JP3462857B2 - 改良された洗浄手段を含む充填装置 - Google Patents
改良された洗浄手段を含む充填装置Info
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Description
填装置に関する。
品を、壜または壺等の中空の容器に充填可能にする装置
に関する。
を支持する回転カルーセルを含む。容器は、カルーセル
が描く円の所定の一箇所でカルーセルに入れられ、充填
管の下に配置される。充填管の下に容器が配置される
と、充填管は、容器の内部に製品を注ぐように製品を供
給する。所望の充填度に達すると、充填管の供給循環路
に介在するバルブによって管の供給が遮断され、容器が
カルーセルから出される。これは、もちろん、カルーセ
ルが完全に一周する前に行われる。
り、装置は、複数の容器を同時に充填することができ
る。これによって、充填が、比較的時間のかかる操作で
あるにもかかわらず、所定の期間に多数の容器を充填す
ることができる。実際、特に、製品が過度に泡立たない
ようにしなければならないため、単に容器の一部だけを
充填するか、あるいは製品が溢れて損失してしまうこと
がある。1個の充填装置は、かくして100個以上の管
を含むことがある。
染を回避しながら実施すべきである。製品が食料品であ
る場合、さらには、たとえば乳製品である場合、これ
は、非常に重要である。
の全ての部分の厳密な洗浄を特に監視しながら、充填装
置の洗浄を定期的な間隔で実施すべきである。しかしな
がら、製品の近傍にある装置の他の部分も正常であり続
けるように監視しなければならない。
他の異物を取り除き、さらには生物学的もしくは細菌学
的な汚染物質を除去することからなる。従って、本特許
における意味では、洗浄はまた、洗い、消毒、汚染除
去、または殺菌の概念を含むことができる。
環路で、液体または気体の洗浄剤を循環させることによ
って行われる。
に、場合によっては再生利用のための回収を容易にする
ために、閉回路の内部で洗浄剤を循環させることが選択
される。
する管の所定の位置に導かれる可動キャップを、充填装
置の各管に備えることが知られている。キャップは、た
とえば、充填管に気密にはめ込まれ、洗浄剤の排出循環
路に接続される。キャップは、その場合、充填管の下の
容器の場所をほぼ占有する。従って、管、バルブ、およ
び循環路の内部洗浄を行うように、管の供給循環路に洗
浄剤を投入することが可能になる。
と直接接触する充填管の内部だけしか洗浄することがで
きない。管の外面などのすぐ近くにある部分には、洗浄
剤が到達しない。
たとえば充填時に剥がれて製品と接触し、さらには容器
内に落ちることがある。そのため、管の外側部分の有効
な洗浄を可能にする手段を設けることが必要である。
セルを有する場合、各管に対応する洗浄手段の全体を設
置可能にする、可動構造体を設けることが有効である。
上記の知られている装置では、引っ込み位置と使用位置
との間を移動する可動構造体によってキャップが支持さ
れている。この移動は、カルーセルの回転軸に平行な方
向に沿って行われ、構造体は下方に引っ込む。
置の使用時に容器の通過に必要な容積を全体的に開ける
ように、比較的長い行程で行わなければならない。従っ
て、こうした移動の長さと、キャップの支持構造体の質
量とから、それ自体が大型で重いアクチュエータを設け
ることが必要になる。そのため、構造体と作動手段との
全体は、特にかさばるアセンブリとなり、装置に組み込
みにくい。
により、カルーセルへの組立が不可能になる。そのた
め、装置の固定フレームに直接、このアセンブリを組み
立てることになり、キャップが、カルーセルの回転運動
に従うことができなくなる。その場合には、カルーセル
が停止しているときしか、洗浄段階を行えない。
ャップの支持構造体が洗浄位置に導かれるとき、各管が
正確にキャップの一つと対応するように、カルーセルの
正確な角方向位置合わせ手段を設けなければならない。
もう一つは、カルーセルの回転中は、洗浄を行えないの
で、供給循環路の幾つかの部分は、完全に洗浄すること
はできない。かくして、循環路は、一般に、固定タンク
で保管される製品を、カルーセルによって支持される各
管まで送ることが可能な回転分配器を含む。洗浄は、停
止時に行われるので、分配器の完全な洗浄を実施するこ
とは難しい。
部の洗浄を実施できる洗浄手段を組み込んだ、充填装置
の新しい構成を提案することを目的とし、洗浄手段は、
多数の管を含む装置の場合でも、簡単で、信頼性が高
く、小型で、実施が容易である。
とも一つの充填管を含み、充填管が、充填容器の開口部
の正面に導かれるように構成されるタイプの充填装置を
提案し、充填管が、充填管を支持するフレームに結合さ
れる固定ハウジングに収容され、固定ハウジングは、正
面に管が配置される通過孔を含み、固定ハウジングが、
閉鎖位置で通過孔を塞いで固定ハウジングを気密に閉じ
る可動閉鎖シャッタ(volet)を含み、充填装置
が、固定ハウジングの内部で洗浄剤を循環させる手段を
含むことを特徴とする。
ッタが、作動手段によって、閉鎖位置と、固定ハウジン
グの通過孔が開けられる開放位置との間で制御される。
圧力アクチュエータ(ジャッキ)を含む。
固定ハウジングの側壁に設けられ、可動閉鎖シャッタ
が、固定ハウジングの軸に沿って固定ハウジングで摺動
する筒状スリーブを含む。
向フランジを含み、この径方向フランジは、2個の円筒
壁の間で径方向に、2個の径方向壁の間で軸方向に画定
されるチャンバ内で気密に摺動し、前方径方向壁は、可
動閉鎖シャッタのスリーブが気密に摺動する管状の開口
部を備える。
を気密に分離し、各部分が、開放または閉鎖位置の間で
可動閉鎖シャッタを移動するように、選択的に加圧流体
源に接続可能である。
方向外部に配置されている。
ぼ垂直な方向に延びている。
れられる。
補助ポートを通って排出される。
に配置される。
入され、充填管と容器との間で製品の流れを囲みながら
固定ハウジングの通過孔から排出される。
ジングに投入される。
ルブにより制御され、バルブが、供給管路により充填管
に接続されている。
この充填容器自体が、充填管の下に配置される。
固定ハウジングが回転カルーセルに結合される。
管が、固定ハウジングを気密に閉じることができる可動
閉鎖シャッタを備えた固定ハウジングに収容される。
細な説明を読み、添付図面から、明らかになるであろ
う。
を含まない液体で、壜12等の容器を充填するための充
填装置10の一部を概略的に示した。もちろん、本発明
は、あらゆるタイプの製品によって、あらゆるタイプの
容器を充填する場合に適用可能である。
レーム16に対して回転式に取り付けられたカルーセル
14を含む回転装置である。軸A1は、以下、便宜上、
垂直であると呼ぶ。
則正しく角方向に離れる一連の充填ステーション18を
含むが、図では、そのうちの一つだけを示した。各充填
ステーション18は、壜12を充填することができる。
このため、特に壜12の支持装置20と、壜を充填する
ための製品を流す充填管22と、管22と装置10の回
転分配器24との間に介在する供給循環路とを含む。
間28の二つの区間を備えた供給管路を含み、この二つ
の区間の間に、循環路における製品の流量、従って容器
への製品の分配を制御可能なバルブ30が配置される。
に、カルーセルの中心に対して径方向に配置されてい
る。分配器は、供給管(図示せず)が接続される固定部
分を含む。供給管は、フレーム16に対して固定され、
製品、さらには、後述するように洗浄剤および加圧空気
を、カルーセルに特に供給可能にする。
を含む管路が接続される回転部分32を含む。回転分配
器24のこの二つの部分は、カルーセルの対応する管路
に固定される供給管を選択的に接続可能にする連通手段
を含む。
水平プレート36に固定される中空の垂直柱34を含
み、垂直柱34は、その上端で充填管を支持し、充填管
は、軸A1に対してほぼ一定の半径に沿って外側に延び
ている。
ぼ垂直にプレート36の下に配置されるので、供給管路
の下流側区間28が、水平プレート36の孔40を通っ
て垂直柱34の内部に延びている。
2が収容されるハウジング38を上端に含み、充填管を
簡単に洗浄できるようにしている。
の下流側区間28の末端部分は、軸A1に対して径方向
の面に延びているので、ハウジングは、垂直柱34に対
して径方向外側に突出して固定される。ハウジング38
は、垂直柱34に固定されるベース42を含み、ベース
42は、径方向の軸A2の筒状回転壁44によって径方
向外側に延長されている。壁44は、径方向外側の端
で、端壁46によって閉じられている。端壁46は、た
とえば、壁44に気密にねじ留めされる栓から構成する
ことができる。
気密に貫通し、筒状の壁44により画定される閉じたス
ペースに至る。充填管22は、下方に湾曲して、壁44
に設けられた孔48の正面にくる。孔48は、壜12が
支持体20に設置されるとき、壜12を充填する開口部
の正面に孔48自体がくる。
は、充填管22が収容される完全に閉じられた気密スペ
ースを画定するように孔48を塞ぐことができる、可動
シャッタ50を含む。
状の壁を摺動するように取り付けられた、筒状の回転ス
リーブ52から構成される。かくして、シャッタ50
は、シャッタが孔48を開けるように後退している図
2、4に示した開放位置と、孔48を覆うように進んで
いる図3、5に示した閉鎖位置との間で移動することが
できる。
む軸A2の筒状体56により、筒状の壁44の周囲に画
定される環状チャンバの内部で、気密に摺動するフラン
ジ54の形状を呈する。フランジ54は、かくして、前
方部分58と後方部分60との二つの部分を、チャンバ
内に画定するピストンの役割を果たす。この二つの部分
58、60の各容量は、フランジの位置に応じて、従っ
て、軸A2に沿ったシャッタ50の位置に応じて可変で
ある。
かに流体の圧力を課すことによって、シャッタ50に、
開放または閉鎖位置のいずれかの側への移動を課す。換
言すれば、フランジ54と、チャンバの二つの部分5
8、60とは、復動流体圧力アクチュエータを形成す
る。
は、2個の加圧流体吸入孔を含み、第一の孔62は、チ
ャンバの下流側部分58に接続され、第二の孔64は、
上流側部分60に接続される。図4、5から分かるよう
に、第一の吸入孔62は、実際には、筒状体56の厚み
に設けられた分配通路66と連通し、この通路は、チャ
ンバに平行に軸方向に延びて、筒状体の前方で環状溝6
8に通じている。環状溝68は、チャンバの下流側部分
58と連通している。
ず)に接続されている場合、シャッタ50は、ハウジン
グ38の孔48が開いている開放後方位置に向かって押
される。反対に、第二の吸入孔64が加圧流体源に接続
されている場合、シャッタ50は、閉鎖位置まで前方に
押される。こうした移動中、シャッタ50の筒状スリー
ブ52は、筒状体56と筒状の壁44との間で、チャン
バの前端に画定される環状の開口部を通って気密に摺動
する。シャッタが開放位置にくると、スリーブ52は、
殆ど全体がチャンバの内部に収容される。
充填装置が、多様な機能のためのエネルギー源として加
圧流体を既に使用している限り、特に実施が簡単である
ので、装置の設置は、吸入孔62、64の供給を制御す
る電磁弁を付加を必要とするだけである。一般に、使用
される加圧流体は、回転分配器24を介してハウジング
まで導入可能な圧縮空気である。しかしながら、流体
は、カルーセルに搭載される保存タンクから送ることも
可能である。
ャッタ50を開閉するために人間が直接、装置10に介
在しなくても済むので、特に有利である。実際、こうし
た介在は、常に、可能な汚染源となる。
テーション18が、シャッタ50を制御する固有の電磁
弁を備えるように構成することができる。シャッタ50
の作動は個別に行われ、場合によっては、充填管どうし
で作動を時間的にずらすことができる。
合、装置は、全ての管に対して一つの制御電磁弁を含む
ことが可能である。
発明によれば、きわめて短時間に全ての管で同時に行う
ことができる。有利には、シャッタの作動は、カルーセ
ルが回転中でも実施可能である。
タの自動作動手段を設けてもよい。かくして、シャッタ
は、空気圧式、液圧式、または電磁式、さらにはカムセ
ットによる自動アクチュエータにより制御することがで
きる。
スリーブから構成される。だが、本発明の範囲を逸脱せ
ずに、他のあらゆる形状、たとえば連結シャッタとし
て、シャッタを構成することも可能である。
られる場合、シャッタ内部で、充填管22の内部のみな
らず外部もまた洗浄可能な、洗浄剤の循環を構成するこ
とができる。このため、たとえば、吸入管、バルブ3
0、および充填管22を通して洗浄液を循環させる。こ
の洗浄液は、ハウジング38を満たす。その場合、洗浄
液は、ベース42に設けられてハウジングの内部に通じ
る補助ポート70を通って、ハウジングから排出され
る。補助ポート70は、たとえば補助管路72と分配器
24とによって、洗浄液の回収および再利用装置に接続
されるので、洗浄液の消費を制限することができる。
38の下方の地点に通じるように構成され、補助管路7
2から洗浄液をできるだけ完全に排出可能にするように
している。
清浄度の品質をさらに改善するために、充填時に、殺菌
空気、窒素、または二酸化炭素などの殺菌ガスを、ハウ
ジング38の内部に注入することができる。殺菌ガス
は、ハウジング38の内部容量を充填し、壜12に向か
って充填管から送られる製品ジェットを囲みながら、孔
48を通って排出される。従って、充填管22と壜12
との間で、製品は、殺菌ガスの膜により隔離され、周囲
の任意の汚染源にさらされない。有利には、殺菌ガス
は、同じ補助ポート70を通って、ハウジング38に注
入可能である。補助ポート70は、装置の洗浄段階中、
洗浄剤を排出する役割を果たす。
6、28で製品の循環を制御するバルブ30は、充填管
に対してずれている。事実、バルブ30を充填管22に
接続する管路の下流側区間28の長さは、1メートルを
越える長さに達することがある。この構成は、複数の長
所を有する。
ようにするために、アクセスしやすい場所にバルブ30
を配置できることにある。実際、記載された装置では、
バルブは、従来の知られている装置でそうであったよう
に、カルーセルの中心や、充填管22の背後ではなく、
カルーセルの径方向外側部分に配置される。
含む装置の場合に明らかになる。実際、各充填ステーシ
ョンに対して利用可能な角方向のスペースは、制限され
ている。これらの充填管22の各々に結合されるバルブ
30を、直径の大きい円に配置することによって、各バ
ルブが、十分なスペースを有し、容易に設置可能にする
とともに、バルブに対して実施される技術の選択に関し
て、外形寸法の基準があまりに決定的となりすぎないよ
うにしている。
ているので、充填管の周囲に多くの空間を開けることが
できる。かくして、洗浄しにくい埃溜まりにならない、
比較的簡単な形状のカウリングを構成することができ
る。
を節約することにより、充填管の簡単かつ有効な洗浄を
可能にするハウジング38を、充填管の周囲に容易に配
置することができ、ハウジングは、小型サイズにするこ
とができる。
12と接触しないように構成されている。しかしなが
ら、当業者は、壜または充填管の垂直移動により充填管
が壜と接触する充填装置の場合、一般的な知識だけを用
いて、本発明の開示を容易に転用することができる。 [図面の簡単な説明]
の一部を示す軸方向の断面概略図である。
タとその作動手段を特に示し、シャッタが開いた位置で
示されている、図1の詳細図である。
同様の詳細図である。
ルの回転軸に垂直な水平面による断面図であり、可動シ
ャッタは、開放位置にある。
ルの回転軸に垂直な水平面による断面図であり、可動シ
ャッタは、閉鎖位置にある。
Claims (17)
- 【請求項1】 製品が流れる少なくとも一つの充填管
(22)を含み、充填管(22)が、充填容器(12)
の開口部の正面に導かれるように構成される充填装置で
あって、充填管(22)が、充填管(22)の支持体
(34)に結合される固定ハウジング(38)内に収容
され、固定ハウジング(38)は、正面に充填管(2
2)が配置される通過孔(48)を含み、固定ハウジン
グ(38)が、閉鎖位置で通過孔(48)を塞いで固定
ハウジング(38)を気密に閉じる可動閉鎖シャッタ
(50)を含み、充填装置がさらに、固定ハウジング
(38)の内部で洗浄剤を循環させる手段を含み、 固定ハウジング(38)が筒形であり、通過孔(48)
が、固定ハウジング(38)の側壁(44)に設けら
れ、可動閉鎖シャッタ(50)が、固定ハウジングの軸
(A2)に沿って固定ハウジング(38)で摺動する筒
状スリーブ(52)を含むことを特徴とする、充填装
置。 - 【請求項2】 可動閉鎖シャッタ(50)が、作動手段
(58、60、54)によって、閉鎖位置と、固定ハウ
ジング(38)の通過孔(48)が開けられる開放位置
との間で制御されることを特徴とする、請求項1に記載
の充填装置。 - 【請求項3】 可動閉鎖シャッタの作動手段が、復動流
体圧力アクチュエータを含むことを特徴とする、請求項
2に記載の充填装置。 - 【請求項4】 可動閉鎖シャッタ(50)が、軸方向の
後端に径方向フランジ(54)を含み、該径方向フラン
ジは、2個の円筒壁(44、56)の間で径方向に、2
個の径方向壁の間で軸方向に、画定されるチャンバ内で
気密に摺動し、前方径方向壁は、可動閉鎖シャッタのス
リーブが気密に摺動する管状の開口部を備えることを特
徴とする、請求項3に記載の充填装置。 - 【請求項5】 径方向フランジ(54)が、チャンバの
2個の部分(58、60)を気密に分離し、該各部分
が、開放または閉鎖位置の間で可動閉鎖シャッタ(5
0)を移動するように、選択的に加圧流体源に接続可能
であることを特徴とする、請求項4に記載の充填装置。 - 【請求項6】 可動閉鎖シャッタ(50)が、固定ハウ
ジング(38)の径方向外部に配置されていることを特
徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の充填
装置。 - 【請求項7】 固定ハウジング(38)が、製品の流れ
る方向にほぼ垂直な方向に延びていることを特徴とす
る、請求項1から6のいずれか一項に記載の充填装置。 - 【請求項8】 洗浄剤が、充填管(22)から固定ハウ
ジング(38)に入れられることを特徴とする、請求項
1から7のいずれか一項に記載の充填装置。 - 【請求項9】 洗浄剤が、固定ハウジング(38)の内
部に通ずる補助ポート(70)を通って排出されること
を特徴とする、請求項8に記載の充填装置。 - 【請求項10】 補助ポート(70)が、固定ハウジン
グの低い場所に配置されることを特徴とする、請求項9
に記載の充填装置。 - 【請求項11】 充填中に、殺菌ガスがハウジング(3
8)に投入され、充填管(22)と容器(12)との間
で製品の流れを囲みながら固定ハウジング(38)の通
過孔(48)から排出されることを特徴とする、請求項
1から10のいずれか一項に記載の充填装置。 - 【請求項12】 殺菌ガスが、補助ポート(70)を通
って固定ハウジング(38)に投入されることを特徴と
する、請求項9または10と組み合わせた請求項11に
記載の充填装置。 - 【請求項13】 充填管(22)の供給が、充填管(2
2)に対してずれたバルブ(30)により制御され、バ
ルブ(30)が、供給管路(28)により充填管(2
2)に接続されていることを特徴とする、請求項1から
12のいずれか一項に記載の充填装置。 - 【請求項14】 バルブ(30)が、充填管(22)の
下に配置されることを特徴とする、請求項13に記載の
充填装置。 - 【請求項15】 バルブ(30)が、充填容器(12)
のほぼ下に配置され、該充填容器自体が、充填管(2
2)の下に配置されることを特徴とする、請求項14に
記載の充填装置。 - 【請求項16】 充填管(22)が回転カルーセル(1
4)により支持され、固定ハウジング(38)が回転カ
ルーセル(14)に結合されることを特徴とする、請求
項1から15のいずれか一項に記載の充填装置。 - 【請求項17】 複数の充填管(22)を含み、各充填
管が、固定ハウジング(38)を気密に閉じることがで
きる可動閉鎖シャッタ(50)を備えた固定ハウジング
(38)に収容されることを特徴とする、請求項1から
16のいずれか一項に記載の充填装置。
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