(57)【要約】  特に、静水をボトル（２）に充填するための装置（１）であって、ボトルのヘッド上に取り付ける充填バルブ（４）と、充填プロセスによって押し退けられた空気をボトル内部から排出するためのガス抜きパイプ（１２）とにより充填品を供給し、バルブ本体（７）が、スライダ面（９）上を走行するリフトホイール（８）を用いて上昇及び下降させることが可能なように構成されている装置において、出来る限り無菌な充填プロセスを保証すること、即ち、ボトルの充填ヘッドへの細菌の侵入を出来る限り低減することを課題とする。その課題は、押し退けられた空気用の貫通孔（１１）を備えたバルブ本体（７）の自由端には、その貫通孔に続いてスライド可能な形で接続されたガイドシリンダ（１５）が配備されており、このガイドシリンダは、スライド可能なリング状部材（１８）によって間隔を開けて取り囲まれており、バルブ本体の自由端とその自由端の方を向いた、移動可能なリング状部材の周縁部との間に、液体を漏らさない弾力的なスリーブが配備されていることによって達成される。
2010507537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、静水をボトル（２）に充填するための装置（１）であって、ボトルのヘッド上に取り付ける充填バルブ（４）と、充填プロセスによって押し退けられた空気をボトル内部から排出するためのガス抜きパイプ（１２）とにより充填品を供給し、バルブ本体（７）が、スライダ面（９）上を走行するリフトホイール（８）を用いて上昇及び下降させることが可能なように構成されている装置において、
押し退けられた空気用の貫通孔（１１）を備えたバルブ本体（７）の自由端には、その貫通孔に続いてスライド可能な形で接続されたガイドシリンダ（１５）が配備されており、このガイドシリンダは、スライド可能なリング状部材（１８）によって間隔を開けて取り囲まれており、バルブ本体の自由端とその自由端の方を向いた、移動可能なリング状部材の周縁部との間に、液体を漏らさない弾力的なスリーブが配備されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
バルブ本体（７）の自由端には、同心円のポケット状空洞（１４）が設けられており、そのポケット状空洞は、直径がそこに固定されているガイドシリンダ（１５）よりも大きく、底部領域には充填品供給パイプ（６，１６）が配備されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該のポケット状空洞（１４）の底部領域で終端する充填品供給パイプが、リフトホイール（８）のシャフト（１６）から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ガイドシリンダ（１５）には、リング状部材（１８）の内部の少なくとも一つのシールリング部（２３）と当接する外側を向いた円錐状隆起（２１）が設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
リング状部材（１８）の内部には、ボトルネック（２ａ）の周縁部に取り付けられる別のシールリング部（２４）が配備されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
リング状部材（１８）は、互いに固く接続された二つのリング（１９，２０）から構成されており、重力方向に対して上方のリング（１９）は、使用形態において、そのリングから下方に突き出たリング（２０）を支持しており、リング（２０）は、その領域に渡っての内径がボトルヘッドの直径よりも大きく、ボトルネックの周縁部に取り付けるための内側の取付用シールリング部（２４）と、ガイドシリンダ（１５）の円錐状隆起（２１）を間隔を開けて取り囲む円錐状溝（２２）とを備えていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
ガイドシリンダ（１５）は、充填すべきボトルの方向を向いた、スライド可能なリング状部材の自由端から突き出たパイプ状の突出部（１５ａ）を備えていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
取付用シールリング部（２４）と円錐状隆起用シールリング部（２３）とを備えたリング状部材（１８）が、スリーブ（１７）によって保持されていることを特徴とする請求項５から７までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載された形式によるボトルを充填するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような形式の装置は、多様な実施形態で知られている、即ち、特許文献１と２は、特に、充填媒体の供給時にボトル内に有る一定の容積のガスを排出するための充填バルブを提示しており、そのバルブは、例えば、下降することによってボトルに作用する。それらの部分的に開いた構造は、多くの場合、充填プロセスの無菌性に課せられた要件に適さない。
【０００３】
一方ではガス抜きの役割を果たし他方では充填の役割を果たすことができるように、伸縮自在なパイプシステムを用いてボトル上に下降させる、それと比較し得る充填ヘッドも周知である。その場合も、充填プロセスの無菌状態には限界が有る。その理由は、特に、伸縮自在な部品、例えば、パイプ及びそのパイプ上に配置されたスライド可能なスリーブは、密閉部がパイプの外面による持続的な往復運動で動かされ、それによって、外面領域が、或る時点には自由な無菌でない周囲環境（外気）に曝され、別の時点には充填物と直に接触するような形態で構成されており、そのような構成によって、健康に悪い、或いは健康に危険な細菌が充填物に入り込む可能性が有るためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許公開第５１６６０４号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第１０２００５００３２２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、出来る限り無菌な充填プロセスを保証すること、即ち、ボトルの充填ヘッドへの細菌の侵入を出来る限り低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明にもとづき、請求項１に記載された特徴によって解決される。
【０００７】
バルブ本体の上昇運動及び下降運動に追随する、液体を漏らさない弾力的なスリーブを配備することによって、バルブ閉鎖部材に近い領域の後方の空間が周囲環境に対して常に密閉されたままであることが保証される。更に、このスリーブは、様々な大きさのボトルネックに簡単に合わせることが可能であるという利点を有し、特に、それは、軸方向の延びと関連する。また、そのような構造の別の特別な利点は、バルブ内部空間が大幅に小さくなることである。
【０００８】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項から明らかとなる。
【０００９】
この場合、バルブ本体の自由端に同心円のポケット状空洞が設けられており、その空洞の直径が、そこに固定されたガイドシリンダよりも大きく、そのポケット状空洞には、充填品供給パイプが合流しており、その充填品供給パイプが、同時に、スライダ面によってシリンダヘッド又は充填バルブヘッドの可動部分を上昇及び下降させるリフトホイールのシャフトであると特に有利である。
【００１０】
本実施形態によって、充填ヘッドの特に簡単で効果的かつ保守の容易な構造が実現可能である。
【００１１】
リング状部材によって取り囲まれた、外側を向いた円錐状隆起をバルブ本体に設けて、リング状部材の内部に、リング状隆起と当接する役割を果たすシールリング部を配備するとともに、ボトルネックに取り付けるための別のシールリング部及びそのリング状部材をスリーブによって自由にスライド可能な形で保持することによって、本発明による装置の更に簡単で非常に目的に適った実施形態が得られる。
【００１２】
以下の記述と図面にもとづき、本発明の更なる特徴、詳細及び利点を明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による装置を備えた充填ステーションの全体図
【図２】図１の円II内における充填バルブの拡大図
【図３】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図４】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図５】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図６】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図７】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図８】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図９】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図１０】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【図１１】異なる動作タイミングにおける充填ステーションの図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面で基本的に断面を模式的に図示された、共通して符号１で表示されている装置は、例えば、吊り下げられた移送状態で充填装置１に供給されるボトル２に充填する役割を果たし、その場合、ボトルネック２ａの対応する移送用カラー部が、ホルダー３内に差し込まれる。ボトル２は、共通して符号４で表示された、図２に拡大されて図示されているバルブによって、充填品タンク５から充填される。充填物の供給パイプは、符号６で表示されており、例えば、少なくとも部分的に透明なシリコン又はゴム製チューブから構成することができる。
【００１５】
符号７で表示されているバルブ本体は、図１に図示されているスライダ面９の上を走行するリフトホイール８によって持ち上げることができ、その下降は、基本的に重力によって行われる。図１では、その上昇運動と下降運動が、両方向矢印１０で表されている。
【００１６】
バルブ本体は、充填プロセス時にボトル２からガスを回収するために、ガスリターンパイプ１２を介して充填品タンク５と繋がる貫通孔１１を備えている。
【００１７】
バルブ本体７は、その重力方向に対して上方の端部に、下降運動を制限するための停止用カラー部１３を備えている。
【００１８】
特に、図２から分かる通り、バルブ本体７の重力方向に対して下方の端部には、ポケット状空洞１４が設けられており、その空洞の中には、貫通孔１１に続くガイドシリンダ１５が固定されており、そのガイドシリンダの外径は、ポケット状空洞１４の内径よりも小さい。
【００１９】
ポケット状空洞１４の底部領域には、ここでは、バルブ本体と固定されたリフトホイール８のシャフト１６から構成される充填品供給パイプが合流している。
【００２０】
バルブ本体の下方向を向いた自由端には、弾力的なスリーブ又はダイヤフラムが固定されており、その下縁は、更に、共通して符号１８で表示されているリング状部材を支持している。このリング状部材１８は、互いに固く接続された二つのリング１９と２０から構成されている。
【００２１】
特に、図２から分かる通り、ガイドシリンダ１５には、外側を向いた円錐状隆起２１が設けられており、この円錐状隆起２１に対応するリング２０には、それと対応する形状の円錐状溝２２が設けられおり、バルブを開いた時（例えば、図７）に充填品を貫流させるためのリング状隙間を形成するために、円錐状溝の内径は、円錐状隆起２１の外径よりも大きくなっている。その理由から、リング１９の内径も、ガイドシリンダ１５の外径よりも大きい。
【００２２】
リング２０の内径は、リング１９の内径と比べて、シールリング部２３を受け止めるショルダー部が接続領域に形成されるとともに、ボトルネック２ａの上縁に取り付けるための別のシールリング部２４を支持する追加のショルダー部が重力方向に対して更に下方のリング２０の内部に形成されるように選定される。
【００２３】
図２からは、ガイドシリンダ１５の下方の自由端に、リング状部材１８の輪郭からパイプ状に突き出たガスリターンパイプ１５ａが配備されていることも読み取ることができる。
【００２４】
図３〜１１にもとづき、本発明による装置の動作方法を詳しく説明する。
【００２５】
図３は、重力のために下降したバルブ本体７によって、内側のシールリング部２３がガイドシリンダ１５の円錐状隆起２１の内側の円錐面と当接するようになったバルブの閉鎖位置を図示している。
【００２６】
図４の通り、空のボトル２を装填する場合、バルブ４は、スライダ面９により持ち上げられたリフトホイール８によって、同じく上昇した位置に有り、そのことは、矢印１０ｂで表されている。ボトル２が、そのボトルネック２ａをボトルホルダー３内に位置決めされる（図５）と、図６の矢印１０ａの通り、バルブ本体７を下降させることができる。それは、重力と、その重力のためにリフトホイール８がスライダ面９上に載るように、スライダ面９を相応に構成することによって実現される。その場合、シールリング部２４は、ボトル２のボトルネック２ａの上縁に密閉する形で置かれている。
【００２７】
例えば、リフトホイール８が、図７に図示されている通り、支持されているスライダ面９から離れた場合、バルブ本体７は、重力のために更に下方に動き、リング状部材１８とバルブ本体７とを接続するスリーブ１７が、リング状部材１８の上昇によって圧縮されると同時に、シールリング部２３は、円錐状隆起２１から離れ、そのため、充填品が貫流するための流路を開いて、充填品が、充填品タンク５からチューブ６及びシャフト１６を通って流れる。それと同時に、流入する充填品によって、図７に符号２ｂで表示されているボトル２の内部空間からのガスが、中心のガス抜き孔１１を通して排出される。
【００２８】
充填プロセスは、図８に図示されている通り、充填品のレベルがガス抜きパイプの端に到達した時に終了する。ここで、リフトホイール８とそのために配備されたスライダ面９とによって、バルブ本体７は、再び持ち上げられて（矢印１０ｂ）、重力のために、シールリング部２３は、再び円錐状隆起２１の内側円錐面と当接することが可能となる。そのようなバルブ閉鎖位置は、図９に表示されている。バルブ本体７が、リフトホイール８とスライダ面９とによって更に持ち上げられと、バルブから突き出たガス抜きパイプ１５の端部１５ａが、ボトルから抜き取られる。それに続いて、図１０から分かる通り、ガス抜きパイプ内に流入した充填品がボトル内に垂れて戻る。
【００２９】
最後に、図１１は、充填プロセス後に充填装置１からボトル２を取り去った状態を図示している。
【符号の説明】
【００３０】
１    本装置
２    ボトル
２ａ    ボトルネック
２ｂ    ボトルの内部空間
３    ホルダー
４    充填バルブ
５    充填品タンク
６    充填品供給パイプ
７    バルブ本体
８    リフトホイール
９    スライダ面
１０    両方向矢印
１０ａ    矢印
１０ｂ    矢印
１１    貫通孔
１２    ガス抜きパイプ
１３    停止用カラー部
１４    同心円のポケット状空洞
１５    ガイドシリンダ
１５ａ    パイプ状突出部
１６    充填品供給パイプ（シャフト）
１７    スリーブ
１８    リング状部材
１９    リング
２０    リング
２１    円錐状隆起
２２    円錐状溝
２３    シールリング部
２４    シールリング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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