JPS6344601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、予め内部が殺菌されかつ注出口にキ
ヤツプが装着された袋中の滅菌充填物、例えば滅
菌食品をその無菌状態を良好に保持したまま一定
量充填することのできる計量充填方法に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、予め内部が殺菌されかつ注出口にキヤツ
プが装着された袋中への無菌充填は、特公昭53−
2395号公報に記載されているように、無菌チヤン
バー内にコレツトユニツトおよび充填ユニツトを
収納しておき、予め内部が殺菌されかつ注出口に
キヤツプが装着された袋からまずコレツトユニツ
トによつてキヤツプを取り外し、次いで充填ユニ
ツトから内容物を充填し、しかる後再びコレツト
ユニツトによつてキヤツプを注出口に差込んで袋
を密封することにより行われる。そして、この充
填に際して内容物の充填量の規制は計量器により
行われている。

（従来技術の問題点） しかしながら、この内容物の重量測定におい
て、上記袋の注出口は充填機に対して固定されて
いるため、正確な測定を行うのが困難であるとい
う問題が生じていた。特に、上記充填が袋を箱中
に収納した状態で行われる場合には、内容物の正
確な重量測定はほとんど不可能であるという問題
があつた。

（発明の目的） 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもの
で、予め内部が殺菌されかつ注出口にキヤツプが
装着された袋内への無菌充填を行うに際し、注出
口を保持する部材を計量台に連結して内容物を充
填を行い、さらに正確な重量検出を行いつつ充填
の完了を適正に検知して一定量充填する方法を提
供することを目的とする。

（発明の概要） この目的達成のため本発明は、予め内部が殺菌
されかつ注出口にキヤツプが装着された袋内に無
菌状態で一定量内容物を充填する方法において、
計量器の計量台と充填ユニツトとの間に注出口付
袋を挿入し、該計量台に連結された保持部材に上
記袋の注出口を固定する装装填工程と、上記保持
部材と充填ユニツトの相対接近によつて上記注出
口を上記充填ユニツトのノズル孔の周辺に加圧す
る工程と、上記充填ユニツトから内容物を上記袋
内に所定量だけ充填したのちこの充填を停止する
一次充填工程と、上記保持部材と上記充填ユニツ
トの相対分離によつて上記注出口を上記充填ユニ
ツトのノズル孔の周辺から少し離し、次いで上記
計量器に予め設定された重量まで上記ノズル孔か
ら充填を行う二次充填工程とからなる計量充填法
を提供する。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。

第１図は本発明に係る充填法に使用される注出
口付袋の一例を示したものの部分切欠垂直断面で
あり、図において、１１，１２は袋を構成する上
下のフイルム、１４は注出口、１６はキヤツプで
ある。

図示の如く、上記袋はフイルムをシール（例え
ば四方シール）することにより構成され、注出口
１４はその下部フランジ１８が上記袋に穿設され
た孔の周辺部にヒートシールされることにより袋
に固定されている。そして、袋の内部は予め殺菌
されており、キヤツプ１６により密封されてい
る。

また、注出口１４の円筒部中心部およびキヤツ
プ１６には各々フランジ２０，２２が形成されて
いる。

第２図乃至第５図は本発明を実施するための装
置であつて、上記注出口付袋へ内容物を充填する
ための無菌充填機の一例を示しており、第２図は
上記無菌充填機の概略構成図、第３，４，５図は
各々上記無菌充填機の部分切欠平面図、部分切欠
左側面図、部分切欠背面図である。

図において、２４は無菌チヤンバー、２６は計
量器の計量台、２８は注出口１４のキヤツプ１６
を着脱するコレツトユニツト、３０は充填ユニツ
ト、３２は注出口１４の保持部材となる注出口移
送アームである。

第２図に示すように、上記無菌充填機の無菌チ
ヤンバー２４は図示しない機枠に固定されてお
り、その上部には加熱無菌空気の供給装置３４、
またその下部には開口４０が設けられている。こ
の加熱無菌空気の供給装置３４は、送風機４２、
送風機とチヤンバーとを結ぶ導管４４、この導管
の途中に設けられているヒーター４６、フイルタ
ー４８等を備えている。そして、チヤンバー２４
の内部にはコレツトユニツト２８および充填ユニ
ツト３０が垂直方向に設置され、開口４０の下方
にはこれと対向して計量器の計量台が水平に設置
されている。

なお、計量器本体（図示せず）は計量台２６に
連結された各種レバーおよびこのレバーの動きを
検知する近接スイツチ等を内臓するもので、計量
台２６に載せた前記袋に内容物を充填することに
よる荷重を上記近接スイツチで検出し、信号を発
するようになつている。

コレツトユニツト２８は第３，４，５図の如く
構成され、図において５８はキヤツプ保持部材、
６０はこれを保持するピストンロツド、６２はエ
アシリンダ、６４はエアシリンダを固定保持する
フレームである。フレーム６４は第４図に示すよ
うにチヤンバー２４の底壁に固定されており、エ
アシリンダ６２の作動でキヤツプ保持部材５８が
開口４０を通つてチヤンバー２４の内外を垂直上
下運動する。

第６図はコレツトユニツト２８のキヤツプ保持
部材５８の詳細を示したもので、同図Ａはその平
面図、同図Ｂは同図ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
図示の如く、キヤツプ保持部材５８は全体が水平
な板で形成されており、その下面には半円弧状の
くぼみ６６が設けられ、くぼみ６６の上端には溝
６８が設けられている。そして、第１図に示すキ
ヤツプ１６のフランジ２２が操作者によつてこの
溝６８に嵌め込まれ、コレツトユニツト２８とキ
ヤツプ１６が固定される。

充填ユニツト３０は第３，４，５図に示すよう
に、チヤンバー２４の側壁に固定された支持アー
ム７２にその本体が支持され、チヤンバー２４を
貫通して配置された内容物供給パイプ７４が接続
され、ノズル７０の先端は開口４０よりやや上方
に位置せしめられ、外気と接触しないように配慮
されている。

また、チヤンバー２４と計量台２６との間には
注出口移送アーム３２が水平に設けられている
が、この注出口移送アーム３２は第３，４，５図
に示すような機構にて、コレツトユニツト２８お
よび充填ユニツト３０との間で注出口１４の移送
を行うようになつている。ここで、図において、
１６２は前記計量台２６の上に固定されたフレー
ム部材、１６４はフレーム部材１６２に固定され
たブラケツト、１６６はブラケツト１６４に回転
可能に支持されたエアシリンダ、１６８はエアシ
リンダ１６６のピストンロツドに固定されたブロ
ツク、１７０はブロツクから垂直に設けられた丸
棒、１７２は丸棒１７０に固着されたストツパー
である。

図示の如く、注出口移送アーム３２はその一端
が丸棒１７０に遊嵌されてその動きが規制され、
その中央部はエアシリンダ１７４のロツド１７６
に水平面上で回転可能なようにスラストベアリン
グ１７８を介して固定されている。また、エアシ
リンダ１７４はフレーム部材１６２の上にさらに
固定された他のフレーム部材１８０に設置されて
いる。

したがつて、注出口移送アーム３２はエアシリ
ンダ１７４の作動で垂直方向に上下動し、エアシ
リンダ１６６の作動でロツド１７６の軸を中心と
して水平方向に回動することとなる。そして、注
出口移送アーム３２の回転は第３図に示す実線位
置は鎖線位置との間の範囲内で行われる。

また、無菌チヤンバー２４の開口４０の形状お
よび大きさ、並びに、コレツトユニツト２８およ
び充填ノズル３０の位置は注出口移送アーム３２
の先端の回転角との関連性をもつて決定される。

さらに、注出口移送アーム３２の先端は袋の注
出口１４における二つのフランジ１８，２０の間
に侵入して注出口１４を支え得るような形状が付
与されている。すなわち、注出口１４の筒部を挟
む二つの円弧片１８２，１８４が形成され、一方
の円弧片１８４のみ支点１８６を中心として水平
方向に回動しうるレバー１８８の先端に形成され
ている。

なお、無菌チヤンバー２４を第３図の右方向に
さらに延ばしてその中にコレツトユニツト２８お
よび充填ユニツト３０をさらに複数対設け、各対
に対して注出口移送アーム３２および計量装置を
設けることにより、同時に多数の袋に充填操作を
行なえるようにしてもよい。

第７図は充填ユニツト３０の本体を詳細に示し
たもので、この本体の中心には弁棒８０が貫通せ
しめられ、弁棒８０の下端にノズル７０を開閉す
る弁８２が、その上部に第１ピストン８４、第２
ピストン８６が各々固着されている。

弁棒８０は中程で二分され、金具８８，９０で
連結されており、ここを回転させることによつて
接続分離が可能となる。二分された弁棒８０の下
半分は筒体９２で覆われ、かつ上蓋９４で摺動可
能に保持される。そして、筒内においてベローズ
９６により覆われている。ベローズ９６は下フラ
ンジ１０２によつて支持され、上フランジ９８は
上蓋９４と筒体９２との間に挾着され、中フラン
ジ１００は弁棒８０に単に差込まれ、下フランジ
１０２は棒８０と弁８２との間に挾着されてい
る。

また、弁棒８０の連結金具８８，９０のまわり
は連結ナツト１２６で覆われ、ナツト１２６の上
部が下ブロツク１１６と、下部が上蓋９４とネジ
で係合している。上蓋９４にはロツクナツト１２
８がネジ込まれており、連結ナツト１２６と上蓋
９４がみだりに回転しないようになつている。

筒体９２の側面には内容物供給口１０４が設け
られており、ここと内容物タンク７６とがポンプ
等を介して管路で連結されている。タンク７６に
は内容物の殺菌処理装置（図示せず）からくる管
路１０６が接続しており、またこの管路１０６に
は加熱蒸気の管路１０８が弁１１０を介して接続
している。

一方、弁棒８０の上半分は第１シリンダ１１
２、第２シリンダ１１４で覆われ、第１シリンダ
１１２の下方において下ブロツク１１６、第１、
第２シリンダ間において中ブロツク１１８に各々
保持され、第２シリンダ１１４の上はシリンダヘ
ツド１２０で閉塞されている。そして、上記両ブ
ロツク１１６，１１８およびヘツド１２０には
各々圧縮空気の給排孔１２２ａ，１２２ｂ，１２
４ａ，１２４ｂが設けられており、孔１２２ａよ
り圧縮空気を第１シリンダ１１２に供給すること
により第１ピストン８４が作動し、孔１２４ａよ
り圧縮空気を第２シリンダ１１４に供給すること
により第２ピストン８６が作動するようになつて
いる。

さらに、弁棒８０の上部において段差１３０が
第２ピストン８６の下端と多少離れたところに形
成されているため、第１ピストン８４の行程の方
が第２ピストン８６の行程よりも長くなつてい
る。したがつて、第１ピストン８４を作動させる
ことにより弁８２の開度は大きくなり、内容物を
ノズル７０から大量に噴出させることができ、第
２ピストン８６を作動させることにより弁８２の
開度は小さくなり、ノズル７０から少量の内容物
を噴出させるとができる。なお、シリンダヘツド
１２０には第２ピストン８６の行程調整ねじ１３
２が設けられている。

その他、第７図において１３４はノズル７０に
設けられているフイルター、１３６はクランプ、
１３８はスプリングであり、１４０は気密性が要
求される箇所に配設された各種Ｏリングである。

次に、前記無菌充填機を使用した場合における
本発明の計量充填法について説明する。

第８図は本発明の一例を示した概略説明図であ
り、以下図面に基づいて本発明の方法を前記無菌
充填機の動作とともに詳細に説明する。

まず、充填ユニツト３０を殺菌するために排気
管をノズル孔７０に連結し、かつ排気管に圧力調
整弁を配置する（図示せず）。そして、第７図に
示すバルブ１１０を開き、加熱蒸気をタンク７
６、管路１０８等を通してノズル孔７０に導く。
この時、空気供給孔１２２ａから圧縮空気が第１
シリンダ１１２中に導かれており、弁８２がノズ
ル孔７０を開けている。従つて、加熱蒸気が筒体
９２中に充満し、ノズル孔７０を通過し上記排気
管を通つて外界に逃出する。この逃出のとき、上
記圧力調整弁を絞つておいて内部圧力を上げてお
く。内部圧力を上げることにより蒸気温度を上げ
ることができるので、内部の細菌を完全に殺して
む無菌状態とすることができる。

このようにして充填ユニツト３０の殺菌処理が
終了すると、弁１１０が閉じられ、第１シリンダ
１１２への給気が解かれて弁８２が閉じられ、前
記排気管等が充填ユニツト３０から除去される。

次いで、無菌チヤンバー２４内の殺菌処理が、
H₂O₂水等の殺菌剤スプレイすることにより行わ
れる。

この後、無菌チヤンバー２４の開口４０からは
ブロワー４２による加熱空気が常に無菌チヤンバ
ー２４外に流出せしめられ、チヤンバー内が陽圧
に保たれる。

上記の如くして予殺菌が完了し、タンク７６中
に内容物が満たされ、充填操作が開始される。

この充填操作においては、最初に、第８図に示
すように偏平にされた袋がＡ位置で操作者によつ
て無菌チヤンバー２４の底壁と計量台２６との間
に差し込まれ、注出口１４のフランジ１８，２０
間に注出口移送アーム３２の円弧片１８２，１８
４がはめ込まれると共に、コレツトユニツト２８
のキヤツプ保持部材５８のくぼみ６６中にキヤツ
プ１６のフランジ２２が嵌め込まれる。なお、円
弧片にはロツク（図示せず）を設けておき、これ
によつて不用意に注出口１４が脱落することがな
いよう両片間を固定するのが望ましい。

次いで、エアシリンダ１７４が作動し、またシ
リンダ６２が開放されるので、注出口移送アーム
３２がＢ位置に上昇し、注出口１４が開口４０を
経て無菌チヤンバー２４の中の方に引き込まれ
る。そして、開口４０近傍に設置されているノズ
ル（図示せず）から塩素水がスプレイされ前記手
作業によつて注出口１４に付着した菌類の殺菌が
なされる。

しかる後、シリンダ６２が作動し、キヤツプ保
持部材５８をさらに持ち上げてキヤツプ１６を注
出口１４から取り外す。そして、シリンダ１６６
（第３，４，５図に示す）が作動し、注出口移送
アーム３２を第３図の実線位置から鎖線位置に回
転せしめ、注出口１４をＢ位置からＣ位置に移送
する。さらにシリンダ１７４が作動して注出口移
送アーム３２をＣ位置からＤ位置に上昇させ、注
出口１４を充填ユニツト３０のノズル孔７０に当
接させる。

この後、充填ユニツト３０の第１ピストンが作
動して弁８２を上げ、内容物の一次充填を開始す
る。

袋中への充填量は一定に保たねばならないので
充填中計量が行われるが、上記一次充填のときは
注出口１４がノズル孔７０に接触しており（充填
中内容物の流れに伴つて外気が袋中に巻き込まれ
るとあわ立ちを生じることがあるので、外気の流
入を防止するべく、当該接触は強くなされる。）、
また注出口１４を支える注出口移送アーム３２が
計量台２６上に支持されているので、前記計量計
によらないで所定の充填量が規制される。この規
制は第１シリンダ１１２用の電磁弁（図示せず）
を制御するタイマーまたは流量計（図示せず）等
によつて行われる。

一次充填が完了するとエアシリンダ１７４が逆
の方向に作動して、注出口１４をＤ位置からＣ位
置に降下せしめ、注出口１４を少しばかりノズル
７０から分離せしめる。この結果、計量器は袋と
その充填物の重量の計測が可能となる。このと
き、充填ユニツト３０の第２シリンダ１１４の電
磁弁（図示せず）が作動して第２ピストン８６が
作動し二次充填に移行することとなる。

この二次充填は、規定の充填量と前記一次充填
量との差量を充填するもので、第２ピストン８６
を作動させて行うため弁８２の開度は小さく、計
量装置による重量測定が正確に行われ、規定の充
填量に到達するとこの計量装置は信号を発する。
そして、計量装置からの信号により第２ピストン
８６が逆方向に作動して弁８２が閉じられ充填操
作が完了する。

かくして内容物の充填が完了すると、シリンダ
１６６（第３，４，５図に示す）が逆方向に作動
せしめられ、注出口移送アーム３２がＢ位置に復
帰し、シリンダ６２の逆動作によるキヤツプ保持
部材５８の降下ずキヤツプ１６が注出口１４に嵌
め込まれ、さらにシリンダ１７４の作動およびシ
リンダ６２の解放で注出口移送アーム３２がＡ位
置まで降下せしめられる。

そして、最後に作業者の手でロツクが解除され
て円弧片１８２，１８４が開かれ、注出口１４お
よびそのキヤツプ１６がコレツトユニツト２８か
ら解放される。新しい袋は充填済の袋が計量台２
６から取り除かれた後、直ちに装着され前記と同
様にして充填操作が繰り返される。

（発明の効果） 以上のように本発明は、注出口の保持部材を計
量台に連結し、かかる部材に注出口を装着して内
容物の充填を行い、しかもその充填はノズル孔は
注出口とを接触させて行う大量充填の一次充填と
分離させて行う小充填の二次充填とで構成される
ため、従来困難であつた充填量の計測を極めて正
確に行うことができ、この計測結果に基づいて内
容物の充填を完了させるため、結果として袋内、
特に箱入袋内への計量充填を極めて正確にかつ迅
速に行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用される袋の一例を
示すものの部分切欠垂直断面図、第２図は本発明
を実施するための一例である無菌充填機の概略構
成図、第３図は第２図に示す無菌充填機の部分切
欠平面図、第４図は第２図に示す無菌充填機の部
分切欠左側面図、第５図は第２図に示す無菌充填
機の部分切欠背面図、第６図Ａは第２図に示すコ
レツトユニツト２８のキヤツプ保持部材５８の平
面図、第６図Ｂは同図ＡのＢ−Ｂ線断面図、第７
図は第２図に示す充填ユニツト３０の本体の垂直
断面図、第８図は本発明の方法の一例を示した概
略説明図である。 １４……注出口、１６……キヤツプ、１８，２
０，２２……フランジ、２４……無菌チヤンバ
ー、２６……計量台、２８……コレツトユニツ
ト、３０……充填ユニツト、３２……注出口移送
アーム、４０……開口、７０……ノズル孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め内部が殺菌されかつ注出口にキヤツプが
   装着された袋内に無菌状態で一定量内容物を充填
   する方法において、 計量器の計量台と充填ユニツトとの間に注出口
   付袋を挿入し、該計量台に連結された保持部材に
   上記袋の注出口を固定する袋装填工程と、 上記保持部材と充填ユニツトの相対接近によつ
   て上記注出口を上記充填ユニツトのノズル孔の周
   辺に加圧する工程と、 上記充填ユニツトから内容物を上記袋内に所定
   量だけ充填したのちこの充填を停止する一次充填
   工程と、 上記保持部材と上記充填ユニツトの相対分離に
   よつて上記注出口を上記充填ユニツトのノズル孔
   の周辺から少し離し、次いで上記計量器に予め設
   定された重量まで上記ノズル孔から充填を行う二
   次充填工程と、 からなる計量充填法。