JPH0524036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体、半液体又はペースト状製品と
いつた流動性食物材料を容器に充填するため使用
される装置の弁を自動的に除去して洗浄する装置
及びその方法に関するものである。

缶の如き容器に食料と非食料製品の両方を自動
的に充填する装置と方法はその改良が極めて進ん
でいる。こうした装置と方法はレバー・ペース
ト、ベビー・フード、ゼリー、植物油、辛子、ソ
ース等といつた食料製品及び鉱物油、ワツクス、
塗料等といつた非食料製品の両方を含む液体、半
液体、ペースト状又は固体の製品を容器に充填す
る目的に使用される。特に、食料製品を容器に充
填する場合には使用される装置は適度に洗浄にさ
れ、滅菌されることが重要である。１種類の製品
を缶詰にするため本装置を或る定められた時間に
亘り使用した後、又は１種類の製品の缶詰め完了
後と、異なる製品の缶詰め開始前に洗浄と滅菌を
行なうことが通常要求される。

流動性材料充填装置が洗浄され滅菌される様式
は部分的にはその装置の構造に依存するであろ
う。こうした装置は各種の形態もとることが出
来、最も典型的な形式の１つはユタ州のヘマ・イ
ンターナシヨナル社で製造されているMR16、
MR22及びMR30といつたいわゆる回転ピストン
型充填器である。回転型充填器には典型的には例
えばステンレス鋼製で全体的に円筒状のホツパー
と、ホツパーの外部の周わりに隔置された多数の
充填組立体と、製品を受入れるため充填組立体の
下側の位置に缶を移動させる容器又は缶の搬送装
置が含まれている。充填組立体には各々典型的に
は垂直に配設されたシリンダーと、シリンダーの
下端部をホツパーに接続し材料をホツパーからシ
リンダー内に流入させるか又はシリンダーから弁
機構の下側に位置付けられた缶内に流入可能なら
しめるよう作動する弁機構と、材料をシリンダー
から缶内に流入させるシリンダー内で移動可能な
ピストンが含まれている。回転型充填器には又、
典型的には製品がシリンダーからホツパー内に流
入するときピストンをシリンダー内にて上方に移
動させ、製品がシリンダーから缶内へ強制されて
いる場合は下方に移動させるピストン支持構造が
含まれている。

昔の回転型充填器の洗浄には両方のピストンを
そのシリンダーから除去し、弁又は弁素子をその
ハウジングから手で除去し、次に、或る種の滅菌
液を使つてシリンダー、ピストン、弁及び弁ハウ
ジングを噴霧処理することが含まれていた。各部
品の洗浄処理後、ピストンは両方共次にシリンダ
ー内で手作業により戻され、弁類も手作業で弁ハ
ウジング内に戻される。こうした洗浄方法の場合
全ての作業が手動式に行なわれるので、洗浄を行
なうには付添者が居なければならないこと及び洗
浄の完了度合が或る時と別の時では変化すること
から時間が浪費され矛盾した点もある。又、弁と
ピストンを取扱うことが必要なことから、付添者
の不注意からこうした素子を落したり傷つけたり
する可能性がいつでもある。

本発明の目的は弁素子を流動性材料充填装置の
弁ハウジングから自動的に除去してこうした素子
やハウジングを自動的に洗浄する装置のその方法
を提供することにある。

本発明の他の目的は、流動性材料充填装置の充
填組立体を効率的、迅速且つ完全に洗浄する装置
及びその方法を提供することにある。

本発明の他の目的は流動性材料充填装置の充填
組立体の洗浄にあたつて両手を介在させることを
不要にするような装置とその方法を提供すること
にある。

本発明の前掲の目的と他の目的は材料を保持す
るホツパーと、各々ホツパー上に設置されて材料
をホツパーから流入せしめるシリンダー及びシリ
ンダーから材料を容器内に圧入せしめるようシリ
ンダー内で移動自在のピストンを含む複数個の隔
置された充填組立体で構成された流動性材料充填
装置の洗浄に利用可能な本発明の特定の例示的実
施態様にて実現される。弁除去装置には各々ホツ
パーを対応するシリンダーに相互に接続するよう
位置付けられ、各々弁素子を受入れるよう開口部
を底部に備えた複数個の弁ハウジングが含まれて
いる。各々異なる弁ハウジング内に配設する複数
個の弁素子が提供される。ブレート又はブラケツ
トの形態になつた弁保持具がホツパーの下方に位
置付けられ、弁素子が保持具上に設置してある。
フレーム支持体は弁保持具の下方に位置付けてあ
る。弁除去装置には弁保持具を選択的にフレーム
支持体又はホツパーと弁ハウジングのいづれか一
方に係止させるよう作動する係止機構も含まれて
いる。弁保持具がフレーム支持体に係止されると
きホツパーと弁ハウジングが上昇されてハウジン
グから弁素子を除去させるようホツパーと弁ハウ
ジングを上昇させる装置が設けてある。弁素子が
ハウジングから除去されるとき液体を弁ハウジン
グ内へ及び弁素子上へ噴霧させる目的で弁制御型
液体噴霧ノズルが位置付けられる。弁素子とハウ
ジングの洗浄後、ホツパーとハウジングは弁保持
具に向つて下降でき弁素子をハウジング内へ再挿
入する。次に保持具はフレーム支持体から非係止
状態にしてホツパーと弁ハウジングに係止でき、
ホツパー、弁ハウジング及び弁保持体は容器充填
位置へ上昇される。ホツパーと弁ハウジングの上
昇、下降、弁保持具のフレーム支持体若しくはホ
ツパーのいずれかへの係止及び液体噴霧装置のス
イツチ・オンとスイツチ・オフを自動的に制御す
る制御ユニツトを設けることが有利である。

本発明の前掲の及び他の諸目的、諸特徴及び諸
利点については添附図面に関連して行なわれる以
下の詳細な説明から明らかとなろう。

ここで図面を参照すると、特に第１図ないし第
３図には弁を弁ハウジングから自動的に除去しヘ
マ・インターナシヨナル社製の型式の回転型充填
器の弁と弁ハウジングの洗浄を行なう装置が示し
てある。

回転型充填器には円筒軸線の周わりで回転する
よう設置された全体的に円筒状のホツパー４が含
まれている。このホツパーは容器内に分配すべき
ベビー・フード、植物油、ワツクス、塗料等とい
つた流動性材料を保持するためのものである。

ホツパー４の外部には複数個の隔置された充填
組立体８が設置してあり、第１図にはその中の１
つが示してあり、第３図にはその中の２つが部分
的に示してある。各充填組立体にはシリンダー１
２の軸線が全体的に垂直に配置されるよう充填弁
機構１６の上に設置されたいわゆる調合用のシリ
ンダー１２が含まれている。充填弁機構１６には
ホツパー４の内部と連通するよう当該ホツパーの
側部に設置された弁ハウジング又は弁体１７が含
まれている。弁ハウジング１７はその底部に弁又
は弁素子１８を受入れる開口部を備えている。弁
素子１８が弁ハウジング１７内に挿入されると、
これはホツパー４内に含まれている材料を充填弁
機構１６を介してシリンダー１２内に流入させた
り又はシリンダー１２内の材料を弁機構を介して
下方へ、スパウト１９外へ、弁下方に配設されて
いる容器又は缶の内部に全て公知の様式にて流入
出来る。充填組立体８にはピストン棒２４の下端
部に設置されたピストン２０も含まれ、当該ピス
トン棒は逆にピストン案内スリーブ２８内に摺動
自在に設置してある。当該スリーブ２８は当該棒
の軸線がシリンダー１２の軸線と一致するようピ
ストン棒２４を全体的に垂直の向きにて保持すべ
くホツパー４の側部に設置してある。ピストン棒
２４には延在するキー３２が含まれ、当該キーは
ピストン棒がスリーブ内で回転するのを阻止する
ようピストン案内スリーブ２８内に形成された延
在した溝３６に嵌合する。ピストン案内スリーブ
２８によつてピストン棒２４は上下に移動可能と
なり、ピストン２０のシリンダー１２からの除去
とピストンのシリンダー内への再挿入が可能とな
る。第１図はシリンダー１２内の所定位置にある
ピストン２０を示す。容器又は缶を充填組立体の
下側に位置付けるコンベアー・システムは本発明
の一部を構成しないので図面には示されていな
い。

ピストン２０はシリンダー１２内で移動され材
料をホツパー４からシリンダー内へ、次にシリン
ダーから充填弁機構１６の下方に位置付けられた
缶の中へ交互に流入出来るようにする。ピストン
２０の運動はホツパーと充填組立体が回転される
のに伴ない自動的に発生する。ピストンのこの運
動を制御する構造にはホツパー４を包囲する傾斜
部を形成する（第１図に部分的形態で示された）
一対の軌道４４及び４８が含まれている。軌道４
４及び４８はピストン棒２４から外方に延在する
軸５６上で回転するよう設置されたローラー５２
といつたローラーを両軌道間に受入れるよう固定
距離にわたり隔置されている。軌道４４及び４８
はホツパーと充填組立体８が回転されるときロー
ラー５２が軌道４４及び４８内で転動して当該両
軌道により定められる如く上下に移動出来るよう
当該両軌道がホツパー４を包囲するのに伴ない傾
斜している。ローラーが上方又は下方に移動する
のに伴ない当該ローラーは対応するピストン棒２
４及びピストン２０を対応するシリンダー１２内
で上方又は下方に移動させる。従つて、シリンダ
ー１２が充填中の場合、対応するローラー５２は
軌道４４及び４８内で上方に移動中でピストン２
０を上昇させ、シリンダー１２がその内容物を排
出しているときはローラー５２は両軌道内で下方
に移動しており、ピストン２０を下方に移動させ
材料をシリンダーから押し出す。ピストン案内ス
リーブ２８の前部にある延在する開口部３０は軸
５６の垂直運動に適合する。前掲の内容は全て慣
用的な構造である。

本発明の装置には軌道４４及び４８を上昇又は
降下させてピストンをシリンダー外に上昇させて
洗浄を行ない、次にピストンをシリンダー内に降
下させるよう位置付けられた（図示せざる）上昇
機構も含まれよう。こうした上昇機構については
前述した特許出願第549788号に説明してある。

弁素子１８はホツパー４及び充填組立体８の下
方に位置付けられた弁保持板又はブラケツト６０
上に設置してある。弁保持板６０は第１図に示す
如く中央開口部６４を有する全体的に円形であり
当該弁保持板はホツパーが設置される中央柱６８
（第３図）の周わりに嵌合する。４本の案内柱７
２はその上端部においてホツパー４の底部に取付
けられ、スリーブ７６内に摺動自在に嵌合され、
当該スリーブは第１図及び第３図に示される如く
弁保持板６０に取付けられ当該弁保持板から下方
に延在する。案内柱７２とスリーブ７６の目的は
一時的に説明される如くホツパーの上昇及び下降
を制御し且つ案内することにある。

ホツパー４と弁保持板６０の下方には複数個の
フレーム支持体８０（第３図）が位置付けてあ
る。これらの各フレーム支持体には基礎板８８か
ら上方に延在する柱８４が含まれている。各支持
用の柱８４の上端部は減径部９２及び拡大キヤツ
プ９４が含まれている。支持用の柱８４の真上で
弁保持板６０内には対応する拡大キヤツプ９４を
受入れる切欠き９６が位置付けてある。（第２Ａ
図ないし第２Ｃ図参照） 弁保持板６０上には複数個の係止機構が設置し
てあり、弁保持板６０をホツパー４又はフレーム
支持板８０のいずれかに選択的に係止させる当該
係止機構の１つである１００のみについて説明す
る。（第１図及び第２Ａ図−第２Ｃ図参照）係止
機構１００には弁保持板６０に取付けられた基礎
板１０８によつて所定位置に保持されているソレ
ノイド１０４が含まれている。ソレノイド１０４
には可動素子１１２が含まれ、当該可動素子はソ
レノイドの一端部から突出し、垂直に位置付けら
れた指部１１６の上端部に接続してある。指部１
１６の下端部には弁保持板６０の開口部１２０を
貫通延在し係止棒１２４に取付けられる。係止棒
１２４は第２Ａ図ないし第２Ｃ図に示される如く
全体的に弁保持板６０の下面に対し所定位置に保
持される。ソレノイド１０４が作動して可動素子
１１２をソレノイドに対して出入させるのに伴な
い係止棒１２４は以下に説明する２個の係止位置
の間で摺動される。

ホツパー４の底部から下方向に支持柱１３０が
延在しており、当該支持柱の下端部には減径部１
３４及び拡大アンダー・キヤツプ１３８が形成し
てある。第２Ａ図に示す如く、支持柱を開口部を
通じて嵌合出来るようにするため支持柱１３０の
真下の位置において弁保持板６０には開口部１４
２が位置付けてある。係止棒がソレノイドたる係
止機構１００から離れて外方へ摺動されるとき係
止棒の端部が支持柱１３０の減径部１３４内に受
入れられ、係止棒１２４がソレノイドたる係止機
構１００に向かつて摺動されるとき係止棒の他端
部が柱８４の減径部９２内に受入れられるよう支
持用の柱８４及び１３０はその反対側において係
止棒１２４と一列に位置付けてある。係止棒１２
４の端部は減径部９２及び１３４により定められ
た切欠き内に緩く嵌合するよう形成してある。

ソレノイド１０４の作動は本発明の弁除去及び
洗浄装置の作動を全体的に制御する各種の制御信
号を発生する制御ユニツト１５０の制御下にあ
る。制御ユニツト１５０は例示的には特別の目的
を持つたハードウエアの機械又はプログラム内蔵
のマイクロ・プロセツサーにされよう。制御ユニ
ツト１５０は単に電気信号をソレノイド１０４に
与えてソレノイドで可動素子１１２を伸張させる
か又は可動素子を後退させて弁保持板６０を各々
ホツパー４又はフレーム支持板８０のいずれかに
係止させる。

制御ユニツト１５０は又、ホツパー４及びそれ
に取付けられた組立体の上昇と下降及びホツパー
の回転を制御する。これは電気信号を回転モータ
ー１５４及びリフト・モーター１５８（第１図及
び第３図）に供給することにより達成される。回
転モーター１５４は基礎体１６６上に回転自在に
設置された回転板１６２に歯車１６０によつて機
械的に接続してある。ホツパーが設置してある中
央柱６８及びフレーム支持体８０は回転板１６２
上に設置された基礎板８８により支承されてい
る。回転モーター１５４はホツパーの回転を有効
にするため制御ユニツト１５０からの制御信号に
応答して電気的、空圧的又は油圧的に作動可能で
ある。リフト・モーター１５８はウオーム歯車又
は他の適当な歯車又はリフト機構によつて中央柱
６８に機械的に接続され、中央柱を上昇又は下降
させ、かくしてホツパー４を上昇又は下降させ
る。リフト・モーター１５８も同様にして制御ユ
ニツト１５０の制御の下に電気的、空圧的又は油
圧的に作動可能であろう。

図面に示されている実施態様の洗浄液体噴霧装
置には加圧状態下の洗浄液を（図示せざる）供給
源から移送する導管１７０（第１図）が含まれて
いる。導管１７０には電気的に制御される弁１７
４が装備してある。導管１７０はホツパー４の側
部に沿つて下方に延在し、弁素子１８が除去され
た弁ハウジング１７内に洗浄液を噴霧するよう位
置付けられた噴霧ノズル１７８、洗浄液を弁素子
１８に対し噴霧するため相互に対し水平に隔置さ
れ、噴霧ノズル１７８の下方に設けられた３個の
噴霧ノズル１８２ａ，１８２ｂ及び１８２ｃを含
む。噴霧ノズル１７８及び１８２に対する洗浄液
の流れは制御ユニツト１５０から受信される信号
に応答して弁１７４により制御される。即ち、制
御ユニツト１５０は弁１７４に信号を送り、選択
的及び自動的に開閉させ、かくして液状噴霧洗浄
剤をノズルに向かつて流すか又は噴霧洗浄剤の流
れを終了させることが出来る。

ここで第２Ａ図ないし第２Ｃ図を参照して弁素
子と弁ハウジングを清浄にする例示的な作動順序
について説明する。これらの図面はホツパー４の
下方部分、充填組立体８、弁保持板６０及びフレ
ーム支持体８０の横断面部分図である。第２Ａ図
は回転型充填器が流動性材料を缶内に分配する位
置にあるときのホツパー４に対する弁保持板６０
の相対的位置を示す。ホツパー４と充填組立体８
の高さはホツパーが設置してある中央柱６８の高
さによつて決定される。この高さは流動性材料を
分配すべき缶の寸法に従つて選択される。この位
置において係止機構１００は弁保持板６０を第２
Ａ図に示された如くホツパーに係止している。特
に、係止棒１２４の端部がホツパーの支持柱１３
０の減径部１３４により定められた切欠き内に受
入れられるよう図示の如くソレノイド１０４の可
動素子１１２が延在される。これによつて弁保持
板６０はホツパーの底部に対し保持される。

洗浄作動はホツパー４とそれに取付けられた組
立体をフレーム支持体８０に向かつて下がるよう
リフト・モーター１５８に信号を出す制御ユニツ
ト１５０で開始されよう。ホツパーを下げると弁
保持板６０は支持用の柱８４上に載置するように
なり、拡大キヤツプ９４は弁保持板の切欠き９６
内に受入れられる。制御ユニツト１５０は次にソ
レノイド１０４を励起し、可動素子１１２を後退
させ、係止棒１２４を支持柱１３０との係合から
離れるよう摺動させ、支持用柱８４と係合させ
る。特に支持柱１３０と係合するものに対抗する
係止棒１２４の端部は減径部９２により定められ
た切欠き内に受入れられ、かくして弁保持板６０
をフレーム支持体８０に係止させる。制御ユニツ
ト１５０は次にリフト・モーター１５８に信号を
与え、ホツパーを上昇させ、この結果スパウト１
９を含む弁素子１８は第２Ｃ図に示す如く弁ハウ
ジング１７から除去される。この露呈位置におい
て制御ユニツト１５０は弁１７４に信号を与え、
洗浄流体を噴霧ノズル１７８，１８２ａ，１８２
ｂ及び１８２ｃ（第１図）に流し、弁ハウジング
１７と弁素子１８に噴霧出来るようにする。

噴霧洗浄剤がノズルによつて噴霧されている間
に制御ユニツト１５０は回転モーター１５４に信
号を与え、ホツパー及び充填組立体を回転させ、
そのため弁機構がノズルを通過して回転し、こう
して洗浄される。適当な時間経過後、制御ユニツ
ト１５０は回転モーター１５４と弁１７４に信号
を送り、各々ホツパーの回転を停止させ、洗浄流
体の流れを停止させる。次に、制御ユニツトはリ
フト・モーター１５８に信号を送り、ホツパーを
弁保持板６０上に下降させ、次にソレノイド１０
４に信号を送つて可動素子１１２を延在させ、そ
のため係止棒１２４は支持用の柱８４の係合が離
れ、支持柱１３０と再び係合する。最後に、制御
ユニツト１５０は次の充填作動に対していかなる
高さが望ましいものであれ、リフト・モーター１
５８に信号を与えてホツパーをその高さに上昇さ
せる。

前掲の装置は本発明の原理の適用についての例
示的なものに過ぎないことを理解すべきである。
本発明の技術思想と範囲から逸脱せずに当技術の
熟知者により多数の改変例と代替的装置が案出可
能であり、前掲の特許請求の範囲はこうした改変
例と装置を保護する意図がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従つて作成された容器
充填装置用の弁除去洗浄システムの部分斜視図。
第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は各種位置にて
示された第１図のシステムのホツパーの一部分、
充填組立体、弁保持板及びフレーム支持体の側横
断面図。第３図は第１図のシステムの部分側面
図。 符号の説明、４：ホツパー、８：充填組立体、
１２：シリンダー、１７：弁ハウジング、１８：
弁素子、２０：ピストン、３０：開口部、６０：
弁保持板、１５４：回転モーター、１５８：リフ
ト・モーター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流動性材料を保持するホツパーと、流動性材
   料がホツパーから流入する、ホツパー上に設置さ
   れたシリンダーを各々含む複数個の隔置された充
   填組立体と、材料をシリンダーから容器内へ圧入
   せしめるようシリンダー内で移動自在のピストン
   から成る流動性材料充填装置の弁除去システムで
   あつて、 ホツパーとの間を対応するシリンダーによつて
   相互接続し、弁素子を受け入れる開口部を底部に
   備えた複数個の弁ハウジングと、 各々異なる弁ハウジング内に設置される複数個
   の弁素子と、 ホツパーの下方に位置付けられ、弁素子を上に
   設置せしめた弁保持具と、 ホツパーと弁ハウジングを弁保持具に対して選
   択的に相対的に移動させ、かくして弁素子の弁ハ
   ウジングからの除去と弁素子の弁ハウジング内へ
   の挿入を選択的に生ぜしめる装置と、 弁素子が弁ハウジングから除去されるとき液体
   を弁素子上へ噴霧する液体噴霧装置とから成る流
   動性材料充填装置の弁除去システム。 ２ 弁素子を選択的に露呈させるようホツパーと
   弁ハウジングが選択的に弁保持具から上方に且つ
   弁保持具に向かつて下方に移動されるよう適合し
   ている特許請求の範囲第１項に記載の弁除去シス
   テム。 ３ さらにフレームを含み、選択的に弁保持具を
   前記フレームに或る垂直レベルにて係止させ、か
   くして弁保持具の垂直運動を阻止する係止装置を
   含む特許請求の範囲第２項に記載の弁除去システ
   ム。 ４ 通常、弁保持具をホツパーと弁ハウジングに
   接続し、弁保持具がフレームに係止されるとき弁
   保持具をホツパーと弁ハウジングから切り離す装
   置が前記係止装置に含まれている特許請求の範囲
   第３項に記載の弁除去システム。 ５ 弁保持具に向かつて上方に延在し係止素子を
   受け入れる切り欠きを有する第１支持体が前記フ
   レームに含まれ、弁保持具に向かつて下方に延在
   し係止素子を受け入れる切り欠きを有する第２支
   持体がホツパーに含まれ、弁保持具をフレームに
   係止するよう係止素子が第１支持体の切り欠き内
   に受け入れられる第１位置と弁保持具をホツパー
   と弁ハウジングに係止するよう係止素子が第２支
   持体の切り欠き内に受け入れられる第２位置の間
   で移動すべく弁保持具上に移動自在に設置された
   係止素子を前記接続装置が含むようにした特許請
   求の範囲第４項に記載の弁除去システム。 ６ さらに、 係止素子を第１位置へ移動させる第１信号に応
   答し、係止素子を第２位置に移動させる第２信号
   に応答する装置と、 第１信号と第２信号を移動装置に対し自動的且
   つ選択的に供給する制御装置を含むようにした特
   許請求の範囲第５項に記載の弁除去システム。 ７ 前記液体噴霧装置は、第３信号に応答して弁
   素子が弁ハウジングから除去されるときに液体を
   弁素子に対して噴霧するように配設され、前記制
   御装置は第３信号を液体噴霧装置に選択的に供給
   するに適合している特許請求の範囲第６項に記載
   の弁除去システム。 ８ 材料を保持するホツパーと、各々材料をホツ
   パーから流入させるシリンダーと材料をシリンダ
   ーから容器内へ圧入させるようシリンダー内で移
   動自在のピストンを含むホツパーの外側の周りに
   設置された複数個の隔置された充填組立体と、
   各々ホツパーを対応するシリンダーに相互に接続
   し且つ各々対応するシリンダーに結合された、弁
   を受け入れる開口部を底部に備えている弁ハウジ
   ングと、材料を選択的にホツパーから対応するシ
   リンダーに案内し且つシリンダーから容器内へ案
   内するよう弁ハウジング内に設置する弁を含む複
   数個の弁機構を備えた流動性材料充填装置の洗浄
   方法であつて、 ホツパー、充填組立体、弁の設置されている弁
   保持板を保持板が支持フレームに係合する迄自動
   的に下げる段階と、 弁保持板を支持フレームに係止する段階と、 ホツパーと充填組立体を自動的に上昇させて弁
   を弁ハウジグから除去する段階と、 洗浄液を弁と弁ハウジングに対して噴霧する噴
   霧機構を励起する段階と、 弁が弁ハウジング内に再挿入されるようホツパ
   ーと充填組立体を自動的に弁保持板上に下げる段
   階と、 弁保持板を支持フレームから非係止状態にし弁
   保持板をホツパーと充填組立体に係止させる段階
   から成る流動性材料充填装置の洗浄方法。