(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの回転式ねじりヘッド（１０）を備え、このねじりヘッドは、これの下方に供給されたコンテナ（９）の口にキャップ（１９）をねじ留めすることができ、また、このねじりヘッド（１０）は、装置（１）の殺菌領域（２３）内で動作すると共に、上下方向に往復動によって駆動されるように関連した支持シャフト（１２）の下端部により支持され、この支持シャフト（１２）には加熱手段が設けられている殺菌手段を有する自動蓋閉め装置において、
前記支持シャフトは、殺菌領域に出入りするよう、支持シャフト（１２）の前記下端部近くに位置する動作部分（１２ａ）を有し、前記加熱手段は、この動作部分（１２ａ）に対応して設けられ、また、シャフト（１２）の動作部分（１２ａ）に集中された加熱動作を、殺菌領域を確実に殺菌された状態にするような温度に維持するように、また、各シャフト（１２）の動作部分より上側の部分が加熱手段（２５）によって実質的に加熱されないように、実行し得ることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記支持シャフト（１２）とねじりヘッド（１０）とは、複数であり、夫々のねじりヘッドの支持シャフト（１２）の中心軸から離れた、装置（１）の主軸（３）を中心に回転し得るように設けられており、各ねじりヘッドは、このねじりヘッド（１０）と同期して前記主軸（３）を中心とする回転時に、キャップ（１９）を、各コンテナ（９）の口にねじ留めすることができる円形タイプであることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記支持シャフト（１２）の各々に対して、関連したシャフト（１２）に対して静止した１つの加熱アッセンブリー（２５）を有する請求項２の装置。
【請求項４】
前記加熱アッセンブリー（２５）は、電気エネルギー源（４４）に接続され得る少なくとも１つの電気抵抗部材（２７）を有する請求項３の装置。
【請求項５】
前記支持シャフト（１２）の各々には、動作部分（１２ａ）の近くにもしくはこれに対応して、温度センサー手段（２９）が設けられている請求項３もしくは４の装置。
【請求項６】
前記支持シャフト（１２）の各々には、動作部分（１２ａ）の近くにもしくはこれに対応して、温度センサー手段（２９）が設けられ、前記加熱手段（２５）と温度センサー手段（２９）とは、前記電気エネルギー源（４４）によって前記電気抵抗部材（２７）に電気エネルギーを供給する際に、センサー手段（２９）によって測定された温度に従ってフィードバック調節動作を実行し得る制御手段（３６、４０）に接続されている請求項４の装置。
【請求項７】
前記制御手段は、複数のセンサー手段（２９）が接続された１つの制御ユニット（３６）と、前記複数の電気抵抗部材（２７）と電気エネルギー源（４４）との間に介在され、各々が、前記制御ユニット（３６）による命令に従う開閉装置（４０）とを有する請求項６の装置。
【請求項８】
前記加熱アッセンブリー（２５）は、前記支持シャフト（１２）の各々を囲んで熱拡散部材として働く金属製のスリーブ（２６）を有する請求項３乃至７のいずれか１の装置。
【請求項９】
前記温度センサー手段は、各支持シャフト（１２）に対して、前記金属製のスリーブ（２６）を横切り、各スリーブ（２６）と関連した支持シャフト（１２）との間に介在された間隙内に突出した感応性端部が設けられている温度自動調節プローブ（２９）を有する請求項８の装置。
【請求項１０】
前記電気抵抗部材（２７）は、関連した支持シャフト（１２）の中心軸にほぼ直交する方向に取り外し可能であり、また、関連した前記金属製のスリーブ（２６）の共通軸に対して平行な支持シャフトの中心軸の周りで関節移動される２つのアーチ部を有し、各アーチ部には、前記電気抵抗部材が設けられている請求項８もしくは９の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、自動蓋閉め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動蓋閉め装置は、例えば飲み物のような食料を収容するように意図されたタイプの、パッケージされるコンテナの口をキャップもしくは栓でねじって堅く閉じるのを可能にするマシンである。一度に１つのコンテナを閉じるようにする蓋閉め装置が公知であるが、複数のコンテナを複数のキャップで閉じる動作を果たす、円軌跡を描く蓋閉めマシンが、幅広く使用されている。この蓋閉めマシンは、円形マシン（carrousel machine）として公知である。特に、本発明は、ねじりヘッドの下方に供給されるコンテナの口にキャップをねじることができる、少なくとも１つの回転式ねじりヘッドを有する、殺菌手段が設けられた自動蓋閉め装置に関する。このねじりヘッドは、装置の殺菌領域で動作し、また、往復動によって駆動される関連した滑動支持シャフトによって支持されている。また、加熱手段が各支持シャフトに設けられている。
【０００３】
蓋閉め装置が、フルーツジュースをベースにした飲み物や野菜の保存食品のような、外部環境に接することによって汚染され得る食料をパッケージするために用いられる必要がある際に、特に、保存添加物を含まない製品の場合に、パッケージされる製品を収容するコンテナを閉じる動作は、殺菌された状態で実行されなくてはならない。
【０００４】
従来は、これは、パッケージされる製品を、これの殺菌状態を確実にするために殺菌を可能にするような温度に加熱することによって果たされていた。
しかし、食料を所定の温度以上に加熱すると、この食料の変質を招き、これの品質及び栄養学的な特性の劣化を引き起こすことが知られている。
このような欠点を克服するために、製品の栄養学的な特性を劣化させないように、パッケージされる製品が急速な加熱にさらされてこれに続いて冷却される“冷たい”パッケージ装置の使用が、好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これは、製品がパッケージされたコンテナが、殺菌空気によって加圧されまた溶液中に過酢酸を２％含んだ殺菌剤によって予め殺菌されて制御された雰囲気の領域内に供給されるという事実による。ねじりヘッドは、このような制御された雰囲気内に、蓋閉め装置の下部で通常は位置され、かくして、殺菌された状態を維持する。しかし、ねじりヘッドを支持したシャフトは、これの往復動によって、ねじりヘッドとシステムの電子及び電気制御セットとを駆動するための機械装置が内部に位置されている装置の上部（制御された雰囲気内に位置されていない）からの不純物を殺菌領域中に引き込む可能性がある。コンテナが閉じられている殺菌領域中に入り込む、こうした不純物は、パッケージされる製品の安全性と保全性（integrity）とを壊す可能性がある。
【０００６】
このために、支持シャフトの往復動によって引き出されるマシンの他領域からの不純物が、コンテナが閉じられている殺菌領域に入り込みこの中を汚染するのを防ぐようにこれを殺菌された状態に保つための、支持シャフトに対応して約１２０℃の温度の蒸気を供給し得る加圧システムを有する装置が考案されている。蒸気発生器と、蒸気を殺菌された領域に運ぶためのパイプラインとを必要とする蒸気供給システムが設けられた蓋閉め装置は、かなり複雑な構造を有しており、かくして、製造がコスト高である。更に、パイプラインに入った後に、支持シャフトを加熱するために使用される加圧された蒸気は、殺菌領域中に入る支持シャフトの一部分に対応して集中されるように維持されず、装置の他の部分に向けても拡散される。特に、蒸気は、シャフト上で加熱作業を果たした後、機械的な駆動装置と装置制御セットとが設けられた領域内に入り、これらを加熱する。このような加熱によって、装置の機械的な機関の熱膨張が発生され、これに続いて装置の動作の信頼性が低下することによって、この機関内に反りを生じる可能性があるので、付加的に作業コストがかかるよりまめなメンテナンス作業を実行することが必要である。
【０００７】
本発明の目的は、上述されたような欠点をなくすことである。これは、特に、加熱手段が、各支持シャフトに、殺菌領域に近接した作動部分で設けられ、そして、殺菌状態を確実にするような温度に維持するように、また、各シャフトの残りの部分が加熱手段によって実質的に加熱されないように、シャフトの作動部分に集中された加熱作業を実行し得るという請求項の内容によって特徴付けられる本発明の装置によって果たされる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
タレット全体を加熱する蒸気とは違って保護される領域に熱を集中させる本発明は、蓋閉め動作を制御するための電子システムのタレット上の応用例を可能にし、例えば不正確に蓋閉めされた任意のボトルの自動取り出しを可能にする。  こうした特徴によって、装置の他の部材の動作に望ましくない影響を与えることなく簡単でかつ信頼できる方法で関連したコンテナをキャップで堅く閉じる動作が行われる装置の領域のための、効果的な殺菌が保証される。
【０００９】
有利には、加熱手段は、電気エネルギー源に接続され得る少なくとも１つの抵抗機関を有する。
好ましくは、更に、この装置は、温度センサー手段を有する。この温度センサー手段と加熱手段とは、センサー手段によって測定された温度に従って、抵抗機関への源による電気エネルギーの供給をフィードバック調節し得る制御手段に設けられている。
【００１０】
このように、関連したねじりへッドを支持し、装置の殺菌領域と接することになるシャフトの一部分の温度は、シャフトのこの一部分の殺菌状態を保証するために十分である所定の範囲内にこれを維持するように、最適な方法で制御され得る。各シャフトに供給される熱の量を最適化し得るこの制御によって、付加的に廃棄物とこれによって望ましくないコストを生じ、装置の他の部分に伝えられて有害な結果をもたらし得る余分な熱が発生されない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記及び他の特徴が、非限定的に単に例として示された好ましい実施形態の以下の説明と、図面とによって明らかにされる。
図１乃至図３を参照すると、参照符号１は、本発明に係わる蓋閉め装置を、全体的に示している。
添付図面及び以下の説明は、円形蓋閉め装置、即ちマシンの円形軌跡上を動く複数のコンテナを、種々のコンテナを互いにジグザグに配置させて複数のキャップによって閉じるように同時に適応させ得る装置を考察している。しかし、本発明は、個々に供給されるコンテナ１つのみをその都度閉じることができる、比較的単純な蓋閉め装置にも適応され得る。
【００１２】
装置１は、複数の柱４を備えた静止基部構造２を有する。これら柱４の間には、装置１の主軸をなす軸３を有する円筒形ガイド７の周りを回転し得る管状直立部６が、設けられている。この直立部６は、図示されていない公知のモータセット（motor set）を作動することによって、回転されるように設定されている。
【００１３】
この直立部６には、通常の方法で、代表的にはコンベヤベルト及びウォームスクリュー供給機によって装置１に供給される例えばボトルのような複数のコンテナ９をグリップして支持するための機関（organ）８が設けられている。コンテナ９は、図示されていない回転プラットフォーム上におろされて支持されるように設定され得る。
【００１４】
前記直立部６には、複数のねじりヘッド１０（この内の２つのみが図１に示されている）が、前記軸３と同心の円軌跡上を直立部６と一緒に回転し得るように、設けられている。
【００１５】
各ねじりヘッド１０は、ピストンとも呼ばれている、支持シャフト１２の下方の作動部１２ａによって、支持され、直立部６の回転の結果、交互に移動し得る。このために、関連したねじりヘッド１０とは反対側の、各シャフト１２の上部１２ｂには、関連したシャフト１２の軸に対して直交した軸を中心に回転し得るローラー１４が設けられている。このローラー１４は、軸３に直交した水平面に対して上昇部分と下降部分とを示すように、軸３に対して傾斜された平面に従って円筒形の静止本体１６に形成されたカムトラック１５と係合している。
【００１６】
シャフト１２と、かくして、これと共に回転可能なように設けられた関連したねじりヘッド１０は、関連したねじりヘッド１０が、これの公転動作によってまた移動されるように、自身の軸を中心に自転し得る。通常は、各シャフト１２の回転動作は、公知の歯車移動機関によって、基部構造体２に対する直立部６の回転動作によって得られる。
基部構造体２には、各ねじりヘッド１０と関連したコンテナ９との間にキャップ１９を供給するための装置１８が設けられている。下方へ、即ち関連したコンテナ９へ向かう各ねじりヘッド１０の動きと、自身の軸を中心としたねじりヘッド１０の回転とによって、装置１８によって供給されたキャップ１９は、コンテナ９の口にねじって取り付けられる。
【００１７】
各シャフト１２がこれ自身の軸を中心にして回転するのと同時に往復動するのを可能にするために、直立部６の下方及び上方は、１対の環状フランジ２１ａ及び２１ｂに夫々取着されている。これら環状のフランジには、シャフト１２に対応して対を成すようにアラインメントされた貫通孔が、夫々形成されている。これらフランジ２１ａ、２１ｂには、シャフト１２の回転及び摺動を案内するために、案内ブシュ（guiding bushing）が設けられている。
【００１８】
下方のフランジ２１ａの下方には、領域２３が形成されている。この領域２３は、キャップ１９が閉じられるときにコンテナ９中に収容されている製品と接触する環境を殺菌された状態に維持する制御された環境を作り出すように、外部環境に対して実質的に閉鎖されている。この領域中には、殺菌位相中に殺菌剤（例えば、“オクソニア（Oxonia）”として公知の、約４０℃の温度で約２％の過酢酸を含む溶液）が供給され、また、製造位相中に殺菌空気が供給される。
【００１９】
フランジ２１ａの上方の装置１の一部分は、領域２３内に存在する制御された雰囲気中に位置されない。これは、シャフト１２の往復動によって、フランジ２１ａの上方の装置の一部分中に存在する、殺菌領域を汚染し得る不純物が、殺菌領域２３に入り込むことがあるからである。
このような事態が、棚部の間、かくして領域２３の近くで生じないために、好ましくは静止した加熱手段２５が、各シャフト１２に設けられ、この加熱手段は、関連したねじりヘッド１０の近くに位置したシャフトの一部分１２ａのみに、即ち領域２３内に交互に入る部分のみに集中された加熱動作を実行し、この領域を、殺菌状態を確実にする温度に維持するようにされている。
【００２０】
これら加熱手段２５は、有利には、各支持シャフト１２のために、一部分１２ａを囲み、例えば環状フランジ２１ａに取着された金属製のスリーブ２６を備えたアッセンブリーを有する。このスリーブ２６には、これの外部に、少なくとも電気抵抗要素を有する抵抗機関（電気抵抗部材）２７（resistive organ）が設けられている。好ましくは、各抵抗機関２７は、腕章の形であり、複数のスリーブ２６の共通軸と平行な各支持シャフトの中心軸として関節をなした複数の半円形アーチ部を有し、各アーチ部には、抵抗要素が設けられている。２つのアーチ部は、これらがスリーブ２６の外面と接触している互いに接近した構成と、腕章の形の抵抗機関２７をスリーブ２６からシャフト１２の中心軸に対して横方向に取り外しできる互いから離れている構成とを想定し得る。
【００２１】
例えば、抵抗機関２７の抵抗要素は、約１４０Ｗの火力を出力し得るように構成され、導体（conductor）２７ａによって電源に接続されており、かくして、シャフト１２の各部分１２ａに供給される火力は、この部分の温度を通常の作動時に１００℃と１４０℃との間の範囲内に維持するために十分な約２８０Ｗになる。
【００２２】
各抵抗機関２７によって供給され、スリーブ２６を通って部分１２ａに移動されるヘッドは、関係するシャフト１２の一部分１２ａのみと対応して有力に集中された状態を維持する。かくして、シャフト１２の残りの部分は、抵抗機関２７によって供給される熱により、実質的に加熱されないか、無視し得る程度だけ加熱される。スリーブ２６は、好ましくは、シャフト１２が動く長さとほぼ等しいかこれよりわずかに長く広がっている。これの機能は、抵抗機関２７によって供給される熱をシャフト１２の一部分１２ａにほぼ均一に分配するための熱拡散部材として働くことである。
各シャフト２６の、棚部２１ａ、２１ｂ近くの軸方向の端部では、例えば、商標“ＴｅｋａＰｅｅｋ”として公知の材料のような、高温に耐え得る熱可塑性材料でできた各熱絶縁ヘッド２８が設けられている。
【００２３】
空隙を有する管状空間が、シャフト１２と関連したスリーブ２６との間に設けられている。この空隙内で、スリーブ２６上にこれを横切るように設けられた熱可塑性熱電対の感応性端部もしくはセンサープローブ２９が、突出している。
各プローブ２９によって測定される熱の情報が、発生された熱の温度がしきい値を超えているかどうかを確認するために、導体２９ａによって電子制御ユニット３６（図４に図示）に伝えられる。この場合、電子制御ユニット３６は、温度のフィードバック調整動作を実行するために、温度がしきい値を下回るまで、後述されるように抵抗機関２７と電気エネルギー供給源との間に介在された開閉装置の開口を命令する。
【００２４】
図４は、例として、１０のねじりヘッド１０が設けられた円形蓋閉め装置１のためにシャフト１２の温度を制御するシステムの主要要素を概略的に説明するブロック図を示す。
各ねじりヘッド１０の両側には、一側に抵抗機関２７が設けられ、他側に温度自動調節センサー（thermostatic sensor）２９が設けられている。
【００２５】
各センサー２９によって測定された温度の情報は、集電器（collector）として働く熱電対(thermocouple)３０のための１以上のインプットモジュールによって集められ、例えば１０のインプットモジュール及び１０のデジタルアウトプットモジュールを有するバス・アダプタ・モジュール３２に送られる。典型的には８つの棒マーキュリータイプ（eight pole mercury type）の回転分配モジュール３４を通って、信号が、装置１の回転部分から、装置の静止部分に設けられたＰＬＣタイプの電子制御ユニット３６へと伝えられる。電子制御ユニット３６へのインプット信号は、センサー２９によって測定された温度の値を定められたしきい値と例えば比較することによって処理され、そして、回転分配モジュール３４を介して、アダプタ・モジュール３２へ、また更に、開閉装置を有するモジュール４０に伝えられるデジタル制御信号を発生させる。開閉装置は、例えば２４Ｖの電流供給源によって、また、公知の方法でアダプタ・モジュール３２に動力を供給する直流電気エネルギー源３８によって駆動される静的リレー（static relay）を有する。
【００２６】
モジュール４０の静的リレーが、抵抗機関２７と典型的には交互のタイプの（alternating type）２２０Ｖの電気エネルギー源４４との間に、動作可能なように介在されている。この源４４は、刷毛とリングとを有する回転分配モジュール４２によってモジュール４０に接続されている。
静的リレーを有するこのモジュール４０は、２もしくは３の抵抗機関２７が夫々に接続された１０のねじりヘッド１０を有する装置の場合には、４つでよい。モジュール４０の各静的リレーは、設定可能な最小現行しきい値を有することによって、抵抗機関２７が故障した場合には警急信号を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる、円形タイプの自動蓋閉め装置の正面の断面図である。
【図２】図２は、図１の矢印ＩＩによって示された部分の拡大図である。
【図３】図３は、図２の矢印ＩＩＩによって示された詳細拡大図である。
【図４】図４は、本発明に係わる装置を制御するためのシステムの主要な部材の概略的な形状と、これらの操作の関連とを説明している、ブロック線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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