JPH01501136A - 充填設備における分配装置、とりわけ液体およびペースト状の製品のための充填装置とこの分配装置を操作するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 。備における　配Ｖｔ１ｌ、とりわけ液体およびペースト状の製品のための充填 装置とこの分配装置を操作するための方法 液体またはペースト状の製品に用いる多くの分配装置が、例えばスウェーデン国 特許明細書第５４０　４７８号および第５５５　０４３号に記載されているよう に周知となっている。これら分配装置は延び縮みするベローズによって操作され 、出口弁全体が上下に動いて、そのストロークが製造される製品の分量を決定し ている。分配室の充填に際し、入口弁が開かれ出口弁は閉じられる。

その結果、べＯ−ズが延びるようになっている。これとは逆に、製品の送出し時 には入口弁は閉じられ、出口弁が開かれてベローズ室を収縮させる。ベローズ室 を用いているため充分な分配精度の得られない問題が残されていることの他に、 ベローズ室に分配する所定の分量の製品を充填するためにはへローズ至を降下さ せる必要がある。しかし、この操作には比較的長時間を要し、分配作業の最大繰 返し回数には制限がある。

ＤＥ−８−２２１８８６４は、牛乳を瓶詰めする回転スライド弁を用いた分配装 置を明らかにしている。

この装置は、液体貯蔵器に連結されしかも円筒状の貫通ボアの設けられたハウジ ングを備えている。中空の回転スライド弁は液体貯蔵器に導通したり、液体貯蔵 器との連絡を立つ働きを交互に繰り返すようになっている。こうした分配装置は 液体を取り扱うのには適しており、比較的充填回数を増やすことができ委が、ヨ ーグルトやスープのような固形物を含有したペースト状の製品や液体には不向き である。ＵＳ−Ａ−３８７４４３０は、縦方向に動く分配ピストンにより操作さ れる分配装置を明らかにしている。この装置の水平に設置されたシャフトは締切 り弁を構成している。前記シャフトは貫通ボアを備え、この貫通ボアが所定の位 置にあれば、液体は貫通ボアを通じて締切り弁の設けられた充填ヘッドに流れて いく。この分配装置は比較的多数の構成部品から作られており、また液体の充填 にしか利用できない。

これに対し、本発明は、単純な構造を備えていて、無菌充填を行なえ、箇々の分 配ユニット毎に簡単な調節によって正確な分配量を得ることができ、その結果、 充填回数を増やすことのできる分配装置を提供することにある。そうした分配装 置は請求の範囲に記載されている。

以下、図面に示す実施例に則って本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る分配装置の第１の実施例における概略縦断面図である。

第２図は、第１図の分配装置の断面図である。

第３図は、第２図の装置の拡大部分の断面図である・第４図は、充填設備の一部 を構成している第１図の分配全室の概略図である。

第５図は、本発明に係る分配装置の第２の実施例における概略縦断面図である。

第６図は、第５図の分配装置の断面図である。

第７図は、充填設備の第２の実施例における、第５図の分配装置の概略図である 。

第１図に示す分配装置は貯蔵容器１を備えている。この貯蔵容器１には、製品２ ３のレベルが常にシャフト３の上方に位置するように、固定供給パイプ２から製 品２３が送り込まれている。スイッチギア・モーター４によって駆動されるシャ フトは、単数かまたは複数の円筒状をした貫通ボア５を備えている。この貫通ボ アは、図示の例では２つ設けられている。貫通ボアと可逆動作ピストン６のスト ロークによって１回分の量が得られる。出口バイブ７は、それ自体周知の締切り 弁８を備えている。

この出口バイブ７は、製品を充填ノズル９に送り込むようになっている。ピスト ン６の作動シャフト１０は、第４図に示されているような適当な駆動装置によっ て作動される。このシャフトのストロークは調節することができる。第２図から 明らかなように、複数のシャフト３〈図示の例ではシャフトは２つ示されている ）は互いに隣接して配置することができ、スイッチギア・モーター４により同時 に駆動される。スイッチギア・モーター４は適当なトランスミッションユニット を備えている。作動シャフト１ｏと前記シャフト３の各々は適当な手段を用いて 設置されている。ただしこの設置のための細部構造は概略図には省略されており 、またそれ自体が周知である。通例では、モーター４、トランスミッションユニ ットおよび架台はハウジング外部に設けられている。これら構成要素部品とハウ ジングの内部との間には、ペーパーｏ’７り（ｖａｐｏｕｒ　１ｏｃｋ　）　２ ４を設置すると都合がよい。

第３図の拡大詳細図において、回転可能なシャフト３にはボア５が描かれている 。このボア５の上端と下端には固定リング１２が挿入され、ピストン６の上下動 作を規制している。リングの代わりに３本のピンを使用することもできる。ピス トン自身はシール１３を備えている。

作動スタンド１４が作動シャフト１０の下端に取り付けられており、またこの作 動スタンドはピストン６をＭ接操作する３本のｌ！１１５を備えている。この三 脚構造を用いればシャフト組立体を軽量化することができる一方で、ピストンの 動作に伴ってこのピストンが傾いたりあるいは動かなくなってしまうことがなく なる。シャフト３は架台１６により固定されている。この架台１６は、箇々の出 ロアの側にシール１７を備えている。シール１７はシャフトまたは架台のいずれ か一方に取り付けることができ、あるいは省略することもできる。

この分配装置の運転モードは以下の通りである。第３図に示した状態では、ピス トンは下向きの移動をほぼ完了しており、１回分の分量のほとんどが既に排出さ れている。底の位置まで到達した作動シャフト１０は三１Ｅ１１４を伴って引き 上げられる。その結果、脚の下部表面はシャフト３の外側局面より上方に位置す るようになる。

引き続いてシャフト３は１８０度にわたって回転され、ピストンは最も高い位置 を占めるようになる。この操作に伴い、１回分の分量が充填される。その後、作 動シャフト１ｏは再び下降されピストンを最も低い位置まで押すようになってい る。こうして製品は締切り弁８から充填ノズル９に流れ、そして製品容器内に流 入する。

図面から明らかなように、貯蔵容器１は非常に簡単な方法でシールすることがで きる。このため、比較的簡単な手段を用いて満足のいく充填作業を行なうことが できる。しかも前述の説明から明らかなように、箇々の充填ストローク毎に分配 ボアを速やかに充填できるため、充填の繰返し回数を増やすことができ、回転を 速やかに行なえ、しかも三脚を伴って作動シャフトとピストンで小型の重りを構 成しているため、大きな力を加えなくても簡単に加速することができる。勿論の こと、操作毎に４つ以上のボアまたは分配ユニットを設けて、充填作業量を増や すことができる。固形物も液体またはペースト状の物質に加えたい場合でも、こ の固形物の添加は手軽に行なえる。ピストンを押し下げると吸引効果が生じ、１ ８０度にわたる回転が行なわれる以前に、必要量の固形粒子を導入することがで きる。作動スタンドとシャフトがバイブから構成され、これらパイプを通じて固 形物を分配物に加えられるようにすれば、固形物を手軽に添加することができる 。勿論のこと、この作業を行なうために新たに適当な導管を設置することもでき る。製品に加わる圧力は非常に低く、品質に悪影響の及ばない取扱いを行なえる ことが判明している。箇々のキャリブレーション、すなわちそれぞれの分配ユニ ット毎にキャリブレーションを行なえるため、非常に正確な分配量を設定するこ とができる。しかも、この分配装置は全体の掃除を簡単に行なえる６分配装置は 液体やペースト状の製品に特に適しており、粉末物質あるいはその他の固形物に 使用することもできる。さらに、三脚に代えて他の支持スタンドの利用も考えら れる。

第４図は、第１の実施例の充填設備の一部を構成する分配装置を示している。第 １図から第３図に示した分配装置の構成要素に加えて、容器１９を運搬するコン ベヤ装置が示されている。コンベヤ装置と容器の両者は水平方向にのみ運動する ことができる。分配装置は全体がスタンド２０に固定されている。このスタンド ２０は、カム板２１によりコンベヤ装置の面に対し上下に運動することができる 。このため、分配装置または充填ノズル９を備えたスタンドは充填動作に伴って 持ち上げられ、作業の開始時期を除いて常に充填作業は製品レベル以下で行なわ れる。ある種の液体の場合には、この構成によって空気が液体に混入せず、動き を加速して急速充填操作を行なうことができる。上下に移動可能なスタントニ分 配全室全体を固定する代わりに、入れ予成の支柱を備えたスタンドを設け、ピス トンロッドと充填ノズルを反対向きに動かすこともできる。これら２つの運動は 、適切に制御された駆動装置によって行なわれる。

第５図から第７図は、分配装置の第２の実施例と、非常にコンパクトな構造を備 えた充填設備の一部分とを示している。第５図において、固定バイブ２、概略的 に図”　示されまたスイッチギア・モーターを備えている駆動装置、および間に 介在するペーパーロック２４は第１の実施例と同じものである。ただし、コンパ クトな構造を持つ貯蔵容器２５は、底の端部（第６図参照）から当該底の端部に 一体的に連結されている出口２６に製品を送り込んだり、またパイプ２７に製品 を送り込んで貯蔵容器から空気を取り除くことができるようになっている。この 実施例では、シャフト２８は２つの円筒状のボア２９を備えており、またスペー スを節約するために外形が２つのボアに似た形にされ、結果的に、シャフトは２ つのボアによって“８′の字に似た形に構成されている。先の実施例と同じよう に、ボアは同じ固定手段、すなわち固定リングまたはピンを備えている。しかも 、先の実施例と同じ可逆動作ピストン６が用いられている。第１の実施例とは異 なり、シャフトは出口によってシールされてはいない。瓶詰めされる液体２３は 締切り弁３０を通り、またシャフトは貯蔵された液体内で回転するようになって いる。出口の端部に位置する締切り弁は、周知のようにばね負荷弁として構成さ れている。また適当な周知の弁３１が排気バイブ２７内に設けられている。締切 り弁を適切に構成しておけば、排気バイブと排気弁を用いなくても分配装置を操 作することができる。

この変更例では、出口バイブ２６を円筒状のボア２９に対し同軸的でなく偏心さ せて配置し、さらにスペースを節約することができる。その結果、出口バイブの 直径を用途に応じて異なったものにでき、例えば、非常に変質しにくい取扱い易 い液体の場合には細い径のパイプを用い、排出操作に際し液体の流速を早めるこ ともできる。

第５図と第６図に示した第２の実施例は、とりわけ、空気を除去したりコンパク トな構造にする等、従来の設備に付随する問題点を解決するのに特に適している 。分配装置のコンパクトな構造は当該分配装置が占有するスペースに直接関係し たものではなく、一方では冷却する必要のある容積に、また他方では無菌状態に しておかなくてはならない内部空間の容積に関係のある問題点であり、この容積 はできるだけ小さくしておくのが望ましいことは当然である。第７図は、第５図 と第６図の装置を組み立てて非常にコンパクトな設備、すなわち容積の小さい設 備を構成できることを示している。

図示のハウジング３２は充填設備を取り囲んでいる。

このハウジングを通り抜ける構成要素のすべては、シールやベーパーロック、と りわけコンベヤ装置１１８および可動構成要素や駆動装置用の様々な通路を介し て案内される。この実施例では、分配される物質を受け取る容器３３は、ばね３ ５の圧力によって上下に移動可能なプレート３４上に配置されている。分配装置 は、上下に運動することのできるスタンド３６により支持されている。

互いにスライドする構成要素は、ベローズ３７によりシールされている。スタン ド３６の脚部は、ハウジング３２の外部からシールされている。上下に移動可能 なホルダー３８がスタンド３６に取り付けられ、互いにスライドする構成要素を ベローズ３９がシールしている。ホルダーは三脚１４と作動シャフト１０を支持 しており、これら構成要素は先の実施例のものと同じである。作動シャフト１ｏ はホルダー３８を介して作動される。結果的に分配される分量を決定する三ｌ！ １１４の上向きの運動距離は、ホルダー３８に対して作動シャフト１０を調節す ることにより変更することができ、または駆動装置２２が動作させるロッド４ｏ により接続エレメント４０ａと１０ａを介して調節することができる。ロッド４ ０は外部に取り付けられた駆動１ｍ１２２からシールされており、またベローズ ４１を備えている。こうした調節は電気回路手段を用いて行なうこともでき、ま た完全に自動化された設備では、充填分量に応じ常時または定期的にこの上向き の運動を調節することができる。またこの実施例では、充填操作に伴って容器３ ３を出口に対して降下させるが、この降下運動は、スタンド３６により分配装置 だけを持ち上げる一方で容器を静止表面上に水平に設置しておくか、これとは逆 に、分配装置が静止位置にある際にプレート３４を降下させたり、あるいはスタ ンドと容器を支持しているプレート３４の両者を反対向きに同時に動かして行な うことができる。

第１の実施例の説明で既に述べたように、充填設備は、４つの分配ユニット、す なわち円筒状の開口が２つ各々に設けられている２つの中空なシャフトを備える こともできる。設備には、例えば６つ、８つまたはそれ以上かこれよりも少ない 様々な数の分配ユニットを使用することができる。

国際調査報告 −１−−＾−−−ｌ飢ｐ（τ／ＣＭ　ｆ１７１００二４１国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．充填設備における分配装置、とりわけ液体やペースト状の製品の分配装置に して、被駆動シヤフト（３、２８）は製品（２３）用の貯蔵容器（１、２５）内 に配置されていて、また少なくとも１つのボア（５、２９）を備えており、この ボアはシヤフトの縦方向輪線に直角に延びていて、しかも内部には可逆動作する ピストン（６）が配置され、このピストンのストロークが所望の分量を決定して いることを特徴とする分配装置。 ２．作動スタンド（１４）を備えており、当該作動スタンドが作動シヤフト（１ ０）に固定されしかもピストン（６）と連動するようになっており、また被作動 シヤフト（１０）は、ピストンのストロークを決定するために調節装置（１１） 内で縦方向に調節可能であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の分配装置 。 ３．シャフト（３、２８）のボア（５、２９）は、両端に固定手段（１２）を備 えていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載の分配装置。 ４．作動スタンド（１４）が三脚（１５）であることを特徴とする請求の範囲第 ２項記載の分配装置。 ５．箇々のシヤフト（３、２８）を所定の角度にわたり回転させるために、スイ ッチギア・モーター（４）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項から 第４項の何れか一つの項に記載の分配装置。 ６．締切り弁（８）と充填ノズル（９）を備えている出口（７）がボア（５）毎 に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項の何れか一つの 項に記載の分配装置。 ７．シヤフト（３）がシール（１７）により出口（７）に対しシールされている ことを特徴とする請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載の分配装 置。 ８．出口（２６）がボア（２９）毎に設けられ、締切り弁（３０）が出口端部に 設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項の何れか一つの項 に記載の分配装置。 ９．弁（３１）を備えた排気バイブ（２７）が保存容器（１、２５）に設けられ ていることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項の何れか一つの項に記載の 分配装置。 １０．ベーパーロック（２４）が、スイッチギア・モーターと貯蔵容器（１、２ ５）の内部との間に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第９ 項の何れか一つの項に記載の分配装置。 １１．作動スタンド（１４）と作動シヤフト（１０）がパイプから構成され、固 形物質を収容している容器に連結されていることを特徴とする請求の範囲第１項 から第１０項の何れか一つの項に記載の分配装置。 １２．コンベア装置（１８）を備え、当該コンベア装置は容器（１９）を充填す るために水平面に沿ってのみ運動するようになつており、しかも充填作業に伴っ て、分配装置全体の取り付けられているスタンド（２０）を介し、当該スタンド 、結果的に充填ノズル（９）を容器（１９）に対して持ち上げる手段（２１）が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第１１項の何れか一つの 項に記載の分配装置。 １３．分配装置はスタンド（３６）により支持され、このスタンドには被駆動作 動スタンド（１４）を保持する縦方向に移動可能なホルダー（３８）が取り付け られており、また充填される容器（３３）がフレート（３４）に配置され、充填 作業に伴い出口（２６）を容器（３３）に対して持ち上げるためにスタンドおよ び／またはフレートが縦方向に移動可能であることを特徴とする請求の範囲第１ 項から第１１項の何れか一つの項に記載の分配装置。 １４．コンベア装置を備えた分配装置が冷却可能なハウジング（３２）内に配置 され、当該ハウジングを通じて外部に出ている構成部分（２２）はすべてが内部 からシールされていることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の分配装置。 １５．それぞれの作動シヤフト（１０）を別個に縦方向に調節し、これにより箇 々のピストン（６）のストロークを決定するために、ホルダー（３８）には手段 （１１）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１３項または第１４項 記載の分配装置。 １６．ピストン（６）が最も低い位置にあり、しかも作動三脚（１５）が上昇を 終えると、シヤフト（３）は１８０度にわたって回転させられ、引き続いてピス トンが下向きに駆動されて所望量の製品（２３）を充填バイ７（７、９、２６） 内に、結果的に容器（１９、３３）内に送り込み、さらに三脚を持ち上げて再び １８０度にわたりシヤフトを回転させるようになっており、貯蔵容器（１、２５ ）の製品の充填高さが常にシヤフト（３）の最も高い地点よりも上方に保たれて いることを特徴とする請求の範囲第１項から第１５項の何れか一つの項に記載の 充填設備における分配装置を操作するための方法。 １７．ピストンのストロークは、充填量に応じて、作動シヤフト（１０）または 作動スタンド（１４）の駆動装置（２２）のロッド（４０）を調節することによ り、箇々の分配ユニット毎に定期的にまたは連続的に調節されることを特徴とす る請求の範囲第１６項記載の充填装置における分配装置を操作するための方法。 １８．固形物質がピストンの上向きの運動に伴つて導入されることを特徴とする 請求の範囲第１６項または第１７項記載の充填装置における分配装置を操作する ための方法。