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技術 回転機械及び充填機械のための媒体分配器

出願人 クロネスアクティェンゲゼルシャフト
発明者 ゲオルクヴュルツバウワークリストファーヴィットマン
出願日 2019年8月28日 (1年3ヶ月経過) 出願番号 2019-155778
公開日 2020年3月19日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-040730
状態 未査定
技術分野 瓶詰機;洗瓶ー密封ー一貫工程
主要キーワード 角度セグメント 下部垂直 回転分配器 フランジ付け パイプセグメント 媒体ライン 機械的張力 設置計画
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図面 (3)

課題

回転機械用流体媒体分配するための装置及び媒体分配器を有する充填機械を提供する。

解決手段

特に充填機械に流体媒体を分配するための装置を提供し、本装置は、回転不能に設計された第1のアセンブリ(125)と、機械回転軸線を中心に回転可能に設計された第2のアセンブリ(130)と、を有する回転分配器であって、第1のアセンブリが、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ポイント(140a〜140d、145)を備える、回転分配器(120)と、1つ以上の供給ポイントに接続された少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ライン(150a〜150d)と、を備え、少なくとも1つの供給ライン(150b、150d)が、回転軸線が機械の回転軸線と本質的に平行に配置された2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)を備える。

概要

背景

従来技術から、複数のワークステーション回転機械の周囲に、例えばカルーセルの形で配置され、例えば容器又はプリフォームに沿って円周方向に運ばれる対象物で同一又は異なる作業ステップを実行する複数の回転機械が知られている。

そのような回転機械では、一般に、液体又は気体、すなわち流体媒体プラント静止部分からそれぞれのワークステーションに輸送する必要がある。このプロセスでは、従来技術から知られているように、いわゆる回転分配器を介して、プラントの回転部分への移送が行われる。

例えば、回転機械として設計された充填機械を用いて飲料充填ラインボトルなどの容器を充填することが従来技術から知られており、複数の充填要素が充填カルーセルの周囲に配置され、充填されるそれぞれの容器に充填製品を導入するために供給される。充填プロセスの間、充填される容器は、それぞれの充填要素の下に保持され、充填カルーセルで充填要素とともに対応して循環する。

プラントの静止部分からプラントの回転部分、すなわち充填カルーセルに充填製品を移すための回転分配器を提供すること、及び、例えば、予圧ガス又は空気圧又は油圧媒体などの作動媒体を充填カルーセルに移すことが知られている。

そのような回転分配器は、一般に、分配器シャフトと、分配器ハウジング又は分配器ヘッドと、を備える。ここでは、分配器シャフト又は分配器ヘッドのいずれかが静止しているように設計されているが、分配器ヘッド又は分配器シャフトは逆に回転可能に設計されている。回転分配器の静止部分は、パイプラインを介して必要な媒体に適した供給手段に接続されている。適切に設計されたチャネルと、必要に応じてバルブが回転分配器内に設けられ、供給された媒体は、回転分配器の回転するように設計された部分の対応する出口に送られる。次に、回転分配器の回転部分の出口は、対応するラインを介してワークステーションに接続され、さらに、必要な接続ラインの数を減らすためにリングチャネルが設けられてもよい。

例えば、出願人の独国特許出願公開第102014109082号から、分配器ヘッドが回転するように設計され、対応する分配器シャフトが静止している、すなわち回転しないように設計された回転分配器が知られている。対照的に、出願人の独国特許出願公開第102015118671号から、分配器シャフトが充填カルーセル、すなわちプラントの回転部分に接続されているが、プラントの静止部分にしっかりと接続された分配器ハウジングを備える回転分配器が知られている。

上記の回転充填器とは別に、他の回転機械、例えば滅菌機ブロー成形機、ダイレクト印刷機なども、回転分配器を使用して、それぞれ必要な媒体を対応するワークステーションに分配する。

このような回転機械はしばしばかなりのサイズになるため、非常に長いパイプラインを使用して、回転機械の上、上方、又は下に一般的に中心に配置された回転分配器を、別個に配置された媒体供給手段、例えばバルブクラスタに接続することもある。ここで、パイプラインは、回転機械の動作中の熱変動のために、かなり膨張することがある。このような膨張は、ワークステーションをクリーニングするために定期的に実行する必要があるため、クリーニングインプレース(CIP)プロセス中のパイプラインに沿って特にはっきりしている。

このプロセス中、パイプラインの熱膨張により、機械部品の配置、特に、可能な限り正確である回転機械に対するバルブクラスタの位置によってのみ制限される、かなりの機械的張力が発生することがある。一方では、これにより、設置にかなりの労力がかかる。他方、設置に欠陥がある場合には、発生する力により、プラントの運転中にパイプラインと供給ポイントが損傷する可能性がある。

概要

回転機械用の流体媒体を分配するための装置及び媒体分配器を有する充填機械を提供する。特に充填機械に流体媒体を分配するための装置を提供し、本装置は、回転不能に設計された第1のアセンブリ(125)と、機械回転軸線を中心に回転可能に設計された第2のアセンブリ(130)と、を有する回転分配器であって、第1のアセンブリが、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ポイント(140a〜140d、145)を備える、回転分配器(120)と、1つ以上の供給ポイントに接続された少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ライン(150a〜150d)と、を備え、少なくとも1つの供給ライン(150b、150d)が、回転軸線が機械の回転軸線と本質的に平行に配置された2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)を備える。

目的

プラントの静止部分からプラントの回転部分、すなわち充填カルーセルに充填製品を移すための回転分配器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回転機械(100)、特に充填機械(100)に流体媒体分配するための装置であって、回転不能に設計された第1のアセンブリ(125)、及び前記回転機械の回転軸線を中心に回転可能に構成された第2のアセンブリ(130)を有する回転分配器(120)であり、前記第1のアセンブリが、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ポイント(140a〜140d、140、145)を備える、回転分配器(120)と、前記1つ以上の供給ポイントに接続された少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ライン(150a〜150d、150)とを備える装置において、前記少なくとも1つの供給ライン(150b、150d、150)は、回転軸線が前記回転機械の前記回転軸線と実質的に平行に配置された2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)を備えることを特徴とする、装置。

請求項2

前記少なくとも1つの供給ライン(150b、150d、150)が、2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)を備える、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)のうちの少なくとも2つが、互いに対してオフセットされて配置された回転軸線を備える、請求項1又は2に記載の装置。

請求項4

前記少なくとも2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)の間の前記供給ライン(150b、150d、150)のセグメントが、S字形若しくはU字形に具現化されるか、又はS字形のサブセグメント及び/又はU字形のサブセグメントを備える、請求項3に記載の装置。

請求項5

前記2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160)のうちの少なくとも1つが、前記供給ライン(150a、150d、150)のセグメントを実質的に直角に接続する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。

請求項6

前記2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(165)のうちのさらに1つが、前記供給ライン(150d、150)を前記第1のアセンブリ(125)の供給ポイント(140d、140)に接続する、請求項5に記載の装置。

請求項7

前記少なくとも1つの供給ライン(150b)が、CIP洗浄用の洗浄剤のための前記第1のアセンブリ(125)の供給ポイント(140b)に接続される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。

請求項8

2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイント(160、165)を各々有する少なくとも2つの供給ライン(150b、150d、150)が設けられ、前記少なくとも2つの供給ライン(150b、150d、150)のうちの第1の供給ライン(150d、150)が、所定位置に配置されたスイベルジョイント(165)によって、前記第1のアセンブリ(125)の軸線方向に配置された供給ポイント(140d、140)に接続され、第2の供給ライン(150b)が、前記第1のアセンブリ(125)の横方向に配置された供給ポイント(140b)に接続される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。

請求項9

前記第1のアセンブリ(125)が前記回転分配器(120)の分配器シャフトを備え、前記第2のアセンブリ(130)が前記回転分配器(120)の分配器ヘッドを備え、それによって前記分配器ヘッドが前記分配器シャフトに対して回転可能に具現化される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。

請求項10

前記第1のアセンブリが前記回転分配器の分配器ヘッドを備え、前記第2のアセンブリが前記回転分配器の分配器シャフトを備え、それによって前記分配器シャフトが前記分配器ヘッドに対して回転可能に具現化される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。

請求項11

プラント静止部分と、前記プラント(102)の前記静止部分に対して回転可能な前記プラントの回転可能部分(102)とを備える、容器(110)に充填製品充填するための充填機械(100)であって、前記プラントには、充填されるべき容器(110)に前記充填製品を充填するための少なくとも1つの充填バルブ(104)が配置され、当該充填機械は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置をさらに備え、前記第1のアセンブリ(125)が前記プラントの前記静止部分に配置され、前記第2のアセンブリ(130)が前記プラントの前記回転可能部分に配置され、前記少なくとも1つの流体媒体が前記充填製品を含む、充填機械。

請求項12

前記第1のアセンブリ(125)が、前記プラントの前記静止部分に堅固に接続される、請求項11に記載の充填機械。

請求項13

前記少なくとも1つの流体媒体を供給するためのバルブクラスタ(170)をさらに備え、前記1つ以上の供給ライン(150a〜150d、150)が前記バルブクラスタを前記回転分配器(120)に接続する、請求項11又は12に記載の充填機械。

請求項14

前記充填製品のための供給ライン(150d、150)と、少なくとも1つの別の流体媒体のための少なくとも1つの別の供給ライン(150a〜150c)とが設けられる、請求項11〜13のいずれか一項に記載の充填機械。

請求項15

前記別の流体媒体が、パージガス加圧ガス滅菌剤、洗浄剤、若しくは制御/圧縮空気であるか、又はそれらを含む、請求項14に記載の充填機械。

技術分野

0001

本発明は、流体媒体回転機械分配するための装置、及びそのような媒体分配器を有する充填機械に関する。

背景技術

0002

従来技術から、複数のワークステーションが回転機械の周囲に、例えばカルーセルの形で配置され、例えば容器又はプリフォームに沿って円周方向に運ばれる対象物で同一又は異なる作業ステップを実行する複数の回転機械が知られている。

0003

そのような回転機械では、一般に、液体又は気体、すなわち流体媒体をプラント静止部分からそれぞれのワークステーションに輸送する必要がある。このプロセスでは、従来技術から知られているように、いわゆる回転分配器を介して、プラントの回転部分への移送が行われる。

0004

例えば、回転機械として設計された充填機械を用いて飲料充填ラインボトルなどの容器を充填することが従来技術から知られており、複数の充填要素が充填カルーセルの周囲に配置され、充填されるそれぞれの容器に充填製品を導入するために供給される。充填プロセスの間、充填される容器は、それぞれの充填要素の下に保持され、充填カルーセルで充填要素とともに対応して循環する。

0005

プラントの静止部分からプラントの回転部分、すなわち充填カルーセルに充填製品を移すための回転分配器を提供すること、及び、例えば、予圧ガス又は空気圧又は油圧媒体などの作動媒体を充填カルーセルに移すことが知られている。

0006

そのような回転分配器は、一般に、分配器シャフトと、分配器ハウジング又は分配器ヘッドと、を備える。ここでは、分配器シャフト又は分配器ヘッドのいずれかが静止しているように設計されているが、分配器ヘッド又は分配器シャフトは逆に回転可能に設計されている。回転分配器の静止部分は、パイプラインを介して必要な媒体に適した供給手段に接続されている。適切に設計されたチャネルと、必要に応じてバルブが回転分配器内に設けられ、供給された媒体は、回転分配器の回転するように設計された部分の対応する出口に送られる。次に、回転分配器の回転部分の出口は、対応するラインを介してワークステーションに接続され、さらに、必要な接続ラインの数を減らすためにリングチャネルが設けられてもよい。

0007

例えば、出願人の独国特許出願公開第102014109082号から、分配器ヘッドが回転するように設計され、対応する分配器シャフトが静止している、すなわち回転しないように設計された回転分配器が知られている。対照的に、出願人の独国特許出願公開第102015118671号から、分配器シャフトが充填カルーセル、すなわちプラントの回転部分に接続されているが、プラントの静止部分にしっかりと接続された分配器ハウジングを備える回転分配器が知られている。

0008

上記の回転充填器とは別に、他の回転機械、例えば滅菌機ブロー成形機、ダイレクト印刷機なども、回転分配器を使用して、それぞれ必要な媒体を対応するワークステーションに分配する。

0009

このような回転機械はしばしばかなりのサイズになるため、非常に長いパイプラインを使用して、回転機械の上、上方、又は下に一般的に中心に配置された回転分配器を、別個に配置された媒体供給手段、例えばバルブクラスタに接続することもある。ここで、パイプラインは、回転機械の動作中の熱変動のために、かなり膨張することがある。このような膨張は、ワークステーションをクリーニングするために定期的に実行する必要があるため、クリーニングインプレース(CIP)プロセス中のパイプラインに沿って特にはっきりしている。

0010

このプロセス中、パイプラインの熱膨張により、機械部品の配置、特に、可能な限り正確である回転機械に対するバルブクラスタの位置によってのみ制限される、かなりの機械的張力が発生することがある。一方では、これにより、設置にかなりの労力がかかる。他方、設置に欠陥がある場合には、発生する力により、プラントの運転中にパイプラインと供給ポイントが損傷する可能性がある。

発明が解決しようとする課題

0011

したがって、本発明の根底にある目的は、回転機械用の流体媒体を分配するための装置、及び上述した欠点を取り除く媒体分配器を有する充填機械を提供することである。特に、運転中に発生するパイプラインと回転分配器にかかる力を最小限に抑え、プラントの設置を容易にする。特に、装置は設置誤差に対して堅牢でなければならない。

課題を解決するための手段

0012

上記の目的は、回転機械、特に充填機械の流体媒体を分配するための装置によって達成され、本装置は、回転不能な第1のアセンブリ機械回転軸線を中心に回転可能な第2のアセンブリとを有する回転分配器であって、第1のアセンブリが、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ポイントを備える、回転分配器と、1つ以上の供給ポイントに接続された少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ラインと、を備え、少なくとも1つの供給ラインが、回転軸線が機械の回転軸線と本質的に平行に配置された2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを備える。

0013

様々な媒体に対して複数の供給ラインが設けられている場合には、各供給ラインは1つ以上の供給ポイントに接続されてもよい。例えば、各媒体に対して、第1のアセンブリの1つ以上の供給ポイントに接続された正確に1つの供給ラインが設けられてもよい。以下のアセンブリは、回転分配器のサブユニットを示している。

0014

以下の流体媒体は、液体又は気体の媒体として理解されるべきである。液体媒体の例は、飲料などの充填製品、及び液体滅菌剤若しくは洗浄剤である。気体媒体の例は、パージガス加圧ガス、及び制御空気若しくは圧縮空気である。

0015

回転機械及び充填機械は、従来技術において一般的に知られており、したがって、詳細な説明は本明細書では省く。特に、上述の特許公報に記載されているように、複数の充填要素を備えた充填カルーセルの形態の回転機械としての設計が知られている。流体媒体を分配するための装置は、回転機械の一部として、又は回転機械とは別個に具現化されてもよい。一般に、回転する第2のアセンブリは、回転機械のプラントの回転部分に配置され、それに接続される。

0016

機械の回転軸線は、回転機械の回転軸線によって決まる。本発明によれば、回転機械と回転分配器の第2のアセンブリが同期して回転するので、それは回転する第2のアセンブリの回転軸線と一致する。しかしながら、回転分配器は、特に回転機械の一部とともに、高さ調整可能に具現化されてもよいことに留意されたい。したがって、回転しない第1のアセンブリは、機械の回転軸線に沿って移動するように、すなわち高さ調整可能に具現化されてもよい。しかしながら、代替として、回転分配器、特に第1のアセンブリは静止していてもよい、すなわち、機械の回転軸線に沿って移動可能でなくてもよい。

0017

1つ以上の供給ラインは、媒体の供給ユニット、例えば、後述するバルブクラスタ及び/又はそれぞれの貯蔵装置と、回転分配器の第1のアセンブリと、の間に1つ以上の媒体の流体接続を形成する。ここで、供給ラインは、剛性又は可撓性のパイプ接続として具現化され得る複数のセグメントを備えてもよい。セグメントは、ねじ継手フランジ継手、又は溶接継手を介して互いに接続されてもよい。

0018

しかしながら、本発明によれば、少なくとも1つの供給ラインは2つ以上のスイベルジョイントを備え、少なくとも1つの所定位置に配置されたスイベルジョイントは、供給ラインの連続するセグメントを互いに接続する。それにより、セグメントは互いに対して回転することができ、又は1つのセグメントは供給ポイント、例えば第1のアセンブリに対して回転することができる。

0019

パイプ接続用のスイベルジョイント、すなわちパイプジョイントは、一般に従来技術で知られている。スイベルジョイントは、例えば、ラジアルシールボールベアリングで具現化することができる。例えば、第1のパイプジョイントに接続されているスイベルジョイントの内側部分は、例えば今度は第2のパイプセグメントに接続されてもよいスイベルジョイントの外側部分内に回転可能に保持されている。ここで、スイベルジョイントの内側部分及び外側部分の穴は、1つの軸線上にあってもよく、又は互いに対して角度、特に直角を形成してもよい。それに対応して、接続されたセグメントは、線を形成するか、互いに対して角度を含んでもよい。スイベルジョイントの穴が回転分配器の第1のアセンブリの供給ポイントに直接接続されている場合も同様である。

0020

本発明によれば、2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントの回転軸線は、機械の回転軸線と本質的に平行に配置されている。以下では、角度付きスイベルジョイントを使用しても、スイベルジョイントに対して1つのパイプセグメントのみが回転し、他のパイプセグメントはスイベルジョイント堅固に接続されていると仮定する。しかし、本発明は、両方のセグメントが回転するように接続されているスイベルジョイントにも拡張することができる。この場合、2つの回転軸線の少なくとも一方は、機械の回転軸線と本質的に平行に配置される。

0021

回転軸線と機械の回転軸線の間に、作業公差内の最大5°、好ましくは最大2°、特に好ましくは0°の角度がある場合には、回転軸線と機械の回転軸線の本質的に平行な配置が与えられる。

0022

機械の回転軸線に対して2つ以上のスイベルジョイントの回転軸線が本質的に平行に配置されているため、従来の回転機械の回転軸線は一般に機械のフロアスペースに対して垂直に配置されているので、これらのスイベルジョイントは、以下では所定位置に配置されたスイベルジョイントとして示される。これとは対照的に、その回転軸線が機械の回転軸線に対して本質的に垂直に向けられているスイベルジョイントは、以下では垂直スイベルジョイントとして示される。

0023

以下に詳細に説明するように、供給ラインに所定位置に配置されたスイベルジョイントを設けることにより、回転分配器とバルブクラスタから供給ラインの熱膨張を分離することができる。これにより、一方では発生する張力が減少するが、他方では、プラントの設置が容易になる。

0024

一態様によれば、少なくとも1つの供給ラインは、正確に2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えてもよい。そのような供給ラインは、特に、専ら所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えてもよい、すなわち、垂直スイベルジョイントを備えなくてもよい。しかし、1つ以上の供給ラインが、所定位置に配置されたスイベルジョイントに加えて、それぞれの回転軸線が機械の回転軸線に垂直である1つ以上の垂直スイベルジョイントを備えることも可能である。さらに、1つ以上の供給ラインは、3つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えてもよい。しかし、供給ラインのサスペンションによっては、垂直スイベルジョイントにより、液体が残る下部垂直スイベルジョイントに窪みが形成される場合がある。回転分配器の高さ調整が不要な場合は、このような窪みの形成を回避するために、スイベルジョイントの自由度がこの方向に達しておらず、所定位置に配置されたスイベルジョイントのみの配置では、供給ラインを垂直方向下げることができないので、好ましくは垂直スイベルジョイントを省いてもよい。そのような配置は、一方ではより衛生的であるが、他方ではよりコンパクトでもある。さらに、スイベルジョイントの数が少ないため、摩耗が減少する。

0025

正確に2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントを使用した一態様は、特にコンパクトで設置が簡単である。

0026

2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントのうちの少なくとも2つは、互いに対してオフセットされて配置された回転軸線を備えてもよい。ここで、これらの少なくとも2つのスイベルジョイントの回転軸線は、互いに対して垂直にオフセットされている。回転軸線の1つが機械の回転軸線と一致してもよい。

0027

回転軸線がオフセットされた少なくとも2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントを設けると、これら2つのスイベルジョイントの間にある供給ラインの部分がハンドルバーの機能を引き継ぐ。これにより、熱変動によるパイプラインの縦方向の膨張は、このハンドルバーを移動することにより、供給ユニットと回転分配器から分離され得る。

0028

特に、少なくとも2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント間の供給ラインのセグメントは、S字形又はU字形で具現化されてもよく、あるいはS字形サブセグメント及び/又はU字形サブセグメントを備えてもよい。ここで、供給ラインのS字形又はU字形の部分は、セグメント又は後続の回転分配器を制限する所定位置に配置されたスイベルジョイントを結合する供給ラインの部分の相対的なシフトを可能にするハンドルバーとして機能する。

0029

一態様によれば、2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントの少なくとも1つは、供給ラインのセグメントを本質的に直角に接続することができる。このようにして、パイプラインの角度セグメントを省くことができ、したがって構築がさらに容易になる。

0030

別の態様によれば、2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントのうちのさらなる1つは、供給ラインを第1のアセンブリの供給ポイントに接続することができる。ここで、第1のアセンブリの対応する供給ポイントは、特に、さらに所定位置に配置されたスイベルジョイントの回転軸線が機械の回転軸線と一致するか、又は機械の回転軸線に平行になるように配置されてもよい。例えば、供給ポイントは、回転分配器の上部又は下部の前面に配置された回転分配器の分配プレートの穴として設けられてもよい。そのような配置は、充填機械の充填製品の供給ラインにとって特に好適である。

0031

一態様によれば、少なくとも1つの供給ラインは、CIP洗浄用の洗浄剤のための第1のアセンブリの供給ポイントに接続されてもよい。CIPプロセスでは、高温の洗浄剤は、多くの場合、供給ライン及び回転分配器を介して、洗浄するワークステーションの部品に導かれる。したがって、CIP洗浄剤の供給ラインは、特に大きな熱変動にさらされる。6〜10mmのオーダーのCIPプロセスでのパイプラインの縦方向の膨張は絶対に一般的である。上記の2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えたCIP洗浄剤の供給ラインの一態様は、特に、熱膨張によってハンドルバーとして機能する供給ラインの中間セグメントの角度位置を変更することにより、CIPプロセス中に発生する膨張を補償することができる。このようにして、発生する張力を大幅に減らすことができ、これは、含意により、回転分配器と供給ユニット、例えばバルブクラスタの正確な設置に対する要求を低減する。

0032

一態様によれば、2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントをそれぞれ備えた少なくとも2つの供給ラインが提供され、その第1の供給ラインは、所定位置に配置されたスイベルジョイントによって、第1のアセンブリの軸線方向に配置された供給ポイントに接続され、第2の供給ラインは、第1のアセンブリの横方向に配置された供給ポイントに接続される。軸線方向に配置された供給ポイントには、機械の回転軸線に平行に、又は機械の回転軸線と一致するボーリング軸線を有する穴がある。対照的に、横方向に配置された供給ポイントは、回転分配器のシェル側に配置される。

0033

軸線方向に配置された供給ポイントにより、対応する供給ラインの接続は、所定位置に配置されたスイベルジョイントを介して直接可能になり、それによってプラントの建設がさらに容易になる。しかしながら、回転分配器、特に回転分配器内に配置されたチャネルの実施形態に応じて、少なくとも1つの供給ラインを第1のアセンブリの横方向に配置された供給ポイントに接続する必要があり得る。この場合、その接続は、例えば溶接又はフランジを介して、又は垂直スイベルジョイントを介して、堅固な方法で行ってもよい。回転機械の動作中にかなりの熱変動にさらされるすべての供給ラインに対して、好適には2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えた上記の一態様を採用してもよい。例えば、充填製品についても、周囲温度からかなり逸脱した温度で充填製品が充填される場合、例えば冷却される場合には、そのような供給ラインが提供されてもよい。しかしながら、上記の2つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを含まない供給ラインが提供されてもよい。

0034

一態様によれば、分配器ヘッドが、分配器シャフトに対して回転するように構成されるように、既に上述されているように、第1のアセンブリは回転分配器の分配器シャフトを備えてもよく、第2のアセンブリは回転分配器の分配器ヘッドを備えてもよい。分配器シャフト及び分配器ヘッドの実施形態は、特に、独国特許出願公開第102014109082号に記載されているように達成することができる。したがって、この態様によれば、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ラインは分配器シャフトに接続され、分配器ヘッドには、媒体ラインに流体媒体を排出するための複数の出口開口部が設けられ、次に媒体を個々のワークステーションに供給する。ここで、それ自体知られているように、分配器ヘッドの対応する出口開口部に接続されるプラントの回転部分の一部として、1つ以上のリングチャネルが提供されてもよい。

0035

別の態様によれば、分配器シャフトが分配器ヘッドに対して回転するように設計されるように、上述のように、第1のアセンブリは回転分配器の分配器ヘッドを備えてもよく、第2のアセンブリは回転分配器の分配器シャフトを備えてもよい。分配器シャフト及び分配器ヘッドの実施形態は、特に、独国特許出願公開第102015118671号に記載されているように実施することができる。したがって、この態様によれば、少なくとも1つの流体媒体のための1つ以上の供給ラインが、分配器ヘッドに接続される。一方、分配器ヘッドと分配器シャフトの間の対応するリングチャネル、及び分配器シャフトの対応するリングチャネルと軸線方向チャネルを介して、例えば分配器プレートに設けられ得る複数の出口開口部への媒体の転送が行われる。出口開口部から、ワークステーション又は中間リングチャネルに対応する媒体ラインが提供される。

0036

本発明はまた、容器に充填製品を充填するための充填機械を提供し、充填機械は、プラントの静止部分と、プラントの静止部分に対して回転可能なプラントの部分と、を備え、充填される容器に充填製品を充填するための少なくとも1つの充填バルブが配置され、充填機械は上記の態様のうちの1つによる装置をさらに備え、第1のアセンブリがプラントの静止部分に配置され、第2のアセンブリがプラントの回転可能な部分に配置され、少なくとも1つの流体媒体が充填製品を含む。

0037

充填機械は、特に、既に何度か述べたように、例えば充填カルーセルの形態の回転機械として具現化され、充填カルーセルの周囲に複数の充填要素が配置される。プラントの静止部分は、充填機械の回転しない部分で構成されており、例えばフロアスペース上に設置されている。特に、プラントの回転可能な部分は、循環する充填要素と容器レセプタクルを備えた充填カルーセルを備える。容器は、ボトル、缶などであってもよい。充填製品は特に飲料であってもよい。この態様によれば、第1のアセンブリは、プラントの静止部分に配置され、プラントの静止部分に特に機械的に接続される。したがって、第1のアセンブリは回転するように具現化されていない。対照的に、第2のアセンブリは、プラントの回転可能な部分に配置され、プラントの回転可能な部分に特に機械的に接続されている。したがって、第2のアセンブリも回転できるように設計されており、プラントの回転可能な部分と一緒に回転する。少なくとも1つの流体媒体は、この態様によれば、充填製品を含むので、充填製品についての上述の態様に従って少なくとも1つの供給ラインを設けてもよい。

0038

そのような方法で設計された充填機械は、既に何度か述べたように、供給ラインの特別な態様により、特に組み立てが簡単で、特にコンパクトである。この場合、所定位置に配置されたスイベルジョイントによって発生する熱張力を補償することで、例えばベアリングの破損などによる分配器の損傷を防ぐ。

0039

特別な態様によれば、第1のアセンブリはプラントの静止部分に堅固に接続されてもよい。したがって、この態様によれば、第1のアセンブリは機械の回転軸線に沿って移動することができない。そのような態様は、特に、高さ調整のない充填機械で使用されてもよく、上述のような供給ラインでの窪みの形成が効果的に防止される。ただし、高さ調整のある充填機械では、上記の所定位置に配置されたスイベルジョイントに加えて、垂直スイベルジョイントも供給ラインの一部として提供されてもよく、機械の回転軸線に沿って第1のアセンブリ、したがって回転分配器の移動を可能にする。

0040

一態様によれば、充填機械は、少なくとも1つの流体媒体を供給するためのバルブクラスタをさらに備えてよく、1つ以上の供給ラインがバルブクラスタを回転分配器に接続する。バルブクラスタは、従来技術において一般的に知られており、監視可能な方法で小さな空間内の媒体の多種多様誘導を実現するために採用されている。バルブの制御は、例えば空気圧駆動を介して行われてもよい。静止したバルブクラスタから、対応する貯蔵ユニット、例えばリザーバへの流体媒体の供給ラインが一般的に提供される。この態様によれば、バルブクラスタは充填機械の一部として具現化される。代替案として、しかしながら、プラントの別の部分、例えばブロー成形機の共通の媒体供給のために、バルブクラスタも提供されてもよい。ここで、プラントの供給された各部分への上記の態様による供給ラインには、回転分配器が設けられてもよい。

0041

一態様によれば、充填製品のための供給ラインと、少なくとも1つの別の流体媒体のための少なくとも1つの別の供給ラインと、が設けられてもよい。既に述べたように、充填製品は飲料であってもよい。既に説明したように、充填製品の第1の供給ラインは、特に、第1のアセンブリの軸線方向に配置された供給ポイントに接続されてもよい。少なくとも1つの別の流体媒体のための少なくとも1つの第2の供給ラインは、特に、既に説明したように、第1のアセンブリの横方向に配置された供給ポイントに接続されてもよい。しかしながら、少なくとも1つの第2の供給ラインはまた、第1のアセンブリの別の軸線方向供給ポイントと接続されてもよい。ここで、第1のアセンブリの対応する供給ポイントへの供給ラインの接続は、充填機械の要件又は設置計画に応じて行われてもよい。記載された態様は特にコンパクトであり、設置誤差の回避に対する要求は低くなっている。

0042

別の流体媒体は、パージガス、加圧ガス、滅菌剤、洗浄剤、又は制御/圧縮空気であるか、それらを含んでもよい。特に、各流体媒体に対して、上述の態様による少なくとも1つの供給ラインが提供されてもよい。上記のように、この方法で具現化されたCIP洗浄剤の供給ラインは特に好適である。しかし、例えば二酸化炭素などの加圧ガスも、それらのしばしば低い温度のために、好適には上述の供給ラインの1つを通して提供され得る。

0043

記載された装置と充填機械は、発生する可能性のある張力を回転分配器から分離する配管を有する。さらに、必要な部品が少なくなり、建設時間も短縮される。他方、設置が容易になる。バルブクラスタの製造中又は設置中の誤差も、配管の可動性を高めることで補償することができる。これにより、アセンブリでのフォローアップ作業が大幅に取り除かれる。さらに、記載されている態様により、供給ラインの勾配を最適に調整できず、ラインがたるむリスクがなくなる。

0044

本発明のさらなる特徴及び例示的な実施形態並びに利点は、図面を参照して以下により詳細に説明される。実施形態は、本発明の分野をすべて含むわけではないことが理解されよう。さらに、以下で説明するいくつか又はすべての特徴を異なる方法で互いに組み合わせることができることも理解されよう。

図面の簡単な説明

0045

本発明による所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えた供給ラインを有する回転分配器の3次元図を概略的に示す図である。
本発明による充填機械の平面図を概略的に示す図である。

実施例

0046

以下に説明する図において、同一の符号は同一の要素を示す。わかりやすくするために、同一の要素は初めて表示される場合にのみ説明する。しかし、図面のうちの1つを参照して説明した要素の変形及び実施形態は、他の図面の対応する要素にも適用できることを理解されたい。

0047

図1には、本発明による、回転分配器と、所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えた供給ラインと、を有する回転機械のための流体媒体を分配するための装置の3次元図が概略的に示されている。より良い概観のために、図1表現では、本発明の理解に不可欠ではない部品、特に回転機械自体は省略されている。しかし、図1に関して示された本発明の原理は、回転分配器自体の変形及びそれ自体公知の回転機械に関するその配置によって、ほとんどの多様な回転機械に関連して使用できることが理解されよう。

0048

一般性を制限することなく、図1では、回転分配器120が示され、その第1の回転しないアセンブリ125が分配器シャフトとして具現化され、第2の回転可能に設計されたアセンブリ130が分配器ヘッドとして具現化されている。したがって、第1のアセンブリ125は、回転機械のプラントの静止部分(図示せず)と接続されるが、一方、第2のアセンブリ130は、例えば分配器ヘッドの複数の出口開口部132をワークステーション(図示せず)に接続する媒体ライン(図示せず)を介して、回転機械のプラントの回転部分に接続される。

0049

回転機械のプラントの回転部分と回転可能に設計された第2のアセンブリ130の両方が回転する中心である、機械の回転軸線Dが、図1破線で示されている。機械の回転軸線Dは一般に、回転機械のフロアスペース上に垂直に立っている。

0050

図示した回転分配器120は、充填機械で使用されるために設けられる。充填製品は、供給ライン150dを介して第1のアセンブリ125の下部前面の軸線方向供給ポイント140dを介して供給され、続いて、回転分配器120の対応する内部チャネルを通過した後に、分配器ヘッド130の出口開口部132を介して充填機械の充填要素に送られる。

0051

第1のアセンブリ125の横方向に配置された供給ポイント140a〜140cを介して、さらに、例えばCIP洗浄液だけでなく圧縮ガス、制御空気又は滅菌剤などの別の流体媒体用の供給ライン150a〜150cも回転分配器に接続される。最後に、図1に示す回転分配器120の非限定的な展開は、回転しない第1のアセンブリ125における複数の別の横方向供給ポイント145を示し、それを介して別の媒体、例えば追加の飲料成分、ガスなどが充填製品に供給されてもよい。これらの別の媒体と充填製品との混合は、回転分配器の対応する具現化されたチャネルで行われる。

0052

例として図1に示す供給ライン150a〜150dは、例えば、流体媒体を供給するためのバルブクラスタ(図示せず)にフランジ付けされてもよい。同様に、横方向供給ポイント140a〜140cは、フランジを介してそれぞれの供給ライン150a〜150cに接続される。

0053

ここで例として示す4つの供給ライン150a〜150dのうち、CIP洗浄剤用の供給ライン150b、及び充填製品用の供給ライン150dは、それぞれ本発明による2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント160、165で具現化される。CIP洗浄剤と充填製品の両方で、充填機械の動作状態に応じて、かなりの熱変動が発生することがある。例えば、CIP洗浄剤の温度は最大80℃である。対照的に、充填製品は冷却され、例えば4℃で容器に充填されてもよい。どちらの場合も、それぞれの媒体の温度はそれぞれの動作段階で周囲温度からかなり逸脱するため、それぞれの供給ラインは、図1の矢印で示される押し込み方向に沿って数ミリメートルからセンチメートルに膨張する。

0054

この膨張により生じる張力を吸収するために、供給ライン150b、150dは、それぞれ2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント160、165で具現化され、それらの回転軸線は機械の回転軸線Dに平行に向けられている。供給ライン150bの第1のスイベルジョイント160について、回転軸線Lは、一例として破線で示されている。したがって、スイベルジョイント160に続く供給ライン150bのセグメントは、この回転軸線Lの周りで回転可能である。示された態様によれば、下流に配置された供給ライン150bの第2の所定位置に配置されたスイベルジョイント160と組み合わせて、2つのスイベルジョイント間の供給ラインの中央セグメントが実現され、ハンドルバーの機能を有する。

0055

言い換えると、2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントの回転軸線のオフセット配置により、2つのスイベルジョイント間の中央セグメントは、供給ラインの残りの部分に対して傾斜又は旋回されてもよい。したがって、図1に示す供給ライン150bの長い部分の矢印の方向の熱膨張により、2つのスイベルジョイント160に対して中央セグメントが回転し、それにより、供給ラインの長い部分の縦方向の膨張を、供給ポイント140b及び回転分配器120から分離する。

0056

供給ライン150bの特別な展開は、2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント160の間にS字型の中央セグメントを有する。さらに、2つのスイベルジョイントに接続された供給ラインの別のセグメントは同じ方向に向けられている。しかし、特別な態様は、ハンドルバーの機能に必須ではなく、U字型の中央セグメント又はより複雑な形状で達成されてもよい。

0057

図1の充填製品のための供給ライン150dに関して実証されたように、同じ方向での供給ラインの隣接するセグメントの方向は強制的ではない。供給ライン150dのS字形の中央セグメントは、むしろ、所定位置に配置されたスイベルジョイント160を介してその一端が供給ラインの長い部分に接続され、一方、その他端は、所定位置に配置されたスイベルジョイント165を介して第1のアセンブリ125の軸線方向供給ポイント140dに直接接続されている。ここでも、2つのスイベルジョイント160、165の回転軸線は互いに対してオフセットして配置され、中央セグメントはハンドルバーの機能を引き受ける。言い換えれば、矢印で示された押し方向の充填製品の供給ライン150dの長い部分の縦方向の膨張は、両方のスイベルジョイント160、165の同時回転によって中央セグメントを傾け、それによって発生する接線方向応力を吸収する。

0058

ここに示されている正確に2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントを備えた2つの供給ラインを用いた態様は、限定ではなく、単なる例示にすぎない。上述のように、本発明の態様のうちの1つによる3つ以上の供給ラインを提供することができ、さらに3つ以上の所定位置に配置されたスイベルジョイントを使用することができる。さらに、回転分配器の高さ調整を実現するために、垂直スイベルジョイントを追加することができる。

0059

図2には、本発明による充填機械の平面図が概略的に示されている。充填機械100は、容器110の充填に使用される複数の充填要素104が配置される機械の回転軸線Dを中心に回転する支持体102を有する。さらに、充填機械は、容器を保持する保持手段を有する。ここで、容器は輸送されている間に充填される。

0060

符号120は、図1に関して説明された回転分配器を示し、これは、充填製品、例えば飲料を、(図示していない)媒体ラインを介して個々の充填要素104に分配する。ここで、回転分配器120の回転軸線と支持体102の機械の回転軸線Dとは一致する。

0061

図2では、流体媒体の供給ラインのうち、充填製品の供給ライン150のみが例として示されている。ここで、供給ライン150は、回転分配器120の上部の軸線方向供給ポイント140をバルブクラスタ170に接続し、バルブクラスタ170を介して充填製品が制御された方法で供給される。ここで、供給ライン150は、所定位置に配置されたスイベルジョイント165を介して軸線方向供給ポイント140に直接接続されている。加えて、供給ライン150は第2の所定位置に配置されたスイベルジョイント160を備えるので、2つのスイベルジョイント160、165の間に配置された供給ラインのセグメントは、説明したように、ハンドルバーの機能を有する。

0062

したがって、バルブクラスタ170に接続された供給ライン150のセグメントの縦方向の膨張は、矢印の方向へのシフトをもたらし、それにより、供給ライン150の長いセグメントと短いセグメントとの間の角度が変化する。それにより、2つの所定位置に配置されたスイベルジョイント160、165は、回転分配器120及びバルブクラスタ170の両方から縦方向の膨張を分離する。このように、ことによると発生する張力が吸収される。

0063

記載した態様は、2つの所定位置に配置されたスイベルジョイントの回転性により、回転分配器とバルブクラスタの分離及び低い動力伝達をもたらす。その結果、回転分配器とバルブクラスタの損傷を回避することができる。同様に、回転分配器に対するバルブクラスタの正確な位置決めはそれほど重要ではないため、建設が容易になる。さらに、パイプラインがより均一に膨張する。最後に、2つのスイベルジョイントのみを用いた提示した態様は特にコンパクトであり、建設時間が短縮される。

0064

100…充填機械、102…支持体、104…充填要素、110…容器、120…回転分配器、125…第1のアセンブリ、130…第2のアセンブリ、分配器ヘッド、132…出口開口部、140…軸線方向供給ポイント、140a…供給ポイント、140b…供給ポイント、140c…供給ポイント、140d…軸線方向供給ポイント、145…横方向供給ポイント、150…供給ライン、150a…供給ライン、150b…供給ライン、150c…供給ライン、150d…供給ライン、160…第1のスイベルジョイント、165…スイベルジョイント、170…バルブクラスタ

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