容器に液体を充填するための装置
【課題】容器への飲料の充填を簡単化でき、好ましくはシステムの全体の動作の簡略化も可能にする装置を提供する。
【解決手段】容器（１０）に液体（特に飲料）を充填するための装置（１）であって、液体を容器（１０）に充填するための充填装置（２）を備えており、その液体を充填装置（２）に供給する液体配管（４）を備えており、液体配管（４）の液体が第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が液体配管（４）に配置されており、その流量測定装置が、第１の流れ方向（Ｒ１）に流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出し、流量測定装置（６）が、第１の流れ方向（Ｒ１）とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に流量測定装置（６）を通過する液体の量も割り出すように設計されている。
【解決手段】容器（１０）に液体（特に飲料）を充填するための装置（１）であって、液体を容器（１０）に充填するための充填装置（２）を備えており、その液体を充填装置（２）に供給する液体配管（４）を備えており、液体配管（４）の液体が第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が液体配管（４）に配置されており、その流量測定装置が、第１の流れ方向（Ｒ１）に流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出し、流量測定装置（６）が、第１の流れ方向（Ｒ１）とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に流量測定装置（６）を通過する液体の量も割り出すように設計されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体（特に飲料）を瓶詰めするための装置に関する。この種の装置は、長きにわたって従来技術において知られている。多成分からなる飲料、例えばシロップと水媒体とで構成される飲料を瓶詰めするための装置に関して、本発明が具体的に説明される。しかし、本発明が、ミルク、ジュース、清涼飲料または油、更にはより粘性の高い媒体といった、飲料および他の液体を瓶詰めするための他の装置にも適用可能であることに注意すべきである。
【背景技術】
【０００２】
この種における飲料の瓶詰め装置においては、通常、それぞれの成分の流量を割り出す幾つかの流量測定装置が使用される。かかる流量測定装置は、時折に障害の影響を受けやすく、量の測定時に誤りが生じると、瓶詰めされる飲料の望ましくない混合をただちに得ることになる。特に粒子が分散している液体の場合には、このような流量測定装置が確実に機能しないことがしばしばである。
【０００３】
独国特許公開第１０２００６０４５９８７号から、容器に液体製品を充填する方法ならびに充填システムが知られている。ここでは、製品の少なくとも２つの成分が混ぜ合わせられる。成分のうちの少なくとも１つは、注入量と体積の両方が制御される方式で、ここでは流量計を使用して供給される。
【０００４】
欧州特許第１３６２８２５号は、容器を充填するための回転装置を記述している。ここでは、添加物の供給装置が、幾つかのパイプを有し、当該パイプを開閉するために、パイプに沿って配置されたパイプの開口を塞ぐ手段を備えている。米国特許第５８２９４７６号は、２つの流れを有する注入バルブを開示しており、一方の供給チャネルが他方の内側に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、容器への飲料の充填を簡単化でき、好ましくはシステムの全体の動作の簡略化も可能にする装置と方法を提供するという目的に基づいている。更には、充填量の割り出しに必要な測定装置の数を減らすための可能性も、もたらされるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このことは、本発明によれば、独立請求項の主題によって達成される。好都合な実施形態および更なる発展が、従属請求項の主題である。
【０００７】
容器に液体（特に飲料）を充填するための本発明の装置は、液体を容器に充填するための充填装置を備えている。更に、液体を充填装置に供給する液体配管が設けられ、その液体配管の液体が第１の流れ方向に流れ、流量測定装置が液体配管に配置され、第１の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す。
【０００８】
本発明によれば、流量測定装置が、第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量も割り出すように設計されている。
【０００９】
本発明によれば、通過する液体の量に応じた体積を割り出すだけでなく、流れの方向の区別も可能にする流量測定装置を設けることが提案される。このようにして、例えば第２の成分を供給するときに、これを流量測定装置の下流へと加えることができ、結果として、第１の液体成分の一時的な逆流が生じる。この逆流または逆流の量に基づいて、供給された第２の成分の量を割り出すことができる。しかしながら、第２の液体が必ずしも第２の成分でなくてもよいことに注意すべきである。即ち、本発明を、例えば清掃作業の際に洗浄媒体を装置に通すためにも適用できるであろうし、ここで流量測定装置が洗浄媒体の量を割り出すことも可能である。
【００１０】
好都合な実施形態においては、装置が、充填される容器の充填レベルを割り出す充填状態測定装置を備えている。ここで、例えば、特には充填プロセスの最中に、充填される個々の容器の重量を測定するロードセルを設けることができる。しかし、充填状態測定装置は、充填レベルプローブであってもよく、或いは、容器へとすぐに流れる製品の量を割り出す他の流量測定装置であってよい。
【００１１】
好都合な実施形態において、装置は、充填装置に第２の液体を供給するための第２の液体配管を備えている。この実施形態において、本発明は、多成分飲料の製造に特に適している。他方で、この第２の液体配管は、例えば特定の清掃作業において充填装置の清掃のために充填装置へと洗浄剤を供給する洗浄配管であってもよい。
【００１２】
更なる好都合な実施形態においては、第２の液体を、第１の液体に連通させることができる。好ましくは、第２の液体を、充填装置の出口の手前において第１の液体に連通させることができる。このやり方で、例えば、飲料の充填を停止させることができ、次いで第２の成分を混合領域に供給することができ、この第２の成分の量を逆流方向における流量測定装置によって割り出すことができる。
【００１３】
更なる好都合な実施形態においては、第２の液体配管が第１の液体配管へと開いている。このやり方で、この開口の領域にて混合プロセスを実行でき、このやり方で、容器の特定の充填作業の開始時と終わりにおいて、いずれの場合も１つの特定の製品（例えば、フルーツ片などを含んでいない水）だけが使用されるように、システムを制御することができる。
【００１４】
好都合には、第２の液体配管が、装置の動作の最中に第２の液体が流量測定装置を通過することがないように構成される。これは、第２の成分がフルーツ片などを伴う液体である場合に、特に重要である。この場合、第２の媒体の供給時に第２の媒体が流量測定装置を通過し得ないように、流量測定装置と第２の液体配管への開口との間の容量が充分に大きく確保される。そうでないと、測定に悪影響が及ぶ可能性があるからである。
【００１５】
更なる好都合な実施形態においては、充填装置が、容器への少なくとも１つの液体の供給を制御するためのバルブ手段を含む。このバルブ手段は、すでに生成された混合物の容器への供給を制御するただ１つのバルブが設けられるように、好都合には、第２の液体配管の第１の液体配管への開口の下流に設けられる。
【００１６】
更なる好都合な実施形態においては、装置が、第１の液体のためのリザーバを備える。これに加え、例えば環状チャネルなどの第２の液体のためのリザーバも設けることができる。
【００１７】
更なる好都合な実施形態においては、制御可能なバルブが、第２の液体配管に設けられる。これは、第２の成分を、このバルブによって計量される方法で加えることができることを意味する。好都合には、このバルブが、流量測定装置からのデータにもとづいて制御される。即ち、例えば、このバルブを第２の成分を供給するために開くことができ、流量測定装置が（特には逆流方向の）液体の特定の量を測定するとすぐに、バルブを再び閉じることができる。好ましくは、この期間中は充填装置のバルブ手段が閉じられる。
【００１８】
更に本発明は、第１の液体が充填装置によって容器に充填され、その液体は第１の液体配管に沿って充填装置に供給され、当該液体は第１の流れ方向に流れ、流量測定装置が、第１の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す、容器に液体（特に飲料）を充填するための方法に関する。
【００１９】
本発明によれば、液体が、少なくとも一時的に、液体配管を第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向に流れ、流量測定装置が、第２の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す。
【００２０】
このように、方法の観点からも、供給された第２の媒体または例えば洗浄媒体の量に関して判定を得ることができるため、特には第１の液体の量を両方の流れ方向について測定することが提案される。
【００２１】
好ましい方法においては、第２の液体が容器に供給され、少なくとも一時的に、第１の液体と第２の液体との間での連通が存在する。好ましくは、第２の液体の供給の際に、液体を容器に送り込む主たるバルブは閉鎖される。このやり方で、第２の液体の供給によって、流量測定装置を通る第１の液体の逆流が生じ、したがって流量測定装置によって出力される値に基づいて、供給された第２の液体の量に関する判定を得ることができる。したがって、前記液体の連通は、好ましくは充填装置のバルブ手段に対して上流でもたらされる。
【００２２】
このように、好ましい方法においては、容器に充填される第２の液体の量が、第２の流れ方向に流量測定装置を通過する第１の液体の流量に基づいて割り出される。
【００２３】
更なる好ましい方法において、制御装置は、バルブが容器への第２の液体の供給を制御する測定信号に応じて、少なくとも１つのバルブを制御する。
【００２４】
更なる好ましい方法においては、気体製品も容器に供給される。炭酸入りの液体の充填が所望される場合には、これが例えばＣＯ２であってよい。しかしながら、この気体の供給を、液体の充填に先立って実行してもよい。炭酸入りでない飲料を瓶詰めする場合には、例えば充填作業の前および／または後で窒素を供給することができる。
【００２５】
更なる好都合な方法においては、容器に第３の液体が供給され、第１の液体と第３の液体との間で少なくとも一時的に連通が存在する。
【００２６】
好ましくは、第２の液体と第３の液体が、時間遅延方式にて充填装置へと供給される。この時間遅延させられた供給により、ただ１つの流量測定装置を、第２および第３の両方の液体の量を割り出すために使用することができる。
【００２７】
更なる利点と実施の形態が、添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】飲料容器を充填するシステムの概略図を示している。
【図２】本発明の一態様のブロック図の形態の図を示している。
【図３】充填装置の断面図を示している。
【図４】本発明に係る充填装置の概略断面図を示している。
【図５】充填装置の斜視図を示している。
【図６】図５に示した充填装置の概略断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、容器の充填のためのシステム６０の概略図を示している。このシステム６０は、容器を矢印Ｐ１に沿って洗浄装置６６または洗浄機の送り込みスターホイール６４を介して供給する容器供給部６２を備えている。
【００３０】
参照番号６８は、洗浄済みの容器を引き取り、転送スターホイール７０および充填装置送り込みスターホイール７２を介して飲料の瓶詰めのための装置１へと渡す洗浄装置６６の送り出しスターホイールを指す。この装置１では、２成分の飲料が瓶詰めされる。参照符号Ａ〜Ｇは、飲料の瓶詰めの際に実行される種々の方法のステップを示している。即ち、ステップＡでは、容器が充填装置に押し付けられ、ステップＢでは、容器の前充填が行われ、或いは例えば二酸化炭素などの気体媒体が容器に注がれる。ステップＣでは、初期量のクリアな（ｃｌｅａｒ）主製品（例えば、炭酸飲料など）が容器に注入される。ステップＤでは、第２の製品を供給することができ、或いは第２の製品のプラグ（ｐｌｕｇ）を主製品に注入できる。領域Ｅでは、主製品の事後充填が行われる。参照符号ＴＥは、飲料の容器への充填プロセスの終わりを示している。
【００３１】
ステップＦにおいては、瓶詰めされた飲料を沈殿させ或いは緩和させることができ、ステップＧでは、容器が充填装置から取り去られる。
【００３２】
参照番号７８は、装置１の送り出しスターホイールを指し、参照番号８０は、容器を蓋で閉じるための閉鎖装置を指し、参照番号８２は、容器の蓋の供給装置を指している。参照番号８４は、閉鎖装置の送り出しスターホイールを指し、参照番号８６は、充填済みの容器を運び去るための取り出し装置を指している。
【００３３】
参照番号７６は、容器の充填が行われない、或いは容器が該当の充填ステーションに存在していない空き角度を示している。充填装置送り出しスターホイールと充填装置送り込みスターホイールとの間の当該空き角度において、追加の製品を計量し、主製品へと加えることが可能である。このようにして、この角度も充填プロセスに使用され、このやり方で、計量プロセスを必ずしも通常利用可能な角度範囲（Ａ〜Ｇ）において実行しなくてもよいため、充填装置の全体的な性能を高めることができる。この計量プロセスは、更なる図を参照して、より詳しく説明される。したがって、方法という観点から、容器の充填後に時間的に遅れて、計量した量の更なる液体を第１の液体へと加えることが提案される。
【００３４】
したがって、図１に示されている装置は、少なくとも２つ以上の異なる液体から飲料を混合するためにも使用される。これらの液体は、例えば、充填される容器の容積に対して所定の混合比にある水、シロップ、および／またはフレーバ剤であってよい。ここで、更には、種々の液体が、個々の充填バルブへの分配の地点に続く空間において、好都合に混合される。本発明の一態様の状況では、追加された媒体が、続く容器の充填プロセスにおいて好都合に自動的に排出されるよう、異なる媒体の混合を充填バルブの出口の近くで行うことが提案される。この手法によって、連続する充填の各々を、幾つかの異なるフレーバ剤を供給することにより変えることができる。更に、このやり方で、例えば果肉などの重大な製品を、バルブ装置またはバルブコーンから押し流すことができる。
【００３５】
図２は、本発明に係る装置１のブロック図の形態の図を示す。参照番号２４は、主製品のためのリザーバを指している。このリザーバ２４から、製品が第１の液体配管４を介して充填装置２（ここでは全体的に参照番号２によって特定され、更に詳しくは示されていない。）へと流れる。参照番号６は、方向Ｒ１の液体の流れを測定するように構成された流量測定装置を指す。好ましくは、流量測定装置６が誘導流量計である。
【００３６】
参照番号２０は、容器１０への液体の充填を制御するための充填バルブを示している。
【００３７】
シロップなどの第２の製品は、環状チャネル７から供給される第２の液体配管１２を介して、液体配管４または充填装置２に供給することができる。
【００３８】
充填プロセスの最中に、バルブ２０を閉じることができ、その後に第２の液体を供給するためのバルブ１６を開くことができる。これにより、結果として、主たる液体が液体配管４において押し戻され、流れの方向Ｒ２にて流量計の領域へと流れる。
【００３９】
流量測定装置６は、方向Ｒ２の流れの測定にも適しているため、これらの測定に基づいて、どれだけの液体が配管１２を介して供給されたのかを割り出すことができる。しかし、ここでは、配管１２に存在する製品そのものが流量測定装置６を通って押されることがないように、この液体配管４の長さが好ましく寸法付けられている。
【００４０】
参照番号２６は、流量測定装置６の測定信号を受信し、例えばバルブ１６を駆動し、更にはバルブ２０も駆動する制御装置を指している。このやり方では、容器の自動充填を達成することができる。また、制御装置を遠方の位置に設置してもよく、その場合には、流量測定装置からの測定信号が制御装置へと伝送され、次いで遠方の制御装置がバルブを駆動する。
【００４１】
既述のように、計量された製品（例えば、製品の一部分）を液体配管１２を介して加えるとき、それらが押されて流量測定装置６を通過することがあってはならない。何故なら、測定の精度が損なわれるためである。したがって、主たる製品だけが流量測定装置６を通って押し戻されるように、流量計と実際の投入点との間の製品配管の容量を相応の寸法にしなければならない。
【００４２】
ここで、第２の液体配管（第２の製品配管１２）が、流量測定装置６の方向に主たる製品配管へと充填装置２のバルブ出口から遠ざかることも可能であり、或いは第１の液体配管４を形成することも可能である。このやり方で、クリアな液体を注入することができ、即ち第２の製品が主製品の２つの部分の間のプラグとして注入される。しかしながら、この場合には、主製品の後続部分が、第２の製品（即ち、第２の液体）をバルブから完全に押し流せるほど充分に大きいものであるように配慮することが有益である。
【００４３】
このクリアな液体の注入は、バルブまたはバルブのバルブコーンの開放の際にすぐに計量した量のフルーツセルまたはフルーツ片を加えるときに、完璧な注入ジェットが生成されるという利点を有している。フルーツセルが開放時のバルブコーンに存在すると、それらが注入ジェットの速やかな形成を妨げて、製品が制御されずに周囲に跳ね飛ぶ可能性がある。
【００４４】
図２は、配管１２を介した第２の製品の半径方向の供給を示している。しかしながら、この計量された第２の製品の追加を、例えば接線方向などの他の方向に行うことも可能であり、或いは第１の配管４へと斜めに別の方法で行うことも可能である。このやり方で、主配管４における主製品および第２の製品の徹底した混合を改善することができ、その結果として、第２の製品の押し流しが簡単になる。
【００４５】
参照番号１４は、例えば環状チャネル９を介して更なる液体を供給するために使用できる第３の液体配管を指す。ここでは、更に、この製品の充填装置２またはバルブ２０への供給を制御するバルブ１８が設けられている。
【００４６】
参照番号１１は、例えば二酸化炭素などの気体媒体のためのチャネルを指す。リザーバ２４内に気相を形成し、或いは主製品（その充填レベルが、ここでは参照符号Ｎで示されている。）に荷重を加えるために、このチャネル１１は接続配管１５を介してリザーバ２４に接している。更なる接続配管１７が、チャネル１１を容器に接続している。このチャネル１７は、容器の充填プロセスの際にＣＯ２をチャネル１１へと送り返す気体戻りチャネルである。参照番号２２は、ここでは気体戻りバルブおよび前充填バルブとして使用されるバルブを指している。
【００４７】
参照番号２１は、制御ユニット２６を介して個々のバルブ２０、１６および１８に連絡している（電気）制御線を示す。
【００４８】
液体配管１２を介して供給される第２の媒体は、好ましくは第１の液体配管４の製品よりも高い圧力で送り込まれる。このやり方で、一方では、液体配管４内の製品の押し戻しを達成でき、他方では、ガスが分散した２つの液体を、この方法で寄せ集めることができる。第１の液体配管４の液体よりも高い圧力は、第３の液体配管１４の液体についても使用できる。
【００４９】
投入領域または投入位置は、製品に応じて、任意のノズルの形態で実現可能であり、或いはディフューザとして実現可能であり、結果として、投入後の完全な混合が改善される。更に、対抗圧力充填の際にＣＯ２圧力のもとで計量されたシロップや追加の製品を加えることが可能であり、或いは、そのシロップを既に僅かに「炭酸入り」にした状態で加えることが可能であると考えられる。このやり方で、混合領域での乱流によって引き起こされうるＣＯ２の分離に対抗することができる。
【００５０】
気体戻りチャネル１７は、ＣＩＰ（定置洗浄）戻りチャネルとして使用することも可能である。ここで、例えば戻りの気体を使用するバルブブロックおよび／または前充填バルブの下流で、このチャネルからＣＩＰ戻り経路へと分かれる分岐を設けることも可能であろう。特に、より複雑な充填プロセスにおいては、バルブブロック（不図示）が種々の機能のための幾つかの気体用バルブを含み、それらを介して気体戻りチャネルがチャネルキャリア２３内の幾つかの気体チャネルへと分割されるであろう。
【００５１】
充填バルブに幾つかの投入点を有する場合には、充填装置を「多色充填」のためにも使用できると考えられ、異なる製品が１つの充填バルブから別の充填バルブへと注入され、或いは指令に応じた充填プロセスが実行され、或いは種々の製品が同じ製造シフトにおいて次々に充填され、１つの製品から別の製品への極めて迅速な切り換えを実行することができる。
【００５２】
従来技術から公知のこの充填プロセスを制御するため、本発明による充填プロセスと同じやり方で使用できる本発明の装置は、ＳＰＳなどの充填装置制御装置（不図示）を含んでいる。
【００５３】
図３は、本発明の一態様による充填装置２を示す。この充填装置またはこの充填バルブはバルブ手段２０を備えており、バルブ手段２０がバルブ本体またはバルブプランジャ３８を有している。参照番号１２は、第２の製品を供給するための第２の液体配管を指す。この第２の製品は、バルブ１６を介して接続ライン４４を通って混合チャンバ４２へと送り込まれる。参照番号３４は、バルブ２０の出口を示しており、ここから液体を容器に送り込むことができる。参照番号５４は、充填装置のハウジングを示す。例えばＣＯ２などの戻りの気体を、気体戻りチャネル３３を介して再び運び去ることができる。バルブ本体３８を、バルブ本体３８の長手方向Ｌに動かすことができ、このやり方で、出口３４への製品の供給、したがって容器への製品の供給を制御することができる。
【００５４】
この目的のため、バルブは、バルブの閉鎖状態においてハウジングの部位５７に押し付けられてバルブを閉じるシール用ワッシャ５２を有している。参照番号５６は、対応するバルブコーンを示す。
【００５５】
参照番号４６は、主製品を供給するための充填装置内の供給チャネルを示している。チャネル４６が閉じており、或いはバルブ領域に直接に隣接していることを、見て取ることができる。参照番号５５は、注入されるべき製品を示している。
【００５６】
図３に示した充填装置２は、シロップと混合され、特にはフルーツ繊維と組み合わせられた炭酸入りの液体の混合および瓶詰めに特に有用である。２つの液体を２つの別々の容器から共通の混合チャンバへと送り込むことは、従来技術から既に知られている。本実施形態では、通常は、繊維または固形の部分を有している液体を充填するための充填システムであって、充填バルブの出口の直前でシールされる充填システムが使用される。この特別の出口形状の場合には、充填プロセスの終了におけるシールの際に製品が存在せず、したがって気体バリアを省略できる。気体バリアは、表面張力を利用することによって、片側に開いている配管から液体が逃げ出さないようにする構成要素であるが、かかる気体バリアは、フルーツ繊維の割合がより大きくなると不適である。
【００５７】
この保持およびスイッチオフのための実績のあるシステムは、本発明の場面においても利用される。しかしながら、上述のようにコーン５６によって封止される充填バルブの出口３４への、改善された送り、または流れに最適化された送りが設けられる。例えば配管４４を介して加えられる任意の更なる媒体について、更なる送り配管が、１つの充填から別の充填へと種々の媒体の混合を再現できるように設計された共通の混合チャンバ４２へとつながる。
【００５８】
充填プロセスの所望の順序を保証するために、各々の送り配管が、ここではバルブ１６などの遮断機構を備えている。供給される媒体の種々の投入量を、例えば流量測定装置（不図示）によるなど、公知の測定手段によって測定することができる。
【００５９】
好都合には、媒体のうちの１つ、幾つかまたは全ての投入が、特定の体積流および流れの継続時間によって更にもたらされる。これの前提条件は、液体が出口３４に可能な限り近い位置で寄せ集められ、適切な構成を有することである。
【００６０】
図４は、フルーツ片または繊維を含有する第２の製品を含む液体の瓶詰めに特に適した本発明に係る装置の更なる図を示す。ここでは、実際の充填装置２の他に、その周囲も見て取ることができ、即ち、特には第１の供給配管４および第２の製品のための第２の供給配管１２を見て取れる。この第２の供給配管１２は、液体が液体配管４の液体よりも高い圧力のもとで充填装置２に到達するよう、ここではリザーバ２４よりも高いレベルに配置されたリザーバ２７から供給される。参照番号５１は、例えば空気式の駆動部など、バルブ本体５６を長手方向１１に駆動するための駆動装置を指す。更に、参照番号５８は、充填装置２のハウジングを示す。参照番号４５は、バルブ１６の構成要素であるベローを指しており、バルブ領域も液体によって囲まれてよい。対応するベロー５９が充填装置２にも設けられており、送り配管４から来る主製品によって囲まれることができる。
【００６１】
充填プロセスにおいては、まず、該当のバルブを媒体の供給へと開き、残りのバルブを閉じることによって、充填すべき第１の媒体（例えば、主製品）が注入される。その後または同時に、充填バルブの出口が開かれ、或いはバルブ２０が開かれる。所望の部分量に達すると、充填装置の出口３４が再び閉じられる。しかし、バルブ２０を開いたままで媒体を切り換えることを（図２参照）、それが如何なるオーバーラップもなく実行されるのであれば、行ってもよい。上述のように、続く媒体が先行の媒体を変位させ、したがって再現可能な混合比が達成される。
【００６２】
好ましくは、各々の供給配管が、ここで別途の遮断機構または液体用のバルブを備えている。
【００６３】
図５は、本発明による充填装置２ならびにその周囲の更なる図を示す。参照番号５８は、やはりハウジングを指しており、参照番号５１は、固定手段９２によってハウジング５８に取り付けられたバルブを駆動するためのバルブ駆動部を指している。参照番号３４は、やはりバルブの出口を示している。ここでは、シャッターまたは絞り９４、９６が、２つの製品配管４および１２に配置されている。製品は、矢印Ｐ３およびＰ４で示されるように供給される。参照番号１６、１８の各々は、それぞれの駆動部９７、９９によって作動させられるダイアフラムバルブを指している。
【００６４】
図６は、図５に示した充填装置の断面図を示す。ここでも、方向Ｌに動かすことが可能で、弁座５７に当接しうるバルブコーン５６を見て取ることができる。主製品は、第１の供給配管４に沿って供給チャネル５５を介して混合チャンバ４２に供給される。この混合チャンバ４２において、主製品を製品配管１２から来る第２の製品と（好ましくはバルブ２０を閉じた状態で）混合できる。ここでは、第２の製品のためのチャネル４４が、周方向において主製品のためのチャネル５５を完全に囲んでいる。
【００６５】
参照番号５９は、主製品のためのチャネル５５の形成を可能にするベローを示している。このベローの内側を、バルブを駆動するための操作ロッドが案内される。参照番号４９は、バルブコーン５６の芯出し装置を指す。ここで、第２の製品（または第２の液体）のための第２のポート３２が、主製品（または第１の液体）のための第１のポート３４よりも低いレベルに配置されていることが見て取れる。また、容器に最初に主製品が注入され、終わり近くもやはり主製品が注入されることが常に確保されるように、チャネル４４がバルブコーン５６に隣接している。
【００６６】
参照番号６５は、通気穴を示しており、参照番号６９は、非接続状態においてバルブコーン５６を閉鎖位置へと移動させるための復帰ばねを示している。このように、図６に示した実施形態においては、上述のようにチャネル４４が環状の形状であってチャネル５５を囲んでいる。両方の供給配管４および１２は、２つの製品の流れに関して最適化された供給のためにそれぞれ使用される拡大領域３７を有している。
【００６７】
図６に示した構成によって、チャネル４４および５５の交差を回避することができ、或いは２つの製品チャネルが互いの内側に位置する。ここで、混合チャンバ４２が、バルブ本体５６の直近に位置しており、好ましくは、供給配管或いは２つのポート３２および３４が、それぞれこの混合領域４２の上方に設けられる。
【００６８】
本件出願書類において開示された特徴の全ては、それらが単独または組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限り、本発明に不可欠であるとして請求される。
【符号の説明】
【００６９】
１ 装置
２ 充填装置
４ 第１の液体配管
６ 流量測定装置
７、９ 環状チャネル
１０ 容器
１１ チャネル
１２ 第２の液体配管
１４ 第３の液体配管
１５、１７ 接続配管
１６、１８ バルブ
２０ 充填バルブ
２１ 制御線
２２ バルブ
２３ チャネルキャリア
２４、２７ リザーバ
２６ 制御装置
３２ 第１のポート
３３ 気体戻りチャネル
３４ バルブ出口
３７ 拡大領域
３８ バルブプランジャ
４２ 混合チャンバ
４４ 接続ライン
４５、５９ ベロー
４６ 供給チャネル
４９ 芯出し装置
５１ バルブ駆動部
５２ シール用ワッシャ
５４ ハウジング
５５ チャネル
５６ バルブコーン
５７ ハウジングの一部位、弁座
５８ ハウジング
６０ システム
６２ 容器供給部
６４ 送り込みスターホイール
６５ 通気穴
６６ 洗浄装置
６８ 送り出しスターホイール
６９ 復帰ばね
７０ 転送スターホイール
７２ 充填装置送り込みスターホイール
７６ 空き角度
７８ 送り出しスターホイール
８０ 閉鎖装置
８２ 容器の蓋の供給装置
８４ 送り出しスターホイール
８６ 取り出し装置
９２ 固定装置
９４、９６ 絞り
９７、９９ 駆動部
Ａ〜Ｇ 方法の各ステップ
Ｌ 長手方向
Ｎ 充填レベル
Ｐ１ 矢印
Ｒ１、Ｒ２ 流れの方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体（特に飲料）を瓶詰めするための装置に関する。この種の装置は、長きにわたって従来技術において知られている。多成分からなる飲料、例えばシロップと水媒体とで構成される飲料を瓶詰めするための装置に関して、本発明が具体的に説明される。しかし、本発明が、ミルク、ジュース、清涼飲料または油、更にはより粘性の高い媒体といった、飲料および他の液体を瓶詰めするための他の装置にも適用可能であることに注意すべきである。
【背景技術】
【０００２】
この種における飲料の瓶詰め装置においては、通常、それぞれの成分の流量を割り出す幾つかの流量測定装置が使用される。かかる流量測定装置は、時折に障害の影響を受けやすく、量の測定時に誤りが生じると、瓶詰めされる飲料の望ましくない混合をただちに得ることになる。特に粒子が分散している液体の場合には、このような流量測定装置が確実に機能しないことがしばしばである。
【０００３】
独国特許公開第１０２００６０４５９８７号から、容器に液体製品を充填する方法ならびに充填システムが知られている。ここでは、製品の少なくとも２つの成分が混ぜ合わせられる。成分のうちの少なくとも１つは、注入量と体積の両方が制御される方式で、ここでは流量計を使用して供給される。
【０００４】
欧州特許第１３６２８２５号は、容器を充填するための回転装置を記述している。ここでは、添加物の供給装置が、幾つかのパイプを有し、当該パイプを開閉するために、パイプに沿って配置されたパイプの開口を塞ぐ手段を備えている。米国特許第５８２９４７６号は、２つの流れを有する注入バルブを開示しており、一方の供給チャネルが他方の内側に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、容器への飲料の充填を簡単化でき、好ましくはシステムの全体の動作の簡略化も可能にする装置と方法を提供するという目的に基づいている。更には、充填量の割り出しに必要な測定装置の数を減らすための可能性も、もたらされるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このことは、本発明によれば、独立請求項の主題によって達成される。好都合な実施形態および更なる発展が、従属請求項の主題である。
【０００７】
容器に液体（特に飲料）を充填するための本発明の装置は、液体を容器に充填するための充填装置を備えている。更に、液体を充填装置に供給する液体配管が設けられ、その液体配管の液体が第１の流れ方向に流れ、流量測定装置が液体配管に配置され、第１の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す。
【０００８】
本発明によれば、流量測定装置が、第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量も割り出すように設計されている。
【０００９】
本発明によれば、通過する液体の量に応じた体積を割り出すだけでなく、流れの方向の区別も可能にする流量測定装置を設けることが提案される。このようにして、例えば第２の成分を供給するときに、これを流量測定装置の下流へと加えることができ、結果として、第１の液体成分の一時的な逆流が生じる。この逆流または逆流の量に基づいて、供給された第２の成分の量を割り出すことができる。しかしながら、第２の液体が必ずしも第２の成分でなくてもよいことに注意すべきである。即ち、本発明を、例えば清掃作業の際に洗浄媒体を装置に通すためにも適用できるであろうし、ここで流量測定装置が洗浄媒体の量を割り出すことも可能である。
【００１０】
好都合な実施形態においては、装置が、充填される容器の充填レベルを割り出す充填状態測定装置を備えている。ここで、例えば、特には充填プロセスの最中に、充填される個々の容器の重量を測定するロードセルを設けることができる。しかし、充填状態測定装置は、充填レベルプローブであってもよく、或いは、容器へとすぐに流れる製品の量を割り出す他の流量測定装置であってよい。
【００１１】
好都合な実施形態において、装置は、充填装置に第２の液体を供給するための第２の液体配管を備えている。この実施形態において、本発明は、多成分飲料の製造に特に適している。他方で、この第２の液体配管は、例えば特定の清掃作業において充填装置の清掃のために充填装置へと洗浄剤を供給する洗浄配管であってもよい。
【００１２】
更なる好都合な実施形態においては、第２の液体を、第１の液体に連通させることができる。好ましくは、第２の液体を、充填装置の出口の手前において第１の液体に連通させることができる。このやり方で、例えば、飲料の充填を停止させることができ、次いで第２の成分を混合領域に供給することができ、この第２の成分の量を逆流方向における流量測定装置によって割り出すことができる。
【００１３】
更なる好都合な実施形態においては、第２の液体配管が第１の液体配管へと開いている。このやり方で、この開口の領域にて混合プロセスを実行でき、このやり方で、容器の特定の充填作業の開始時と終わりにおいて、いずれの場合も１つの特定の製品（例えば、フルーツ片などを含んでいない水）だけが使用されるように、システムを制御することができる。
【００１４】
好都合には、第２の液体配管が、装置の動作の最中に第２の液体が流量測定装置を通過することがないように構成される。これは、第２の成分がフルーツ片などを伴う液体である場合に、特に重要である。この場合、第２の媒体の供給時に第２の媒体が流量測定装置を通過し得ないように、流量測定装置と第２の液体配管への開口との間の容量が充分に大きく確保される。そうでないと、測定に悪影響が及ぶ可能性があるからである。
【００１５】
更なる好都合な実施形態においては、充填装置が、容器への少なくとも１つの液体の供給を制御するためのバルブ手段を含む。このバルブ手段は、すでに生成された混合物の容器への供給を制御するただ１つのバルブが設けられるように、好都合には、第２の液体配管の第１の液体配管への開口の下流に設けられる。
【００１６】
更なる好都合な実施形態においては、装置が、第１の液体のためのリザーバを備える。これに加え、例えば環状チャネルなどの第２の液体のためのリザーバも設けることができる。
【００１７】
更なる好都合な実施形態においては、制御可能なバルブが、第２の液体配管に設けられる。これは、第２の成分を、このバルブによって計量される方法で加えることができることを意味する。好都合には、このバルブが、流量測定装置からのデータにもとづいて制御される。即ち、例えば、このバルブを第２の成分を供給するために開くことができ、流量測定装置が（特には逆流方向の）液体の特定の量を測定するとすぐに、バルブを再び閉じることができる。好ましくは、この期間中は充填装置のバルブ手段が閉じられる。
【００１８】
更に本発明は、第１の液体が充填装置によって容器に充填され、その液体は第１の液体配管に沿って充填装置に供給され、当該液体は第１の流れ方向に流れ、流量測定装置が、第１の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す、容器に液体（特に飲料）を充填するための方法に関する。
【００１９】
本発明によれば、液体が、少なくとも一時的に、液体配管を第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向に流れ、流量測定装置が、第２の流れ方向に流量測定装置を通過する液体の量を割り出す。
【００２０】
このように、方法の観点からも、供給された第２の媒体または例えば洗浄媒体の量に関して判定を得ることができるため、特には第１の液体の量を両方の流れ方向について測定することが提案される。
【００２１】
好ましい方法においては、第２の液体が容器に供給され、少なくとも一時的に、第１の液体と第２の液体との間での連通が存在する。好ましくは、第２の液体の供給の際に、液体を容器に送り込む主たるバルブは閉鎖される。このやり方で、第２の液体の供給によって、流量測定装置を通る第１の液体の逆流が生じ、したがって流量測定装置によって出力される値に基づいて、供給された第２の液体の量に関する判定を得ることができる。したがって、前記液体の連通は、好ましくは充填装置のバルブ手段に対して上流でもたらされる。
【００２２】
このように、好ましい方法においては、容器に充填される第２の液体の量が、第２の流れ方向に流量測定装置を通過する第１の液体の流量に基づいて割り出される。
【００２３】
更なる好ましい方法において、制御装置は、バルブが容器への第２の液体の供給を制御する測定信号に応じて、少なくとも１つのバルブを制御する。
【００２４】
更なる好ましい方法においては、気体製品も容器に供給される。炭酸入りの液体の充填が所望される場合には、これが例えばＣＯ２であってよい。しかしながら、この気体の供給を、液体の充填に先立って実行してもよい。炭酸入りでない飲料を瓶詰めする場合には、例えば充填作業の前および／または後で窒素を供給することができる。
【００２５】
更なる好都合な方法においては、容器に第３の液体が供給され、第１の液体と第３の液体との間で少なくとも一時的に連通が存在する。
【００２６】
好ましくは、第２の液体と第３の液体が、時間遅延方式にて充填装置へと供給される。この時間遅延させられた供給により、ただ１つの流量測定装置を、第２および第３の両方の液体の量を割り出すために使用することができる。
【００２７】
更なる利点と実施の形態が、添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】飲料容器を充填するシステムの概略図を示している。
【図２】本発明の一態様のブロック図の形態の図を示している。
【図３】充填装置の断面図を示している。
【図４】本発明に係る充填装置の概略断面図を示している。
【図５】充填装置の斜視図を示している。
【図６】図５に示した充填装置の概略断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、容器の充填のためのシステム６０の概略図を示している。このシステム６０は、容器を矢印Ｐ１に沿って洗浄装置６６または洗浄機の送り込みスターホイール６４を介して供給する容器供給部６２を備えている。
【００３０】
参照番号６８は、洗浄済みの容器を引き取り、転送スターホイール７０および充填装置送り込みスターホイール７２を介して飲料の瓶詰めのための装置１へと渡す洗浄装置６６の送り出しスターホイールを指す。この装置１では、２成分の飲料が瓶詰めされる。参照符号Ａ〜Ｇは、飲料の瓶詰めの際に実行される種々の方法のステップを示している。即ち、ステップＡでは、容器が充填装置に押し付けられ、ステップＢでは、容器の前充填が行われ、或いは例えば二酸化炭素などの気体媒体が容器に注がれる。ステップＣでは、初期量のクリアな（ｃｌｅａｒ）主製品（例えば、炭酸飲料など）が容器に注入される。ステップＤでは、第２の製品を供給することができ、或いは第２の製品のプラグ（ｐｌｕｇ）を主製品に注入できる。領域Ｅでは、主製品の事後充填が行われる。参照符号ＴＥは、飲料の容器への充填プロセスの終わりを示している。
【００３１】
ステップＦにおいては、瓶詰めされた飲料を沈殿させ或いは緩和させることができ、ステップＧでは、容器が充填装置から取り去られる。
【００３２】
参照番号７８は、装置１の送り出しスターホイールを指し、参照番号８０は、容器を蓋で閉じるための閉鎖装置を指し、参照番号８２は、容器の蓋の供給装置を指している。参照番号８４は、閉鎖装置の送り出しスターホイールを指し、参照番号８６は、充填済みの容器を運び去るための取り出し装置を指している。
【００３３】
参照番号７６は、容器の充填が行われない、或いは容器が該当の充填ステーションに存在していない空き角度を示している。充填装置送り出しスターホイールと充填装置送り込みスターホイールとの間の当該空き角度において、追加の製品を計量し、主製品へと加えることが可能である。このようにして、この角度も充填プロセスに使用され、このやり方で、計量プロセスを必ずしも通常利用可能な角度範囲（Ａ〜Ｇ）において実行しなくてもよいため、充填装置の全体的な性能を高めることができる。この計量プロセスは、更なる図を参照して、より詳しく説明される。したがって、方法という観点から、容器の充填後に時間的に遅れて、計量した量の更なる液体を第１の液体へと加えることが提案される。
【００３４】
したがって、図１に示されている装置は、少なくとも２つ以上の異なる液体から飲料を混合するためにも使用される。これらの液体は、例えば、充填される容器の容積に対して所定の混合比にある水、シロップ、および／またはフレーバ剤であってよい。ここで、更には、種々の液体が、個々の充填バルブへの分配の地点に続く空間において、好都合に混合される。本発明の一態様の状況では、追加された媒体が、続く容器の充填プロセスにおいて好都合に自動的に排出されるよう、異なる媒体の混合を充填バルブの出口の近くで行うことが提案される。この手法によって、連続する充填の各々を、幾つかの異なるフレーバ剤を供給することにより変えることができる。更に、このやり方で、例えば果肉などの重大な製品を、バルブ装置またはバルブコーンから押し流すことができる。
【００３５】
図２は、本発明に係る装置１のブロック図の形態の図を示す。参照番号２４は、主製品のためのリザーバを指している。このリザーバ２４から、製品が第１の液体配管４を介して充填装置２（ここでは全体的に参照番号２によって特定され、更に詳しくは示されていない。）へと流れる。参照番号６は、方向Ｒ１の液体の流れを測定するように構成された流量測定装置を指す。好ましくは、流量測定装置６が誘導流量計である。
【００３６】
参照番号２０は、容器１０への液体の充填を制御するための充填バルブを示している。
【００３７】
シロップなどの第２の製品は、環状チャネル７から供給される第２の液体配管１２を介して、液体配管４または充填装置２に供給することができる。
【００３８】
充填プロセスの最中に、バルブ２０を閉じることができ、その後に第２の液体を供給するためのバルブ１６を開くことができる。これにより、結果として、主たる液体が液体配管４において押し戻され、流れの方向Ｒ２にて流量計の領域へと流れる。
【００３９】
流量測定装置６は、方向Ｒ２の流れの測定にも適しているため、これらの測定に基づいて、どれだけの液体が配管１２を介して供給されたのかを割り出すことができる。しかし、ここでは、配管１２に存在する製品そのものが流量測定装置６を通って押されることがないように、この液体配管４の長さが好ましく寸法付けられている。
【００４０】
参照番号２６は、流量測定装置６の測定信号を受信し、例えばバルブ１６を駆動し、更にはバルブ２０も駆動する制御装置を指している。このやり方では、容器の自動充填を達成することができる。また、制御装置を遠方の位置に設置してもよく、その場合には、流量測定装置からの測定信号が制御装置へと伝送され、次いで遠方の制御装置がバルブを駆動する。
【００４１】
既述のように、計量された製品（例えば、製品の一部分）を液体配管１２を介して加えるとき、それらが押されて流量測定装置６を通過することがあってはならない。何故なら、測定の精度が損なわれるためである。したがって、主たる製品だけが流量測定装置６を通って押し戻されるように、流量計と実際の投入点との間の製品配管の容量を相応の寸法にしなければならない。
【００４２】
ここで、第２の液体配管（第２の製品配管１２）が、流量測定装置６の方向に主たる製品配管へと充填装置２のバルブ出口から遠ざかることも可能であり、或いは第１の液体配管４を形成することも可能である。このやり方で、クリアな液体を注入することができ、即ち第２の製品が主製品の２つの部分の間のプラグとして注入される。しかしながら、この場合には、主製品の後続部分が、第２の製品（即ち、第２の液体）をバルブから完全に押し流せるほど充分に大きいものであるように配慮することが有益である。
【００４３】
このクリアな液体の注入は、バルブまたはバルブのバルブコーンの開放の際にすぐに計量した量のフルーツセルまたはフルーツ片を加えるときに、完璧な注入ジェットが生成されるという利点を有している。フルーツセルが開放時のバルブコーンに存在すると、それらが注入ジェットの速やかな形成を妨げて、製品が制御されずに周囲に跳ね飛ぶ可能性がある。
【００４４】
図２は、配管１２を介した第２の製品の半径方向の供給を示している。しかしながら、この計量された第２の製品の追加を、例えば接線方向などの他の方向に行うことも可能であり、或いは第１の配管４へと斜めに別の方法で行うことも可能である。このやり方で、主配管４における主製品および第２の製品の徹底した混合を改善することができ、その結果として、第２の製品の押し流しが簡単になる。
【００４５】
参照番号１４は、例えば環状チャネル９を介して更なる液体を供給するために使用できる第３の液体配管を指す。ここでは、更に、この製品の充填装置２またはバルブ２０への供給を制御するバルブ１８が設けられている。
【００４６】
参照番号１１は、例えば二酸化炭素などの気体媒体のためのチャネルを指す。リザーバ２４内に気相を形成し、或いは主製品（その充填レベルが、ここでは参照符号Ｎで示されている。）に荷重を加えるために、このチャネル１１は接続配管１５を介してリザーバ２４に接している。更なる接続配管１７が、チャネル１１を容器に接続している。このチャネル１７は、容器の充填プロセスの際にＣＯ２をチャネル１１へと送り返す気体戻りチャネルである。参照番号２２は、ここでは気体戻りバルブおよび前充填バルブとして使用されるバルブを指している。
【００４７】
参照番号２１は、制御ユニット２６を介して個々のバルブ２０、１６および１８に連絡している（電気）制御線を示す。
【００４８】
液体配管１２を介して供給される第２の媒体は、好ましくは第１の液体配管４の製品よりも高い圧力で送り込まれる。このやり方で、一方では、液体配管４内の製品の押し戻しを達成でき、他方では、ガスが分散した２つの液体を、この方法で寄せ集めることができる。第１の液体配管４の液体よりも高い圧力は、第３の液体配管１４の液体についても使用できる。
【００４９】
投入領域または投入位置は、製品に応じて、任意のノズルの形態で実現可能であり、或いはディフューザとして実現可能であり、結果として、投入後の完全な混合が改善される。更に、対抗圧力充填の際にＣＯ２圧力のもとで計量されたシロップや追加の製品を加えることが可能であり、或いは、そのシロップを既に僅かに「炭酸入り」にした状態で加えることが可能であると考えられる。このやり方で、混合領域での乱流によって引き起こされうるＣＯ２の分離に対抗することができる。
【００５０】
気体戻りチャネル１７は、ＣＩＰ（定置洗浄）戻りチャネルとして使用することも可能である。ここで、例えば戻りの気体を使用するバルブブロックおよび／または前充填バルブの下流で、このチャネルからＣＩＰ戻り経路へと分かれる分岐を設けることも可能であろう。特に、より複雑な充填プロセスにおいては、バルブブロック（不図示）が種々の機能のための幾つかの気体用バルブを含み、それらを介して気体戻りチャネルがチャネルキャリア２３内の幾つかの気体チャネルへと分割されるであろう。
【００５１】
充填バルブに幾つかの投入点を有する場合には、充填装置を「多色充填」のためにも使用できると考えられ、異なる製品が１つの充填バルブから別の充填バルブへと注入され、或いは指令に応じた充填プロセスが実行され、或いは種々の製品が同じ製造シフトにおいて次々に充填され、１つの製品から別の製品への極めて迅速な切り換えを実行することができる。
【００５２】
従来技術から公知のこの充填プロセスを制御するため、本発明による充填プロセスと同じやり方で使用できる本発明の装置は、ＳＰＳなどの充填装置制御装置（不図示）を含んでいる。
【００５３】
図３は、本発明の一態様による充填装置２を示す。この充填装置またはこの充填バルブはバルブ手段２０を備えており、バルブ手段２０がバルブ本体またはバルブプランジャ３８を有している。参照番号１２は、第２の製品を供給するための第２の液体配管を指す。この第２の製品は、バルブ１６を介して接続ライン４４を通って混合チャンバ４２へと送り込まれる。参照番号３４は、バルブ２０の出口を示しており、ここから液体を容器に送り込むことができる。参照番号５４は、充填装置のハウジングを示す。例えばＣＯ２などの戻りの気体を、気体戻りチャネル３３を介して再び運び去ることができる。バルブ本体３８を、バルブ本体３８の長手方向Ｌに動かすことができ、このやり方で、出口３４への製品の供給、したがって容器への製品の供給を制御することができる。
【００５４】
この目的のため、バルブは、バルブの閉鎖状態においてハウジングの部位５７に押し付けられてバルブを閉じるシール用ワッシャ５２を有している。参照番号５６は、対応するバルブコーンを示す。
【００５５】
参照番号４６は、主製品を供給するための充填装置内の供給チャネルを示している。チャネル４６が閉じており、或いはバルブ領域に直接に隣接していることを、見て取ることができる。参照番号５５は、注入されるべき製品を示している。
【００５６】
図３に示した充填装置２は、シロップと混合され、特にはフルーツ繊維と組み合わせられた炭酸入りの液体の混合および瓶詰めに特に有用である。２つの液体を２つの別々の容器から共通の混合チャンバへと送り込むことは、従来技術から既に知られている。本実施形態では、通常は、繊維または固形の部分を有している液体を充填するための充填システムであって、充填バルブの出口の直前でシールされる充填システムが使用される。この特別の出口形状の場合には、充填プロセスの終了におけるシールの際に製品が存在せず、したがって気体バリアを省略できる。気体バリアは、表面張力を利用することによって、片側に開いている配管から液体が逃げ出さないようにする構成要素であるが、かかる気体バリアは、フルーツ繊維の割合がより大きくなると不適である。
【００５７】
この保持およびスイッチオフのための実績のあるシステムは、本発明の場面においても利用される。しかしながら、上述のようにコーン５６によって封止される充填バルブの出口３４への、改善された送り、または流れに最適化された送りが設けられる。例えば配管４４を介して加えられる任意の更なる媒体について、更なる送り配管が、１つの充填から別の充填へと種々の媒体の混合を再現できるように設計された共通の混合チャンバ４２へとつながる。
【００５８】
充填プロセスの所望の順序を保証するために、各々の送り配管が、ここではバルブ１６などの遮断機構を備えている。供給される媒体の種々の投入量を、例えば流量測定装置（不図示）によるなど、公知の測定手段によって測定することができる。
【００５９】
好都合には、媒体のうちの１つ、幾つかまたは全ての投入が、特定の体積流および流れの継続時間によって更にもたらされる。これの前提条件は、液体が出口３４に可能な限り近い位置で寄せ集められ、適切な構成を有することである。
【００６０】
図４は、フルーツ片または繊維を含有する第２の製品を含む液体の瓶詰めに特に適した本発明に係る装置の更なる図を示す。ここでは、実際の充填装置２の他に、その周囲も見て取ることができ、即ち、特には第１の供給配管４および第２の製品のための第２の供給配管１２を見て取れる。この第２の供給配管１２は、液体が液体配管４の液体よりも高い圧力のもとで充填装置２に到達するよう、ここではリザーバ２４よりも高いレベルに配置されたリザーバ２７から供給される。参照番号５１は、例えば空気式の駆動部など、バルブ本体５６を長手方向１１に駆動するための駆動装置を指す。更に、参照番号５８は、充填装置２のハウジングを示す。参照番号４５は、バルブ１６の構成要素であるベローを指しており、バルブ領域も液体によって囲まれてよい。対応するベロー５９が充填装置２にも設けられており、送り配管４から来る主製品によって囲まれることができる。
【００６１】
充填プロセスにおいては、まず、該当のバルブを媒体の供給へと開き、残りのバルブを閉じることによって、充填すべき第１の媒体（例えば、主製品）が注入される。その後または同時に、充填バルブの出口が開かれ、或いはバルブ２０が開かれる。所望の部分量に達すると、充填装置の出口３４が再び閉じられる。しかし、バルブ２０を開いたままで媒体を切り換えることを（図２参照）、それが如何なるオーバーラップもなく実行されるのであれば、行ってもよい。上述のように、続く媒体が先行の媒体を変位させ、したがって再現可能な混合比が達成される。
【００６２】
好ましくは、各々の供給配管が、ここで別途の遮断機構または液体用のバルブを備えている。
【００６３】
図５は、本発明による充填装置２ならびにその周囲の更なる図を示す。参照番号５８は、やはりハウジングを指しており、参照番号５１は、固定手段９２によってハウジング５８に取り付けられたバルブを駆動するためのバルブ駆動部を指している。参照番号３４は、やはりバルブの出口を示している。ここでは、シャッターまたは絞り９４、９６が、２つの製品配管４および１２に配置されている。製品は、矢印Ｐ３およびＰ４で示されるように供給される。参照番号１６、１８の各々は、それぞれの駆動部９７、９９によって作動させられるダイアフラムバルブを指している。
【００６４】
図６は、図５に示した充填装置の断面図を示す。ここでも、方向Ｌに動かすことが可能で、弁座５７に当接しうるバルブコーン５６を見て取ることができる。主製品は、第１の供給配管４に沿って供給チャネル５５を介して混合チャンバ４２に供給される。この混合チャンバ４２において、主製品を製品配管１２から来る第２の製品と（好ましくはバルブ２０を閉じた状態で）混合できる。ここでは、第２の製品のためのチャネル４４が、周方向において主製品のためのチャネル５５を完全に囲んでいる。
【００６５】
参照番号５９は、主製品のためのチャネル５５の形成を可能にするベローを示している。このベローの内側を、バルブを駆動するための操作ロッドが案内される。参照番号４９は、バルブコーン５６の芯出し装置を指す。ここで、第２の製品（または第２の液体）のための第２のポート３２が、主製品（または第１の液体）のための第１のポート３４よりも低いレベルに配置されていることが見て取れる。また、容器に最初に主製品が注入され、終わり近くもやはり主製品が注入されることが常に確保されるように、チャネル４４がバルブコーン５６に隣接している。
【００６６】
参照番号６５は、通気穴を示しており、参照番号６９は、非接続状態においてバルブコーン５６を閉鎖位置へと移動させるための復帰ばねを示している。このように、図６に示した実施形態においては、上述のようにチャネル４４が環状の形状であってチャネル５５を囲んでいる。両方の供給配管４および１２は、２つの製品の流れに関して最適化された供給のためにそれぞれ使用される拡大領域３７を有している。
【００６７】
図６に示した構成によって、チャネル４４および５５の交差を回避することができ、或いは２つの製品チャネルが互いの内側に位置する。ここで、混合チャンバ４２が、バルブ本体５６の直近に位置しており、好ましくは、供給配管或いは２つのポート３２および３４が、それぞれこの混合領域４２の上方に設けられる。
【００６８】
本件出願書類において開示された特徴の全ては、それらが単独または組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限り、本発明に不可欠であるとして請求される。
【符号の説明】
【００６９】
１ 装置
２ 充填装置
４ 第１の液体配管
６ 流量測定装置
７、９ 環状チャネル
１０ 容器
１１ チャネル
１２ 第２の液体配管
１４ 第３の液体配管
１５、１７ 接続配管
１６、１８ バルブ
２０ 充填バルブ
２１ 制御線
２２ バルブ
２３ チャネルキャリア
２４、２７ リザーバ
２６ 制御装置
３２ 第１のポート
３３ 気体戻りチャネル
３４ バルブ出口
３７ 拡大領域
３８ バルブプランジャ
４２ 混合チャンバ
４４ 接続ライン
４５、５９ ベロー
４６ 供給チャネル
４９ 芯出し装置
５１ バルブ駆動部
５２ シール用ワッシャ
５４ ハウジング
５５ チャネル
５６ バルブコーン
５７ ハウジングの一部位、弁座
５８ ハウジング
６０ システム
６２ 容器供給部
６４ 送り込みスターホイール
６５ 通気穴
６６ 洗浄装置
６８ 送り出しスターホイール
６９ 復帰ばね
７０ 転送スターホイール
７２ 充填装置送り込みスターホイール
７６ 空き角度
７８ 送り出しスターホイール
８０ 閉鎖装置
８２ 容器の蓋の供給装置
８４ 送り出しスターホイール
８６ 取り出し装置
９２ 固定装置
９４、９６ 絞り
９７、９９ 駆動部
Ａ〜Ｇ 方法の各ステップ
Ｌ 長手方向
Ｎ 充填レベル
Ｐ１ 矢印
Ｒ１、Ｒ２ 流れの方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を容器（１０）へと充填するための充填装置（２）を備えており、その液体を前記充填装置（２）へと供給する液体配管（４）を備えており、前記液体配管（４）の液体が第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が前記液体配管（４）に配置されており、前記流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出す、容器に液体を充填するための装置（１）であって、
前記流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量も割り出すように設計されていることを特徴とする、容器に液体を充填するための装置（１）。
【請求項２】
前記充填装置（２）に第２の液体を供給するための第２の液体配管（１２）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
【請求項３】
前記第２の液体を前記第１の液体に連通させることができることを特徴とする請求項２に記載の装置（１）。
【請求項４】
前記第２の液体配管（１２）が前記第１の液体配管へと開いていることを特徴とする請求項２に記載の装置（１）。
【請求項５】
前記第２の液体配管（１２）が、当該装置（１）の動作の最中に前記第２の液体が前記流量測定装置（６）を通過することがないように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記充填装置（２）が、少なくとも１つの液体の前記容器への供給を制御するためのバルブ手段（２０）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
制御可能なバルブ（１６）が前記第２の液体配管（１２）に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
充填装置（２）によって第１の液体が前記容器（１０）に充填され、前記液体は第１の液体配管（４）を介して前記充填装置（２）に供給され、前記第１の液体は第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出す、容器に液体を充填するための方法であって、
前記液体が、少なくとも一時的に、前記液体配管（４）を前記第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に流れ、前記流量測定装置（６）が、前記第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出すことを特徴とする、容器に液体を充填するための方法。
【請求項９】
前記第２の液体が前記容器へと供給され、少なくとも一時的に、前記第１の液体と前記第２の液体との間で連通が起こることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の流量から、前記容器（１０）に充填される第２の液体の量が割り出されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
制御装置が、測定信号に従って少なくとも１つのバルブを制御し、該バルブが、前記容器への前記第２の液体の供給を左右することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
気体製品も前記容器に供給されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記容器に第３の液体が供給され、前記第１の液体と前記第３の液体との間で少なくとも一時的に連通が起こることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の液体と前記第３の液体が、時間遅延方式にて充填装置（２）に供給されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
液体を容器（１０）へと充填するための充填装置（２）を備えており、その液体を前記充填装置（２）へと供給する液体配管（４）を備えており、前記液体配管（４）の液体が第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が前記液体配管（４）に配置されており、前記流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出す、容器に液体を充填するための装置（１）であって、
前記流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量も割り出すように設計されていることを特徴とする、容器に液体を充填するための装置（１）。
【請求項２】
前記充填装置（２）に第２の液体を供給するための第２の液体配管（１２）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
【請求項３】
前記第２の液体を前記第１の液体に連通させることができることを特徴とする請求項２に記載の装置（１）。
【請求項４】
前記第２の液体配管（１２）が前記第１の液体配管へと開いていることを特徴とする請求項２に記載の装置（１）。
【請求項５】
前記第２の液体配管（１２）が、当該装置（１）の動作の最中に前記第２の液体が前記流量測定装置（６）を通過することがないように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記充填装置（２）が、少なくとも１つの液体の前記容器への供給を制御するためのバルブ手段（２０）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
制御可能なバルブ（１６）が前記第２の液体配管（１２）に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
充填装置（２）によって第１の液体が前記容器（１０）に充填され、前記液体は第１の液体配管（４）を介して前記充填装置（２）に供給され、前記第１の液体は第１の流れ方向（Ｒ１）に流れ、流量測定装置（６）が、前記第１の流れ方向（Ｒ１）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出す、容器に液体を充填するための方法であって、
前記液体が、少なくとも一時的に、前記液体配管（４）を前記第１の流れ方向とは反対の第２の流れ方向（Ｒ２）に流れ、前記流量測定装置（６）が、前記第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の量を割り出すことを特徴とする、容器に液体を充填するための方法。
【請求項９】
前記第２の液体が前記容器へと供給され、少なくとも一時的に、前記第１の液体と前記第２の液体との間で連通が起こることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の流れ方向（Ｒ２）に前記流量測定装置（６）を通過する液体の流量から、前記容器（１０）に充填される第２の液体の量が割り出されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
制御装置が、測定信号に従って少なくとも１つのバルブを制御し、該バルブが、前記容器への前記第２の液体の供給を左右することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
気体製品も前記容器に供給されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記容器に第３の液体が供給され、前記第１の液体と前記第３の液体との間で少なくとも一時的に連通が起こることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の液体と前記第３の液体が、時間遅延方式にて充填装置（２）に供給されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【公開番号】特開２０１１−１６５９０（Ｐ２０１１−１６５９０Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１５６００２（Ｐ２０１０−１５６００２）
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５０８１２０９１６）クロネス アーゲー (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６００２（Ｐ２０１０−１５６００２）
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５０８１２０９１６）クロネス アーゲー (65)
【Ｆターム（参考）】
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