JPH10506865A - 第１及び第２の製品を容器に充填するための包装機の充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 容器に第１及び第２の製品を充填するための包装機で使用される充填装置を開示する。この充填装置は、それ自体の入口で受け取った所定量の第１の製品をそれ自体の出口へ送り出す第１ポンプ装置を備える。包装機による容器の充填及び封止が行われる容器処理経路の上に位置する出口を備えた第１充填パイプが、第１ポンプ装置の出口から所定量の第１の製品を受け取るために接続される。容器処理経路は第１充填パイプに略直交配置される。充填パイプの出口にはノズルが連結される。この充填装置はさらに、それ自体の入口で受け取った所定量の第２の製品をそれ自体の出口へ送り出す第２ポンプ装置を備える。第２充填パイプが、第２ポンプ装置の出口から所定量の第２の製品を受け取るために接続される。第２充填パイプは、第１充填パイプ内に同心配置され、やはり容器処理経路上に位置する出口を備える。弁装置は、例えば第２充填パイプ内に同心配置され、第２充填パイプの出口に位置決めされたシール部材を備える。シール部材は、第２充填パイプからの第２の製品の流れを制御するように作動できる。充填装置の作動は、ユーザインターフェイス及び制御装置により、使用者が制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】 第１及び第２の製品を容器に充填するための包装機の充填装置 発明の分野 本発明は、包装機で使用される充填装置に関する。より詳しくは本発明は、容 器が包装機の処理経路に沿って運搬される際に容器に第１（primary）の製品及 び第２（secondary）の製品を充填するための充填装置に関する。ここで第１の 製品はスキムミルクであり、第２の製品はクリームであることができる。 発明の背景 今日の市場には、異なる脂肪含有率を有した多くのミルク製品が出ている。米 国では、例えばスキムミルク、１％乳脂肪、２％乳脂肪、及び全乳が入手できる 。外国スウェーデンでは、例えば０．１％脂肪のミニミルク、０．５％脂肪のラ イトミルク、１．５％脂肪の「ミドル」ミルク、及び３．０％脂肪の「スタンダ ード」ミルクがある。政府の規制は、パッケージに記載された脂肪含有率は正確 でなければならないと命じている。したがって、一般にミルクの標準化と称する 、保証された確かな脂肪含有率でミルクを製造することが、酪農場での重要な処 理ステップである。 標準化処理は伝統的に、異なる２つの方法に従って実施されている。すなわち 、槽内でのバッチ標準化か、又は直接インライン標準化である。これら各方法の 第１ステップは、全乳をクリームとスキムミルクとに分離することである。「全 」乳又は生乳という用語は、約４％の脂肪含有率を有して酪農場に届けられるミ ルクに対し使用される。 バッチ標準化を採用する場合、前標準化と後標準化との２つの方法が使用され る。前標準化では、ミルクは低温殺菌の前に標準化される。ミルクを生乳の脂肪 含有率より高い脂肪含有率に標準化する場合、所望の脂肪含有率を与える比率で クリームがミルクと混合される。標準化が脂肪含有率を低下させる場合、生乳が スキムミルクで希釈される。標準化されたミルクは、脂肪含有率の分析及び正確 な脂肪含有率を確保するに必要なあらゆる訂正を行った後に低温殺菌される。 後標準化では、前標準化で行われたと同様にして、脂肪含有率を増加調整する か又は低減調整するかに応じて、低温殺菌されたミルクがクリーム又はスキムミ ルクと混合される。しかし、後標準化は既に低温殺菌された製品を混合すること を含むので、再感染の危険性がある。 前標準化方法及び後標準化方法はいずれも大形のタンクを必要とする。また、 製造されたミルクの分析及び脂肪含有率の起こりうる訂正は、労力負担を増加さ せるものである。 したがって、第２の一般的方法である直接標準化が、長年に渡って魅力ある代 案であった。この方法によれば、分離機から得られた所定量のクリームをやはり 遠心分離機から得られたスキムミルクに再混合することにより、脂肪含有率が調 整される。この再混合は、遠心分離機からのスキムミルク出口に連結されたスキ ムミルク管路内で生じる。 低温殺菌は一般に、標準化に関連して行われる。全乳は、クリームをスキムミ ルクから分離するに適した温度まで予熱される。遠心分離機を通過した適量のク リームとスキムミルクとを再混合した後に得られる標準化されたミルクは、その 後に加熱及び低温殺菌される。 上記した方法は、予め選択された脂肪含有率を有するミルクの製造に使用され る。所望量のミルクが生産される。他の脂肪含有率を有するミルクを生産すべき 場合は、システムを新たな設定値及び設定量に調整しなければならない。 前述した様々な脂肪含有率を有する異なるミルク製品は、インライン標準化に よって生産できる。パッケージング（包装）は標準化の直後には行われず、ミル ク製品は酪農場の大形タンクに中間的に貯蔵される。一般に異なる種類の消費者 ミルクは、市場で働く販売者が、異なる脂肪含有率の消費者ミルクの適数のパッ ケージを注文したときに、最初に包装される。 数十年に渡る発展の間に、包装機の製造業者は、ミルクや他の液体を大形タン クに貯蔵して、屋根形カートン(gable top carton)等の容器を形成し、充填し、 かつ封止する様々な方法を考案してきた。今日、最も普及した屋根形カートン用 包装機は、カートンブランクをその側面封着後に受け取る。側面封着工程は、カ ートンブランクの鉛直両縁部を一体に封着して多角形（一般に長方形）スリーブ を形成することを含む。スリーブは、割出可能なマンドレルホイールに受承され 、マンドレルホイールはスリーブを回転して、マンドレルから外方へ延びるスリ ーブ端を折曲及び封着してカートン底部を形成する各位置へ配置する。 カートン底部が形成された後、カートンはマンドレルから脱離され、処理経路 に沿って充填ステーションへ運搬される。そこでカートンは、例えば標準化され 低温殺菌されたミルクを収容する貯蔵タンクから充填される。充填は、１個の充 填管及びノズルを介して行われる。カートンの充填が完了すると、カートン頂部 が周知の屋根形に折り畳まれてヒートシールされ、それにより包装工程が終了す る。このような原則にほぼ従って作動する周知の包装機の一例は、 マーテンソン(Martensson)他の米国特許第３，７８９，７４６号に記載される。 この種の機械の他の特徴は、米国特許第５，１６１，９３８号、第５，０１１， ４６７号、第５，００９，３３９号、第４，９７９，７２８号、第４，９６４， ４４４号、第４，８６１，３２８号、第４，７８３，０８８号、第４，７５９， １７１号及び第４，４９３，６８７号に開示される。上記した全ての特許をここ に引用提示する。 包装機の分野でのトレンドは、例えばミルクやジュース等の液体内容物を想定 した形式の容器等、極めて多数の同一又は類似の包装容器の迅速な連続充填及び 封止を行う高性能機械をますます指向している。包装機の充填装置は、一般にそ れが嵩高でしばしば充填が遅い工程であるので、機械の処理量及び寸法に関して 重要なものである。さらに、様々な乳脂肪濃度のミルク等、異なる容器内容物の 間の迅速な推移が、しばしば困難でかつ労力負担を増すものである。さらに労力 負担を増す混合ステップは、互いに混合されて最終製品を形成する第１及び第２ の製品を容器内容物が含む場合、貯蔵タンクの充填に先立って行われるかもしれ ない。したがって、１つのパッケージに第１及び第２の製品の双方を迅速かつ効 率的な方法で充填する包装機用の充填装置を提供することが所望されている。 発明の要約 容器に第１及び第２の製品を充填するための包装機で使用される充填装置を開 示する。この充填装置は、それ自体の入口で受け取った所定量の第１の製品をそ れ自体の出口へ送り出す第１ポンプ装置を備える。包装機による容器の充填及び 封止が行われる容器処理経路の上に位置する出口を備えた第１充填パイプが、第 １ポンプ装置の出口から所定量の第１の製品を受け取るために接続される。充填 パイプの出口にはノズルが連結される。 この充填装置はさらに、それ自体の入口で受け取った所定量の第２の製品をそ れ自体の出口へ送り出す第２ポンプ装置を備える。第２充填パイプが、第２ポン プ装置の出口から所定量の第２の製品を受け取るために接続される。第２充填パ イプは、第１充填パイプ内に同心配置され、やはり容器処理経路上に位置する出 口を備える。弁装置は、例えば第２充填パイプ内に同心配置され、第２充填パイ プの出口に位置決めされたシール部材を備える。シール部材は、第２充填パイプ からの第２の製品の流れを制御するように作動できる。 充填装置の一実施形態によれば、第１の製品はスキムミルクであり、第２の製 品はクリームである。スキムミルク及びクリームは、選択された乳脂肪濃度を有 するミルクを生産するに必要な比率で、包装容器に分配される。この場合、弁装 置及び／又はポンプ装置は、例えばスキムミルクが第１ポンプ装置によって第１ 充填パイプを通して容器に分配される前に容器へのクリームの分配を開始するよ うに作動できる。或いはまた、所定量のクリームの容器への分配は、スキムミル クの容器への分配を始める前にほぼ完了させることもできる。スキムミルクの分 配前に少なくとも少量のクリームを容器に分配することにより、充填速度を向上 できる。これはクリームが、容器内で生成されたミルク混合物のあらゆる泡立ち を弱める傾向があるからである。 第１充填パイプは、その一実施形態によれば、低温製品を容器に充填するため に使用できる。この適用によれば充填パイプは、それを通して低温製品を分配す るために略円筒パイプとして形成され、容器処理経路上に位置する出口を備える 。ノズルは充填パイプの出口の外周に沿って連結される。充填パイプは、絶縁パ イプ内に同心 配置され、それに極めて類似している。このように係合した場合、充填パイプの 外周に沿って配置されたノズルの部分は、充填パイプと絶縁パイプとの間にシー ルを形成して、容器内への凝縮物の滴下を阻止する。さらに、空気等の薄い絶縁 層が、充填パイプと絶縁パイプとの間に配置され、それにより絶縁パイプ自体、 その外部に沿った凝縮物の形成を殆ど生じない。 充填装置は、分配されるミルクの乳脂肪含有率の使用者による選択を容易にす るユーザインターフェイス及び制御装置を備えることができる。これらはさらに 、様々な弁及びポンプの作動を制御して、使用者の選択に応じた正確な分配を遂 行する。充填装置は、使用者がミルクの乳脂肪含有率を特定できるようにするた めのユーザインターフェイスを備える。様々な数のユーザインターフェイスがこ こで好適に使用される。 制御装置は、使用者がユーザインターフェイスから行った選択を受け、第１及 び第２の製品の容器への分配を自動制御する。制御可能な充填装置の一実施形態 によれば、充填装置は第１及び第２のピストンポンプを使用する。第１ポンプの ピストンのストローク長は、容器に分配されるスキムミルクの量を決定する。同 様に、第２ポンプのピストンのストローク長は、容器に分配されるクリームの量 を決定する。第１充填パイプが、第１ポンプの出口からスキムミルクを受け取る ように接続され、また第２充填パイプが、第２ポンプの出口からクリームを受け 取るように接続される。前述したように、第２充填パイプは第１充填パイプ内に 同心配置され、両充填パイプは容器処理経路上に位置する出口を備える。制御装 置は、第１ポンプのストローク長を制御して所定量のスキムミルクを容器に分配 し、さらに第２ポンプのストローク長を制御して所定量のクリームを容器に分配 する。多くの制御装置構造が、この充填装置で好適に 使用される。 充填装置の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面を参照する ことにより明らかとなろう。 図面の簡単な説明 図１は、充填装置の斜視図である。 図２は、図１の充填装置で使用される充填パイプ組体の側面図である。 図３〜図１３は、第２充填パイプ内に同軸状に配置された弁組体の弁棒、シー ルリング及びナットを示す。 図１４及び図１５は、製品吸引及び分配の間の充填装置の作動を示す概略図で ある。 図１６〜図１８は、すすぎの間の充填装置の作動を示す概略図である。 図１９〜図２１は、第１及び第２の製品の初期充填の間の充填装置の作動を示 す概略図である。 図２２及び図２３は、装置からの第１及び第２の製品の排出の間の充填装置の 作動を示す概略図である。 図２４は、消毒の間の充填装置の作動を示す概略図である。 図２５は、本発明の充填装置で好適に使用されるポンプ装置の一実施形態を示 す断面図である。 図２６〜図３３は、本発明で好適に使用されるユーザインターフェイス及び制 御装置の幾つかの実施形態を示す。 図３４〜図４０は、ユーザインターフェイス及び制御装置が作動できる幾つか の方法を示す流れ図である。 図４１及び図４２は、充填装置がスキムミルクの分配を開始する前にクリーム の分配を開始できる方法を示すグラフである。 図４３は、第１及び第２のポンプの各々に関するピストン速度を時間の関数で 示す例示的速度線図である。 図４４は、本発明の充填装置で使用されるユーザインターフェイス及び制御装 置のさらに他の実施形態を示す。 図面の詳細な説明 図１は、全体として３０で示す充填装置の一実施形態の様々な構成要素の斜視 図である。図示の充填装置３０は、平行な２個の充填ステーション３５及び４０ を備える。それら充填ステーション３５及び４０は、それぞれのラインの容器の 充填及び封止を行う平行な容器処理経路４５及び５０のそれぞれの上に配置され る。充填ステーション３５及び４０の各々は、後に詳述するように、容器がそれ ぞれの容器処理経路４５及び５０に沿って運搬される際に、第１及び第２の製品 を各容器に分配する。２個の独立した充填ステーション３５及び４０が示されて いるが、単独の充填ステーションを包装機で好適に使用することも提案される。 充填装置３０は、スキムミルク等の第１の製品を第１製品貯蔵タンク（図示せ ず）から受け取るための第１製品入口５５を備える。第２製品入口６０は、クリ ーム等の第２の製品を第２製品貯蔵タンク（図示せず）から受け取るために連結 される。入口パイプ７０及び７５は、第１の製品を第１ポンプ装置８０へ案内す る。第１ポンプ装置８０は、後の説明から明らかなようにデュアルピストンポン プを備え、その各ポンプが充填ステーション３５及び４０の一方にそれぞれ関連 付けられる。同様に入口パイプ９０及び９５は、同様にデュアルピストンポンプ を備える第２ポンプ装置１００へ第２の製品を案内する。 ポンプ装置８０及び１００は、それぞれの中間パイプ１０５、１ １０、１１５及び１２０に連結される。中間パイプ１０５及び１１０は、第１ポ ンプ装置８０及び第２ポンプ装置１００のそれぞれのピストンシリンダから延び 、第１及び第２の製品を案内して管組体１２５に充填する。中間パイプ１１５及 び１２０は、第１ポンプ装置８０及び第２ポンプ装置１００のそれぞれのピスト ンシリンダから延び、第１及び第２の製品を案内して管組体１３０に充填する。 複数の弁装置１３２、１３５、１３７、１４０、１４２、１４５、１４７、１５ ０、１５５及び１６０は、充填装置を清掃し、初期充填し、排出するか、又は充 填装置に製品充填を行わせるかに応じて、後述する方法でパイプ７０、７５、９ ０、９５、１０５、１１０、１１５及び１２０に沿った第１及び第２の製品の流 れを制御する。それら弁は、米国特許第３，６４３，６７９号、同第４，９１３ ，１８５号、及び欧州特許第１９１１９２Ｂ１号の１つ以上の開示に従って構成 できる。装置の衛生的作動を確保するために、各弁は、幾つかの弁移動要素を弁 室から真空分離する真空発生器に連結できる。 充填装置３０で使用できる図示の様々な製品案内パイプの全てを傾斜させるこ とができる。それにより、装置の排出作業、及び装置の充填時の気泡排除作業を 、容易に実行できるようになる。 充填装置３０は、既存の包装機で使用される単一製品充填装置と置き換えて使 用できる。その場合、全充填装置３０の構成要素として支持フレーム体１７５を 付与することが望ましい。例えば図示の充填装置は、イリノイ州バッファローグ ローブのテトラレックスパッケージングシステムズ社(Tetra Rex Packaging Sys tems，Inc.)から現在入手可能なモデルＴＲ／７のような包装機に搭載使用でき る。 各充填ステーション３５及び４０における各充填管組体１２５及 び１３０には、第１及び第２の製品の双方を供給できる。本充填装置で好適に使 用される充填管組体１２５の一実施形態を図２に示す。 充填管組体は、第１充填パイプ１８０と、第１充填パイプ１８０に同心配置さ れる第２充填パイプ１８５とを備える。第１充填パイプ１８０は、入口１９０で 中間パイプ１１０から第１の製品を受け取り、第２充填パイプ１８５は、入口１ ９５で中間パイプ１０５から第１の製品を受け取る。 等の可撓性材料 から形成できるノズル２００は、出口２０５で第１充填パイプ１８０の外周に沿 って配置される。ノズル２００は、 の米国特許第 号の教示 に従って構成できる。 第２充填パイプ１８５は、第１充填パイプ１８０内に同心に延び、第１充填パ イプ１８０の出口２０５の上方に離れて配置される出口２１０を備える。それに より第１及び第２の製品は、所望の場合、ノズル２００を介して容器に分配され る前に第１充填パイプ１８０内で混合できる。 全体として２１５で示す弁装置は、第２充填パイプ１８５の出口２１０からの 第２の製品の流れを制御する。弁装置２１５は、第２充填管１８５の上方部分に 配置されるアクチュエータ２２０を備える。アクチュエータ２２０は、ピストン を収容する空気作動シリンダ２２５を備え、このピストンは、第２充填パイプ１ ８５内に同心配置される弁棒２３０を作動するために連結される。弁棒２３０は 、直交配置できる平形案内部材２３５を備える。シール部材２３７は、第２充填 管１８５の出口２１０に近接して弁棒２３０上に配置される。シール部材２３５ は、アクチュエータ２２５が弁棒２３０及びシール部材２３７を図示の位置に移 動するときに、出口２１０に係合して第２の製品の流れを第２充填管１８５から 封鎖する。ア クチュエータ２２５は、空気圧作動されて弁棒２３０及びシール部材２３７を、 シール部材２３７が出口２１０から離脱する第２位置に移動し、それにより第２ の製品を第２充填パイプ１８５から流出可能にすることができる。 図３〜図１３は、弁棒２３０及びシール部材２３７の構成要素を示す。図示の ように、シール部材２３７は弁棒２３０の張り出し端２４０に係合する。固定ス テム２４５が張り出し端２４０から延びる。シール部材２３７は独立した２つの 部材から形成できる。すなわち、例えばステンレス鋼製のナット２５０と、例え ば強化テフロン製のシールリング２５５とである。組立時に、ナット２４５は両 者間にシールリング２５５を配置した状態で固定ステム２４５に係合する。 図８及び図１３はナット２５０及びシールリング２５５の断面図であって、構 造のシールと安定性とをそれぞれ高める各々の構造の異なる外観を示している。 例えば、シールリング２５５は斜角状の表面２６０を有し、それは第２充填パイ プ１８５の出口２１０に合うようにされていて、ロッド２３０とシール部材２３ ７とが前述の第１位置にあるときのそれらの間のシールを高める。さらに、ナッ ト２５０はロッド２３０とシール部材２５５とが組立てられた時にシールリング と係合する切削エッジ２６５を有し、それによって、それらの間の確実な係合を 提供している。 充填パイプの外部における凝縮は、充填パイプが冷蔵ミルクのような冷たい製 品を分配するのに使用された時に発生する。この凝縮は容器が充填されるのにつ れて容器内に滴り落ちることができるので、これにより内容物の衛生が損なわれ る。したがって、第１充填パイプ１８０は図２に示されるように、絶縁パイプ２ ７５内に同心に配設され、それとぴったりと合っている。薄い絶縁層２８０を第 １充填パイプ１８０の外側と絶縁パイプ２７５との間に配設することができる。 第１充填パイプ１８０の外部の周りに進出しているノズルの部分２００は第１充 填パイプ１８０と絶縁パイプ２７５とのシールを形成している。このようにして 第１充填パイプ１８０上で形成される凝縮がカートン内に滴下することが防止さ れる。さらには、絶縁パイプ２７５の外部における凝縮は排除されていない場合 には低減される、というのは絶縁パイプ２７５は絶縁層２８０によって第１充填 パイプ１８０から絶縁されているからである。上記の代替策又は追加策としては 、絶縁パイプ２７５を絶縁材料で形成することもできる。 清掃スリーブ２９０が絶縁パイプ２７５の外側に配設され、流体の開口部２９ ５及び３００を有する。清掃カバー３１０が清掃スリーブ２９０の口３１５に配 設されていて、清掃する間に流体の流れを口３１０から密封する。清掃カバー３ １０は清掃カバー３１０の部分で連結された複数の弧状のリザーバ３２０を有し 、それはノズル２００の中心の下側に配設されている。リザーバ３２０は第１充 填パイプ１８０と第２充填パイプ１８５とから流れてくる洗浄液の流れを偏向し 、可撓性材料で形成されるようなノズル２００が、リザーバを有していないカバ ープレートによって生起されるバックスラッシュ（backslash）により変形せし められることが誘起されないようにする。膨張可能な袋（図示しない）を口３１ ５とカバー３１０との間のシールを補助するために用いることもできる。 図１４及び図１５は、充填装置３０の概略的なブロック図であって、製品の吸 い込みと充填との間における第２充填パイプのポンプ装置８０及び１００、弁装 置１３５〜１６０並びに弁装置２１５の動作を示している。図示されるように、 ポンプ装置８０及び１００は、それぞれデュアルピストンポンプ３５０及び３５ ５を有し、そ れらはそれぞれサーボモータのようなモータ３６０及び３６５で駆動される。デ ュアルピストンポンプ３５０は図２５に示すようなポンプとすることが可能であ って、それは２個のピストンを同時に駆動することができるように作られている 。 製品の充填において、充填装置３０は最初に製品の吸い込み動作を実行する。 この動作は、図１４に示されていて、弁装置１３２、１３５、１３７、１５５及 び１６０を開いておいて弁装置１４０、１４５、１４７、１５０及び２１５を閉 弁する又は閉弁を維持することを含むものである。サーボモータ３５０及び３５ ５は各デュアルポンプ３５０及び３５５のピストンを作動せしめ、第１の製品及 び第２の製品を入口パイプ７０、、７５、９０及び９５から予め定めた量だけ吸 い込む。サーボモータの作動はポンプのピストンに隣接した矢印で示されている 。 予め定めた量の第１の製品及び第２の製品が入口パイプ７０、７５、９０及び ９５を介して、第１貯蔵タンク及び第２貯蔵タンクから吸い込まれた後、充填装 置３０は図１５に示される分配動作を開始する。この動作の間は、弁装置１３２ 、１３７、１５５及び１６０は閉じられ又は閉じた状態に維持され、弁装置１３ ５、１４２、１４７及び２１５は開かれ又は開いた状態に維持される。サーボモ ータ３６０及び３６５はそれぞれのデュアルピストンポンプ３５０及び３５５を 隣接した矢印のように作動せしめ、第１及び第２の製品を第１充填パイプ１８０ 及び第２充填パイプ１８５とノズル２００とを介して、各容器処理経路４５及び ５０上のパイプの下に配設された容器２００に分配する。 図１６〜図１８は概略的に充填装置３０のすすぎを示している。 すすぎに先立って清掃カバー３１０が清掃スリーブ２９０の口３１５に配置され る。図１６に示される最初のステップの間は、交差パ イプ５００及び５１０が、弁装置１３２、１３７、１５０及び１６０を閉じなが ら、弁装置１３５及び１４５を開けることによってすすがれる。 図１７に示される第２の製品のすすぎのステップにおいては、弁装置１５５、 １６０及び２１５を開き、すすぎ液を入口６０に供給することにより第２製品装 置がすすがれる。サーボモータ３６０は第２ポンプ装置を作動するように発動さ れる。すすぎ液は第２製品装置を通って、パイプ５２０及び５３０に流入し、最 後は弁１４０及び１５０を通って第１製品入口５５を出ていく。 図１８に示される第１の製品のすすぎのステップにおいては、第１製品装置に 組み込まれた弁は開かれるが、第２製品装置に組み込まれた弁は閉じられる。す すぎ液は入口６０で開口され弁１４５を通って第１装置に流入する。サーボモー タ３６５は第１ポンプ装置３５５を作動させるために発動される。すすぎ液は第 １製品装置を通って流れ、最後は第１製品入口５５を出ていく。すすぎの後に装 置が排出される時には、残った液体は排出弁５７０から出ていく。 図１９〜図２１は製品の充填工程に先立って充填装置３０を第１の製品と第２ の製品とで最初に充填する一つの方法を示している。充填工程において、弁１４ ２、１４７及び２１５は閉じておきながら、最初は弁１３２、１３７、１５５及 び１６０が開かれる。これは、第１装置及び第２装置の上側部分をそれぞれの製 品で満たすことを可能にする。図２０に示されるように、それから弁装置１３２ 及び１３７を閉じ、弁装置１４２及び１４７を開いて、サーボモータ３６０及び ３６５によってポンプ装置３５０及び３５５を発動せしめる。これは第１装置及 び第２装置からの空気の除去を容易にするとともに、さらに第１製品装置の下側 部分を満たすのを容易にする。最後は図２１に示されるようになる。サーボモー タ３６０及び ３６５がポンプ装置３５０及び３５５を作動させておいて弁装置１４２及び１４ ７が再び閉じられる。 図２２及び図２３は装置からの第１の製品及び第２の製品の排出を示している 。図２２においては、第１ポンプ装置３５５を作動させておいて弁装置１３２、 １３７及び１４２を開くことにより第１の製品が排出される。清掃カバー３１０ が清掃スリーブ２９０の上に配置される。第１の製品は清掃スリーブ２９０の開 口２９５及び３００から第１製品保持タンク５８０へ転向される。第２の製品は 図２３に示されるように、同様にして別の第２製品保持タンク５９０に排出され る。 図２４は装置の清掃を示している。清掃の間、全ての弁は開かれている。また 清掃カバー３１０も所定位置にある。 図２５は現行の充填装置３０に使用するのに適したポンプ装置３５０の一実施 形態を示している。ポンプ装置３５０はベルト駆動部分６００、ねじ駆動部分６ １０、ピストン部分６２０、及びシリンダ６３０を有する。ベルト駆動部分６０ ０は、発動のためにサーボモータ３６５の軸６４０に連結されている。そして、 軸６４０はねじ駆動部分６１０を発動する駆動ベルト６５０を駆動する。ねじ駆 動部分６１０はサーボモータ３６５の軸６４０の回転の方向に基づきピストン部 分６２０を矢印６６０で示されているように前後方向に駆動するために連結され ている。ピストン部分６２０内のピストン６７０の動きは、シリンダ６３０が交 番的に入口６８０を介してシリンダ６９０を製品で充填し、出口６９０を介して シリンダ６３０から製品を排出することを誘起する。膜７００がピストン６７０ の周りに配設されていてピストン６７０をシリンダ６３０から衛生的に隔離して いる。このような構造は米国特許第５，０９０，２９９号に開示されており、こ こに引用提示する。ここに示す実施形態 においては、ベルト６５０が２個のこのようなねじ駆動部とピストン組立体とを 駆動し、デュアルポンプ装置となっている。ねじ駆動部とピストン組立体とは平 行な関係で配置されている。デュアルポンプ装置の効果的な駆動のため、正しい 張力を保持するためにベルトをテンション歯車の周りに配設することも可能であ る。 図２６〜図３３は現行の充填装置３０に使用するのに適したユーザインターフ ェイスと制御装置の幾つかのハードウェアの実施形態を示している。図２５は、 テトラパックＴＲ／７包装機のような既存の機械に使用することができる装置の 一実施形態を示しており、それはここに示す充填装置を採用するように改変され ている。図２５に示されているように全体が８００で示されているユーザインタ ーフェイスと制御装置とは、ＶＭＥバスラック８１０を有し、それはプログラム 可能なロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）８２０と、Ｉ／Ｏインターフェイス 装置８３０と、伝達装置（「ＣＭＭ」）８４０と、プログラム可能な軸コントロ ーラ（「ＰＡＭ」）８５０とを有する。ＰＬＣ８２０とＩ／Ｏ８３０とＣＭＭ８ ４０とＰＡＭ８５０とは、すべてＶＭＥバスを介して相互に連絡可能である。装 置８００はまた、制御パネル８６０と機械コントローラ８７０とを有し、それは すでに機械の内部に存在していて容器が機械を通って進む際の動き及びシールを 制御する。 ＰＬＣ８２０は既存の機械コントローラ８７０と追加されたユーザインターフ ェイス及び制御装置８００との間のインターフェイスを制御する。この様な制御 は、例えば、直列の連結ライン８８０又は類似物を介してＩ／Ｏインターフェイ ス装置８３０により発生する。既存の機械の内部における充填装置による容器の 充填と、容器の処理経路に沿った容器の動きの統括とを確かなものにするために 、データを変換することができる。 ＣＭＭ８４０は第１及び第２の製品の相対比率、並びに容器の容積のユーザ入 力を容易ならしめる制御パネル８７０と共にインターフェイスとして作用する。 キーの押圧はＣＭＭ８４０に伝達され、ＣＭＭ８４０はまた、その後の処理のた めにキーの押圧をＰＬＣ８２０及び／又はＰＡＭ８５０に伝達する。同様に、Ｐ ＬＣ８２０及び／又はＰＡＭ８５０は、使用者に情報を表示するためにＣＭＭ８ ４０を介して情報を制御パネル８６０に伝達する。 ソカペル(Socapel)から入手できるようなＰＡＭであるＰＡＭ８５０はライン ８９０と９００によってサーボアンプ９１０と９２０に連結されていて、サーボ アンプ９１０と９２０は同じくソカペルから入手できるＳＴ−１型のようなサー ボアンプである。サーボアンプ９１０は第１ポンプ３５５のピストンの動きを１ つ又はそれ以上のライン９３０を介して制御し、サーボアンプ９２０は第２ポン プ３５０のピストンの動きを１つ又はそれ以上のライン９４０を介して制御する 。またサーボアンプ９１０及び９２０は入力ラインと出力ラインとを有し、ここ ではライン９５０及び９６０で示されていて、第１充填装置及び第２充填装置の 入口弁及び出口弁と連結されている。このようにして入口弁及び出口弁の開弁、 閉弁及び状態が制御され検出される。 現行の充填装置３０内での使用に適した制御パネル８６０の変形例が図２７〜 図３０に示されている。図２７に示されるように、制御パネル８６０は表示スク リーン９５０と、側部に沿った複数の縦に配列された選択キー９６０と、さらに 複数の、例えば底部に沿って横に配列された選択キー９７０とを有する。ＬＣＤ スクリーン又はＣＲＴが使用者に素早く情報を表示するために使用することがで きる。図２７に示される表示パネルの例においては、使用者は例えば、最初に充 填される容器の容積を選択するように指令される。５ 個の可能な選択が示されていて、それぞれは、特定の容器の容積に対応したスク リーンのラベルに隣接して配置されたキースイッチ９６０を有する。次に使用者 は、図２８に示される様に、例えは各容器に充填されるミルクの所望する乳脂肪 含有率（すなわち乳脂肪分）を入力するように指令される。再び５個の可能な選 択が示され、それぞれは特定の乳脂肪分に対応したスクリーンのラベルに隣接し て配置されたキースイッチ９６０を有する。スクリーン領域９８０は、例えば各 貯蔵タンク内の製品の全容積を示して、機械の状態を表示するのに使用すること もできる。水平のキー９７０は、例えば充填サイクルの始動や、メニューの間の トグル（toggle）に使用することができる。 図２９は現行の装置に使用されている別の制御パネル８６０を示している。こ の例では、パネル８６０はタッチスクリーンモニターである。使用者に、例えば 所望の容器容積及び乳脂肪分の選択をするようにバーチャルキー９００が表示さ れる。 図３０はさらに別の制御パネル８６０を示しており、それは例えばホーナーエ レクトロニクス(Horner electronics)で作られ、そこから入手できるＨＥ６９３ ０ＩＵ３６７の型のようなスマートパネルである。ここでは例えば、ディスプレ イ１０００は２ラインの真空蛍光ディスプレイである。ファンクションキーＦ１ 〜Ｆ１２は、例えば記憶された処方を実行するように予めプログラムすることが 可能である。その他の多くの表示パネルの形が可能であって、図示されている形 は全ての点において例にすぎない。 図３１に示されているユーザインターフェイス及び制御装置８６０の実施形態 では、制御パネル８６０は、例えば工業用パソコン１０１０（「ＰＣ」）による 制御のために結合されている。 ＰＣ１０１０は次に、伝達のためにバス１０２０によってＰＡＭ ８５０と連結することができる。バス１０２０は、例えばＶＭＥバスとされるが 、特定のＰＡＭのタイプに適した他のバスでもよい。ＰＡＭ８５０は動きの情報 を、例えば光ファイバーのリンクを介してサーボアンプ９１０及び９２０に伝達 する。サーボアンプ９１０及び９２０はそれぞれ、第１ポンプ３５０及び第２ポ ンプ３５５内のピストンの動きを制御するサーボモータ３６０及び３６５と組み 合わせられている。サーボアンプはエラー情報をＰＡＭ８５０に伝達し、ＰＡＭ ８５０はエラーの発生したときに装置の停止を実行することができる。エラー情 報は、さらにＰＡＭ８５０から制御パネル８６０上に表示するためにＰＣ１０１ ０に伝達される。 図３２はユーザインターフェイス及び制御装置の別の形を示している。この形 においては、プログラム可能なロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）８２０がＰ Ｃ１０１０とのやりとりのために接続されている。ＰＬＣ８２０はＧＥＴファナ ックオートメーション(GET Fanuc Automation)から入手可能なシリーズ９０コン トローラとすることができる。ＰＬＣ８２０は個々の軸コントローラ１０４０及 び１０５０とやりとりをし、軸コントローラ１０４０及び１０５０はそれぞれサ ーボアンプ１０６０及び１０７０を介してサーボモータ３６０及び３７０の動き を制御する。 同様な装置が図３３に示されている。しかしここでは、ＰＬＣ８２０は制御パ ネル８６０と直接にはやりとりをしない。その代わりにこの様なやりとりはＰＣ １０１０を介して制御される。 多くのユーザインターフェイス及び制御装置が現行の充填装置への使用に適し ている。これまで図示してきた実施形態はこれらの装置の内の幾つかのものであ って、これらの装置の例としてあげただけである。 図３４〜図４０はフローチャートであって、ユーザインターフェ イス及び制御装置の操作のための多くの方法の内の幾つかを示している。 装置の基本的な操作の例は図３４に示されていて、そこでは第１の製品はスキ ムミルクであって、第２の製品はクリームである。図示されるように、使用者は 始めにステップ１１１０において充填される容器の容積又は大きさを選択する。 次にステップ１１２０において、スキム、１％、２％、全乳、クリームというよ うな乳脂肪分を選択する。次に使用者はステップ１１３０において、さらにオプ ションで充填される容器の数を選択することもできる。使用者によって入力され た容積及び乳脂肪分の情報に基づき、制御装置はステップ１１４０において自動 的に正しいモーションプロファイルを選択するが、それには第１ポンプ３５５及 び第２ポンプ３５０のピストンのストローク長が含まれている。そして、生産量 が満たされるまで、順次続くカートンを充填するためにモーションプロファイル は連続的に実行され、手動停止が検出され、あるいはエラーが検出される。 図３５〜図３８は使用者の入力によってピストンのモーションプロファイルを 選択するための一つの方法を示している。図示された方法によれば、例えばモー ションプロファイルはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。選択可能 な容積と乳脂肪分との組合せのそれぞれに対して１つのモーションプロファイル が記憶されている。例えば図３５に示されるように、容積１（すなわち１ガロン ）が容器の容積として選択された場合には、装置はステップ１１５０〜１１９０ において選択された乳脂肪分を確定する。選択された乳脂肪分が受入れ可能な入 力に対する正しい範囲内にあれば、装置はステップ１２００〜１２４０において 正しいモーションプロファイルの１つを選択して実行する。その他の容積の内の １つが選択さ れた場合にも同様なプロセスが続いて行なわれる。 図３９は正しいモーションプロファイルを実行するためのその他の方法を示し ている。ここでは、例えばＲＯＭ又は類似物に、第１ポンプ３５５と第２ポンプ ３５０のそれぞれに対して単一のモーションプロファイルを記憶することができ る。したがってモーションプロファイルはストローク長の増幅度のような特性を 、使用者により選択された容積及び乳脂肪分に基づいて変更することができる。 図４０は、例えば図２６に示されるユーザインターフェイス及び制御装置８０ ０を使用して充填操作を実行する一つの方法を示している。この方法は、例えば ソカペルから入手可能なＰＡＭであるＰＡＭに使用されているソフトウェアによ って実行される。その方法の図示される実施の形態においては入口弁１３２、１ ３７、１５５及び１６０と出口弁１４２、１４７及び２１５とはポンプ３５０及 び３５５と同様にＰＡＭ、サーボアンプ、並びに組み込まれたサーボモータ３６ ０及び３６５により制御される。機械のコントローラに慣れた人には理解できる ように、ステップ１２５０〜１２８０で引用されているＶＭコンパレータはＰＡ Ｍ形状の部分であるバーチャルマスター(Virtual Master)である。 図４１及び図４２には２つの異なるモーションプロファイルが示されていて、 第１ポンプ３５５からスキムを分配するのに先立って第２ポンプ３５０からクリ ームを分配することを示している。図示のプロファイルは時間の関数としてのピ ストン位置を２つのサイクルにわたって示している。 図４１では、ポンプ３５０及び３５５は時刻ｔ１までは吸い込み部分にある。 時刻ｔ１からｔ２では、第１ポンプ３５５と第２ポンプ３５０とは休止期間(dwe llperiod)である。時刻ｔ２で第２ポンプ３５０は休止期間を脱してサイクルの 分配部分を開始するが、 第１ポンプ３５５はスキムミルクとクリームとの両方が容器に分配される時刻ｔ ３までサイクルの休止期間にとどまる。分配はｔ４で完了し、新しいサイクルが ｔ５で始まる。ｔ２とｔ３の間のディレー期間は、所望とあれば、ユーザインタ ーフェイスによってプログラム可能である。このディレーは容器に分配される初 期のクリームの量を基とすることも可能である。 スキムミルクの前にクリームを分配する上述の方法の代替策又は追加策として 、所望の充填タイミングとスキムミルク及びクリームの分配の間のディレー期間 とを実行するために、弁装置１４２、１４７及び２１５を時間合わせした関係で 使用することもできる。 図４２では、ポンプ３５０及び３５５は時刻ｔ１までは吸い込み部分にある。 時刻ｔ１からｔ２では、第１ポンプ３５５及び第２ポンプ３５０は休止期間であ る。時刻ｔ２で第２ポンプ３５０は休止期間を脱してサイクルの分配部分を開始 するが、第１ポンプ３５５はクリームが完全に、或いは略完全に容器に分配され る時刻ｔ３までサイクルの休止期間にとどまる。時刻ｔ３において第１ポンプ３ ５５がスキムミルクを容器に分配しはじめる。分配は時刻ｔ４において完了し、 新しいサイクルがｔ５で始まる。 図４３は単一の吸い込み／分配サイクルに対して時間の関数としてのピストン 速度を示している。 図４４は、既存の機械要素の使用を容易にするためのさらなる制御回路が使用 されている先に述べたＴＲ／７の様な既存の包装機において用いるためのユーザ インターフェイスと制御装置のさらなる実施形態を示している。特に図示の制御 装置においては、機械に既存のカム駆動とのインターフェイスのための回路を有 している。 異なるカートンの容積に適応させるための包装機の操作の公知の変更方法によ り、複数のカムを包装機の長さに沿って延伸する単一 のカムシャフトの周りに配設することができる。与えられたパッケージ容積に対 して、ただ１つのカムのセットのみが機械の移動操作部分を係合する。パッケー ジ容積が使用者により変化せしめられた時に、カムシャフトはさらなるカムのセ ットが機械の移動操作部分を係合するまで軸に沿って移動せしめられる。さらな るカムのセットは、機械をさらなる選択されたカートン容積で運転するのに必要 とされる動きをおこなう。 図示の装置においては、ＰＡＭ８５０は既存の機械コントローラ８７０に直接 に連結されている。先述したＳＴ−１のようなさらなるサーボアンプ１３００が 、先述した図２６に示されるサーボアンプ９１０、９２０にリングの形状で連結 されている。サーボアンプ１３００の出力は、１つ又はそれ以上のライン１３０ ５によって、カムシャフトを回転させるためにカム駆動モータ１３１０を駆動す るために連結されていて、そのモータは、例えば無音（dumb）モータであって、 すでに機械の内部に存在するものである。第１のレゾルバ（resolver）１３２０ がカムシャフトの回転を監視するために配設されていて、その位置を、１つ又は それ以上のライン１３２５を介して既存の機械コントローラ８７０に報知する。 第２のレゾルバ１３３０がカムシャフトの回転を監視するために配設されていて 、その位置を、１つ又はそれ以上のライン１３３５を介してサーボアンプ１３０ ０に報知する。サーボアンプはカムシャフトの回転を制御するので、既存の機械 の操作を、新たに追加された充填装置により正確に統括することが可能となった 。 以上、本発明の好適な実施形態について述べてきたが、当業者は本発明の精神 及び範囲から逸脱しないように改変できることを認めるであろう。このように、 以上述べてきた好適な実施形態は、全ての点において例示であって、添付の発明 の範囲を制限するものでは ない。したがって、請求項と同等の意味及び範囲内にある改変はすべてここに含 まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 キルカ，アーデ アメリカ合衆国，イリノイ 60102，アル ゴンクイン，タングルウッド 1100 (72)発明者 ワグナー，マイケル アメリカ合衆国，イリノイ 60126，エル ムハースト，ノース ウォルナット 511 (72)発明者 アクセルソン，カール−グンナール スウェーデン国，エス−240 10 ダルビ ー グリンベーゲン ９ 【要約の続き】 インターフェイス及び制御装置により、使用者が制御で きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．包装機において容器に第１と第２の製品を充填するための充填装置におい て、 第１のポンプ手段、すなわち、その入口において受け取った前記第１の製品を 、その出口に所定量にて送り出す第１のポンプ手段と、 前記第１のポンプ手段の出口から前記所定量の第１の製品を受けるよう連結さ れた第１の充填パイプであって、容器処理経路上に配設された出口を有しており 、容器は容器処理経路に沿って前記包装機により充填され、前記容器処理経路が 第１の充填パイプの方向に対して概ね垂直となっている第１の充填パイプと、 前記第１の充填パイプの出口に連結されたノズルと、 第２のポンプ手段、すなわち、その入口において受け取った前記第２の製品を 、その出口に所定量にて送り出す第２のポンプ手段と、 前記第２のポンプ手段の出口から前記所定量の第２の製品を受けるよう連結さ れた第２の充填パイプであって、前記第１の充填パイプ内に同心配置され、かつ 、前記容器処理経路上に配設された出口を有する第２の充填パイプと、 前記第２の充填パイプの出口に配設されたシール部材を含み、前記第２の充填 パイプからの第２の製品の流れを制御するための弁手段、 とを具備する充填装置。 ２．前記第１の製品がスキムミルクであり、前記第２の製品がクリームである 請求項１に記載の充填装置。 ３．前記第１のポンプ手段によりスキムミルクが前記第１のパイ プを通って前記容器に分配される前に、前記弁手段が作動してクリームが容器内 に分配開始され、以て、容器内でミルクの混合が抑制される請求項２に記載の充 填装置。 ４．容器へのスキムミルクの分配が開始される前に、容器への所定量のクリー ムの分配が概ね完了している請求項３に記載の充填装置。 ５．前記充填装置が、絶縁パイプを更に具備しており、前記絶縁パイプと前記 第１の充填パイプとの間に気体の薄い絶縁層が形成されるように、前記第１の充 填パイプが前記絶縁パイプ内に同心配置されている請求項１に記載の充填装置。 ６．前記ノズルの一部が前記第１の充填パイプの外周部を中心として配設され 、 前記充填装置が、絶縁パイプを更に具備しており、前記絶縁パイプと前記第１ の充填パイプとの間に気体の薄い絶縁層が形成されるように、前記第１の充填パ イプが前記絶縁パイプ内に同心配置され、前記第１の充填パイプの外周部の周囲 に設けられた前記ノズルの一部が前記第１の充填パイプと前記絶縁パイプとの間 のシールを形成する請求項１に記載の充填装置。 ７．前記弁手段が、 アクチュエータと、 前記第２の充填パイプ内に同心配置され、かつ、前記アクチュエータに連結さ れた弁棒とを具備し、前記第２の充填パイプの出口に設けられたシール部材が前 記弁棒の先端に配設されている請求項１に記載の充填装置。 ８．前記シール部材が、 前記弁棒の張り出し部において前記弁棒に係合するシールリングと、 前記弁棒に連結されたナットとを具備しており、 前記ナットが前記シールリングに係合するフランジを有しており、前記シール リングが前記弁棒の張り出し部と前記ナットのフランジの間に配設される請求項 ７に記載の充填装置。 ９．前記弁棒が第１及び第２の平坦案内部を有している請求項７に記載の充填 装置。 １０．前記第１及び第２の平坦案内部が互いに直交するように配設されている 請求項９に記載の充填装置。 １１．前記第２の充填パイプの汚染防止を補助するために、前記アクチュエー タと前記弁棒との間に真空シールを形成するための真空シール手段を更に具備す る請求項１に記載の充填装置。 １２．前記第１のポンプ手段が、 その入口において前記第１の製品を受けるように連結された入口パイプと、 前記入口パイプの出口に配設された第１の弁と、 前記第１の弁から前記第１の製品を受けるように連結された入口を有する第１ のポンプ装置と、 前記第１のポンプ装置の出口に配設され、前記第１の充填パイプへの前記第１ の製品の流れを制御する第２の弁とを具備する請求項１に記載の充填装置。 １３．前記第１のポンプ装置が、 ピストンを有するポンプであって、前記ピストンの行程が、分配される前記第 １の製品の所定量を決定するポンプと、 前記ピストンの行程を制御するように連結されたサーボモータとを具備する請 求項１２に記載の充填装置。 １４．前記第２のポンプ手段が、 その入口において前記第２の製品を受けるように連結された入口 パイプと、 前記入口パイプの出口に配設された弁と、 前記弁から前記第２の製品を受けるように連結された入口を有する第２のポン プ装置とを具備し、 前記第２のポンプ装置が、前記第２の充填パイプへ前記第２の製品を供給する ように連結された出口を有している請求項１２に記載の充填装置。 １５．前記第２のポンプ装置が、 ピストンを有するポンプであって、前記ピストンの行程が、分配される前記第 ２製品の所定量を決定するポンプと、 前記ピストンの行程を制御するように連結されたサーボモータとを具備する請 求項１４に記載の充填装置。 １６．前記第１の充填パイプを中心として設けられた清掃スリーブを更に具備 する請求項１に記載の充填装置。 １７．前記清掃スリーブの遠位のノズルの端部をシールするための清掃カバー を更に具備する請求項１６に記載の充填装置。 １８．前記ノズルが一般的に柔軟な材料から形成される請求項１７に記載の充 填装置。 １９．前記清掃カバーが、前記ノズルの中心部の下側に配設された前記清掃カ バーの一部に連結された複数の弓状のリザーバーを具備する請求項１８に記載の 充填装置。 ２０．容器内にクリームとスキムミルクとを充填する方法において、 充填すべき容器を第１及び第２の充填パイプ、すなわち、第１の充填パイプが 第２の充填パイプ内に同心配置された第１及び第２の充填パイプの下側に配置す る段階と、 前記第１の充填パイプから所定量のクリームを分配する段階と、 所定のディレー期間の後に前記第２の充填パイプから前記容器内に所定量のス キムミルクを分配する段階とを含み、 前記所定のディレー期間の間に前記第１のパイプからある量のクリームが分配 される充填方法。 ２１．ユーザインターフェイスメニューにより前記ディレー期間をプログラム する段階を更に含む請求項２０に記載の充填方法。 ２２．前記ディレー期間が容器の容積に依存している請求項２１に記載の充填 方法。 ２３．前記クリームとスキムミルクが前記ディレー期間の後に同時に容器内に 分配される請求項２０に記載の充填方法。 ２４．前記ディレー期間が、所定量のスキムミルクの分配が開始されるときに 先立って、クリームの容器内への充填が概ね完了できる長さである請求項２０に 記載の充填方法。 ２５．容器内にクリームとスキムミルクとを充填する方法において、 充填すべき容器を第１及び第２の充填パイプ、すなわち、第１の充填パイプが 第２の充填パイプ内に同心配置された第１及び第２の充填パイプの下側に配置す る段階と、 前記第１の充填パイプから所定量のクリームを分配する段階と、 第１の充填パイプから所定量のクリームを前記容器内に分配する段階と、 前記第２の充填パイプから前記容器内に所定量のスキムミルクを分配する段階 とを含み、 所定の初期量のクリームが前記容器内へ分配された後に、前記所定量のスキム ミルクの分配が開始される充填方法。 ２６．ユーザインターフェイスメニューにより、前記クリームの所定の初期量 をプログラムする段階を更に含む請求項２５に記載の 充填方法。 ２７．前記ディレー期間が容器の容積に依存している請求項２５に記載の充填 方法。 ２８．前記クリーム及びスキムミルクが、所定の初期量のクリームが前記容器 内へ分配された後に、同時に容器内に分配される請求項２５に記載の充填方法。 ２９．所定量のスキムミルクの分配が開始されるときに先立って、クリームの 容器内への充填が概ね完了する請求項２５に記載の充填方法。 ３０．包装機において容器に第１及び第２の製品を充填するための充填装置に おいて、 所定量の前記第１の製品を受けるよう連結された第１の充填パイプであって、 容器処理経路上に配設された出口を有しており、容器は容器処理経路に沿って前 記包装機により充填され、前記容器処理経路が第１の充填パイプの方向に対して 概ね垂直となっている第１の充填パイプと、 前記第１の充填パイプの出口に連結されたノズルと、 所定量の前記第２の製品を受けるよう連結された第２の充填パイプであって、 前記第１の充填パイプに内に同心配置され、かつ、前記容器処理経路上に配設さ れた出口を有する第２の充填パイプと、 前記第２の充填パイプの出口に配設されたシール部材を含み、前記第２の充填 パイプからの第２の製品の流れを制御するための弁装置、 とを具備する充填装置。 ３１．前記第１の製品がスキムミルクであり、前記第２の製品がクリームであ る請求項３０に記載の充填装置。 ３２．前記充填装置が、絶縁パイプを更に具備しており、前記絶 縁パイプと前記第１の充填パイプとの間に気体の薄い絶縁層が形成されるように 、前記第１の充填パイプが前記絶縁パイプ内に同心配置されている請求項３０に 記載の充填装置。 ３３．前記ノズルの一部が前記第１の充填パイプの外周部を中心として配設さ れ、 前記充填装置が、絶縁パイプを更に具備しており、前記絶縁パイプと前記第１ の充填パイプとの間に気体の薄い絶縁層が形成されるように、前記第１の充填パ イプが前記絶縁パイプ内に同心配置され、前記第１の充填パイプの外周部の周囲 に設けられた前記ノズルの一部が前記第１の充填パイプと前記絶縁パイプとの間 のシールを形成する請求項３０に記載の充填装置。 ３４．前記弁手段が、 アクチュエータと、 前記第２の充填パイプ内に同心配置され、かつ、前記アクチュエータに連結さ れた弁棒とを具備し、前記第２の充填パイプの出口に設けられたシール部材が前 記弁棒の先端に配設されている請求項３０に記載の充填装置。 ３５．前記シール部材が、 前記弁棒の張り出し部において前記弁棒に係合するシールリングと、 前記弁棒に連結されたナットとを具備しており、 前記ナットが前記シールリングに係合するフランジを有しており、前記シール リングが前記弁棒の張り出し部と前記ナットのフランジの間に配設される請求項 ３４に記載の充填装置。 ３６．前記シール部材が、 前記弁棒の張り出し部において前記弁棒に係合するシールリングと、 前記弁棒に連結されたナットとを具備しており、 前記ナットが前記シールリングに係合するフランジを有しており、前記シール リングが前記弁棒の張り出し部と前記ナットのフランジの間に配設される請求項 ３５に記載の充填装置。 ３７．前記弁棒が第１及び第２の平坦案内部を有している請求項３４に記載の 充填装置。 ３８．前記第１及び第２の平坦案内部が互いに直交するように配設されている 請求項３７に記載の充填装置。 ３９．前記第２の充填パイプの汚染防止を補助するために、前記アクチュエー タと前記弁棒との間に真空シールを形成するための真空シール手段を更に具備す る請求項３４に記載の充填装置。 ４０．前記第１の充填パイプを中心として設けられた清掃スリーブを更に具備 する請求項３０に記載の充填装置。 ４１．前記清掃スリーブの遠位のノズルの端部をシールするための清掃カバー を更に具備する請求項４０に記載の充填装置。 ４２．前記ノズルが一般的に柔軟な材料から形成される請求項４１に記載の充 填装置。 ４３．前記清掃カバーが、前記ノズルの中心部の下側の配設された前記清掃カ バーの一部に連結された複数の弓状のリザーバを具備する請求項４２に記載の充 填装置。 ４４．包装機において容器にユーザが特定した乳脂肪分を有するミルクを充填 するための充填装置において、 ユーザにミルクの乳脂肪分を特定可能とするユーザインターフェイス手段と、 第１のポンプ手段、すなわち、ピストンと、スキムミルクを受ける入口と、出 口とを有し、前記ピストンの行程が、分配されるスキムミルクの所定量を決定す る第１のポンプ手段と、 前記第１のポンプ手段の出口から前記所定量のスキムミルクを受けるよう連結 された第１の充填パイプであって、容器処理経路上に配設された出口を有してお り、容器は容器処理経路に沿って前記包装機により充填、封止され、前記容器処 理経路が第１の充填パイプの方向に対して概ね垂直となっている第１の充填パイ プと、 第２のポンプ手段、すなわち、ピストンと、前記クリームを受ける入口と、出 口とを有し、前記ピストンの行程が、分配される前記クリームの所定量を決定す る第２のポンプ手段と、 前記第２のポンプ手段の出口から前記所定量のクリームを受けるよう連結され た第２の充填パイプであって、前記第１の充填パイプに内に同心配置され、かつ 、前記容器処理経路上に配設された出口を有する第２の充填パイプと、 前記ユーザインターフェイス手段でユーザが特定した乳脂肪分を受け、前記容 器内へ所定量のスキムミルクを分配するための前記第１のポンプの行程を制御す るとともに、前記容器内へ所定量のクリームの分配するための前記第２のポンプ の行程を制御するための制御手段、 とを具備する充填装置。 ４５．前記制御手段が、 前記第１のポンプのピストンを作動させるように連結された第１のサーボモー タと、 前記第１のサーボモータに接続された第１のサーボアンプと、 前記第２のポンプのピストンを作動させるように連結された第２のサーボモー タと、 前記第２のサーボモータに接続された第２のサーボアンプと、 前記ユーザが選択した乳脂肪分に基づいて前記第１及び第２のサーボアンプに 位置命令を送出するＰＭＡ、 とを具備する請求項４４に記載の充填装置。 ４６．前記インターフェイス手段が、 ディスプレーと、 容器内に分配するミルクの乳脂肪分のユーザによる選択を容易にするために、 ユーザにより操作される複数のキーと、 前記ディスプレーにユーザプロンプト情報を送出するプロセッサ、 とを具備する請求項４４に記載の充填装置。 ４７．前記インターフェイス手段が、 ディスプレーと、 容器内に分配するミルクの乳脂肪分のユーザによる選択を容易にするために、 ユーザにより操作される複数のキーと、 前記ディスプレーにユーザプロンプト情報を送出するとともに、ユーザが容器 内に分配するミルクの乳脂肪分を選択するために、ユーザによる前記複数のキー の押す動作を受け入れるプロセッサであって、前記ＰＡＭに信号を送出して、前 記第１及び第２のサーボモータの作動を容易にするプロセッサ、 とを具備する請求項４４に記載の充填装置。 ４８．前記インターフェイス手段が、容器内に分配するミルクの乳脂肪分のユ ーザによる選択を容易にするために、ユーザにより操作される複数のキーを具備 する請求項４４に記載の充填装置。 ４９．前記第１の充填パイプからのスキムミルクの流れを制御するように配設 された第１の弁装置と、 前記第２の充填パイプからのクリームの流れを制御するように配設された第２ の弁装置、とを更に具備する請求項４４に記載の充填装置。 ５０．前記制御手段が、更に前記第１及び第２の弁装置に接続さ れており、 前記第１の弁装置が、前記第１の充填パイプから前記容器内にスキムミルクを 分配開始するために作動する前に、前記制御装置が前記第２の弁装置を作動させ て容器内にクリームを分配し、以て、前記容器内でミルクが混合されることを抑 制した請求項４９に記載の充填装置。 ５１．容器内へのスキムミルクの分配開始に先立って、所定量のクリームの分 配が概ね完了するように、前記制御装置が前記第１及び第２の弁を作動させる請 求項５０に記載の充填装置。 ５２．充填機械において容器内に低温製品を充填するために用いられる充填パ イプにおいて、 充填パイプ、すなわち、容器処理経路上に配設された出口を有し、前記容器は 容器処理経路に沿って前記包装機により充填、密封され、前記低温製品を通して 分配するための概ね円筒状の充填パイプと、 前記充填パイプの出口の外周部の周囲に連結されたノズルと、 絶縁パイプ、すなわち、前記充填パイプが絶縁パイプ内に同心状に配設され、 前記ノズルにおいて前記充填パイプの出口の外周部の周囲に配設された部分が前 記充填パイプと該絶縁パイプとの間のシールを形成し、該絶縁パイプが容器内へ の凝縮水の滴下を防止する絶縁パイプと、 前記充填パイプと絶縁パイプとの間に設けられた絶縁層、 とを具備する充填パイプ。 ５３．前記絶縁層が空気から成る請求項５２に記載の充填パイプ。