JP2001063709A - 液状物の充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルに付着した付着物の除去を確実に行え
る洗浄装置を備えた液状物の充填装置を提供する。 【解決手段】 ノズル１９の上下運動の軌道の所定のあ
る高さの位置に、円環状の噴射ノズル３３を配置し、そ
の下方に近接して吸引管４３を配置する。噴射ノズルは
内周側に噴射口３７を有し、吸引管は内周側に吸引口４
７を有している。ノズルは噴射ノズルと吸引管の内側を
通って移動し、噴射ノズルからは移動中或いは最上端位
置に停止中等、適宜にノズルに対して洗浄液を噴射し、
この洗浄液により粘度が低くなった、或いは粘度の低い
液状になった付着物を、吸引管により吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状物の充填装置に関
し、さらに詳細に言えば、充填中に充填用のノズルに付
着した付着物を洗浄する洗浄装置を備えた充填装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在各種食品或いは調味料等を容器に自
動的に充填することが広く行われている。例えば、レト
ルト食品と通称されるもの等の製造工程において、自動
充填包装機が使用されているが、その機械には、袋に液
状物を充填するための、ノズルを備えた充填装置が使用
されることがある。液状物を充填するには、ノズル先端
を袋の中の所定の高さの位置まで挿入し、液状物をノズ
ル先端から放出する。その際、ノズルが袋内の液状物中
に浸漬するのを避けるために、液状物を放出しながら袋
内の液面の上昇に従い、次第にノズルを上方へ移動させ
ることが行われているが、袋内へ放出された液状物の跳
ね返りがノズルの先端部に付着し、充填終了後に引き揚
げられたノズルからその付着物が落下し、容器の袋や装
置に付着し、汚してしまうことがある。また、袋の口部
に付着した場合には、後工程での口部の封止作業に支障
を来す。また、跳ね返りによる付着のみでなく、切れが
悪く糸引きをし易い液の場合には、充填終了時にノズル
先端部に残った液が落下することもある。（以後、この
残留液をも含めて付着物という。）

【０００３】この様な問題点を解決するものとして、特
開平６−９９９３７は、ノズルの上下動の軌道に沿った
ある位置でノズルの外周を囲む吸い込み口を設け、この
吸い込み口を吸気管に接続してノズルの外周に付着した
液状物を吸引する構成を開示している。また、この吸い
込み口の下側にスクレーパを配置した構成も開示してい
る。

【０００４】しかし、液状物の中にはジャム等の如く非
常に粘度の高いものがあり（本明細書においては、これ
ら「流動物」と称されるものをも含めて「液状物」とい
う）、これらの付着物を吸引して除去することはきわめ
て困難である。また、カレー等は温められた状態で充填
されるが、ノズルに付着したものは直ぐに蒸気が飛んで
固まってしまい、やはり吸引による除去は困難である。
この場合、スクレーパによる除去は可能かもしれない
が、除去された付着物が下の袋の中に落下する可能性が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記従来
の液状物の充填装置の問題点に鑑みてなされたものであ
り、充填される液状物が粘度の高いもの、或いは短時間
に固化するものであっても、ノズルに付着した付着物を
確実に除去できる構成を備えた充填装置を提供すること
をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明においては、噴射ノズルを備えた洗浄液噴
射装置と、吸引管を備えた吸引装置を設ける。噴射ノズ
ルは、ノズルの上下運動の軌道の所定の高さ位置に配置
され、その内側をノズルが通過可能な円環状の形をし、
内周壁に噴射口を備えている。吸引管は、ノズルの上下
運動の軌道の高さ方向において上下に噴射ノズルに併置
され、その内側をノズルが通過可能な円環状の形をし、
内周壁に吸引口を備えている。

【０００７】或る具体的実施の形態においては、噴射ノ
ズルは、上下運動の上限位置にあるノズルの下端部付近
に対応した高さ位置に配置され、吸引管は、その噴射ノ
ズルの下方に、噴射ノズルに近接して配置されている。
さらに具体的には、それら噴射ノズルと吸引管とは一体
に形成されている。

【０００８】さらに他の実施の形態では、充填装置はさ
らに、噴射ノズルの上に載置され、ノズルの外周に接触
可能なスクレーパを備えている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本願発明の具
体的実施の形態を説明するが、本願発明の範囲は以下に
説明される実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】図１は本願発明の液状物の充填装置（以
下、充填装置という）の概略の構成を示す図で、充填装
置１は、架台３上に載置された支持台５を備えている。
支持台５は、下部のベース部７でボルト１１を用いて架
台３に固定されており、そのベース部７から上方へ延び
る支柱９を備えている。支柱９には昇降ロッド１３が挿
通され、支柱９の内部に設けた適宜な案内手段（図示せ
ず）により、支柱９に対し上下動自在に、且つ運動時に
振れの無いように案内されている。昇降ロッド１３の下
端側１３ａはベース７から下方へ突出し、架台３の孔３
ａを通って伸びている。架台３の下には、図示しない適
宜な駆動手段が配置され、この駆動手段により駆動さ
れ、昇降ロッド１３は所定の上下運動を行うようになっ
ている。

【００１１】符号１９はノズルであり、昇降ロッド１３
の上端部から側方へ延びるノズル用アーム１５により、
その上端部をしっかりと把持されて、昇降ロッド１３と
共に上下動する。ノズル１９の上端には、例えば、充填
する液状物を貯留したタンクに接続したホース２１が繋
がれている。ノズル１９の下方の所定の位置には、容
器、本実施の形態では袋２１が、開口された状態で適宜
な把持装置により把持されて位置している。ノズル１９
は、図中一点鎖線で示されるように、その先端１９ａが
袋２１の中の所定の高さ位置まで降下し、液状物の充填
を始める。本実施の形態では、袋内の液状物２２の液面
が上昇するに従い、ノズル１９は上昇するようになって
いる。所定の量の充填を終わると、ノズル１９は上昇し
て実線で示される上限位置即ち原位置に復帰する。

【００１２】符号３０は、洗浄装置であり、支柱９から
側方へ延びる洗浄装置用アーム１７により、原位置にあ
るノズル１９の下端部１９ａ近傍を囲繞する高さ位置に
保持されている。以下、図２を参照して洗浄装置３０を
詳細に説明する。なお図２において、ノズル１９はその
上下運動の上限位置即ち原位置に留まっている、次の下
降工程の開始前の状態にある。

【００１３】本発明にかかる洗浄装置３０は、洗浄液噴
射装置３１と、吸引装置４１とからなっている。洗浄液
噴射装置３１は、洗浄液を噴射するための洗浄液噴射ノ
ズル３３を備えている。洗浄液噴射ノズル３３は、円環
状になった中空管で構成され、本実施の形態ではその中
空管の断面は方形となっている。但し、これに限定され
るものではなく、円形やその他の形状でもよい。噴射ノ
ズル３３はその円環の中心がノズル１９の軸心と同心と
なるように配置されており、その円環の内径は、ノズル
１９の外径より若干大きく、ノズル１９の外周と洗浄液
噴射ノズル３３の内周との間に適宜な間隔が設けられて
いる。

【００１４】洗浄液噴射ノズル３３の内部は全長に渡っ
て通じている噴射チャンバ３５となっており、その内周
壁３５ａには、周方向で適宜な間隔で噴射孔３７が多数
形成されている。他方、噴射チャンバ３５の外周壁に
は、洗浄液の供給源に繋がるパイプ３９が接続されてい
る。より具体的には、本実施の形態では洗浄液としてス
チーム即ち水蒸気を使用しており、パイプ３９を介して
噴射チャンバ３５内に送り込まれたスチームが、噴射孔
３７からノズル１９に向けて噴射される。なお、パイプ
３９を複数本用意し、円周方向等間隔で洗浄液噴射ノズ
ル３３に接続するようにしてもよい。なおここで「洗浄
液」について述べると、本明細書で使用する「洗浄液」
の語は、所謂物を洗うための洗剤を含んだ液のみを限定
的に意味するものではなく、本実施の形態で使用するス
チームは勿論、有機溶剤等も含むものである。すなわ
ち、この「洗浄液」の目的は、ノズル１９に付着した付
着物の粘度を低め、或いは固化した付着物を粘度の低い
液状にすることであり、その目的に合致するものであれ
ばよい。また、必ずしもスチームのように気化した状態
で噴射するばかりでなく、微粒化した液体の状態で噴射
してもよい。

【００１５】吸引装置４１は、ノズル１９の表面に付着
した付着物を吸引するための吸引管４３を備えており、
その吸引管４３は、洗浄液噴射ノズル３３と同様に、円
環状になった中空管で構成され、本実施の形態ではその
中空管の断面はやはり方形となっている。但し、これに
限定されるものではなく、円形やその他の形状でもよい
ことは勿論である。吸引管４３もその円環の中心がノズ
ル１９の軸心と同心となるように配置されており、円環
の内径はノズル１９の外径より若干大きく、具体的には
洗浄液噴射ノズル３３の内径と同じであり、ノズル１９
の外周と吸引管４３の内周との間に適宜な間隔が設けら
れている。なお本実施の形態では、図示のとおり洗浄液
噴射ノズル３３と吸引管４３とは一体に形成されてお
り、洗浄液噴射ノズル３３が上側に、吸引管４３が下側
に配置されている。

【００１６】吸引管４３の内部も全長に渡って通じてい
る吸引チャンバ４５となっている。その内周壁４５ａに
は、全周に渡って延びる吸引口４７が形成されている
が、内周壁４５ａの下側部分は所定の高さだけ残されて
おり、この部分は吸引チャンバ４５内に吸引された液状
物が外に漏れださないようにする堰４８として機能す
る。吸引チャンバ４５の外周壁には、吸引力を生じさせ
るための負圧源に接続された負圧パイプ５１が接続され
ている。この負圧パイプも複数本用意し、円周方向適宜
間隔で吸引チャンバ４３に接続してもよい。符号４９
は、吸引チャンバ４５の天井から円周方向全長に渡って
下方へ所定の長さで垂れ下がった垂れ壁である。これに
より、負圧効果が高められ、付着物の吸引口４７内への
吸引及びチャンバ４５の奥への吸い込みを確実にしてい
る。

【００１７】このように構成された洗浄装置３０を備え
た本発明の液状物充填装置１においては、ノズル１９は
洗浄装置３０内を通って上下動することになる。その
際、予め定められた時間の間、ノズル１９に向けて洗浄
液噴射ノズル３１からスチームを噴射することにより、
ノズル１９の外周面或い先端面に付着した液状物の粘度
を低くし、或いは固化したものを粘度の低い液状にし、
それを直ちに吸引装置４１の吸引口４７から吸引し、パ
イプ５１を介して図示しない吸引タンクに回収する。一
旦吸引口４７内に吸引された付着物は、堰４８の存在に
より、再度吸引口４７から外へ漏れだすことはない。

【００１８】本実施の形態においては、洗浄装置３０
は、原位置にあるノズル１９に対し図示のように位置し
て配置されている。すなわち、ノズル１９の先端１９ａ
の高さ方向での位置は、吸引口４７の高さ方向での幅の
途中に位置し、洗浄液噴射ノズル３３の噴射孔３７はノ
ズル１９の先端１９ａより若干上の位置で外周面に対向
している。

【００１９】本実施の形態の場合、ノズル１９の上下動
運動に対して、洗浄装置３０を作動させる態様として
は、例えば１．充填装置１の作動中常時作動させてお
く、２．ノズル１９の充填終了後原位置へ復帰する工程
と、復帰後次の下降工程開始までの原位置に止まる工程
の間作動させる、３．ノズル１９が原位置に止まる工程
の間のみ作動させる、等があるが、これらは、処理すべ
き液状物、ノズル１９の大きさ等の諸条件を考慮して決
定することが出来る。しかし、付着物が最も付着しやす
いノズル１９の先端１９ａ及びそれに近接した部分の外
周面から付着物を確実に除去するために、少なくともノ
ズル１９が原位置に止まる工程の間は作動させることが
望ましい。１の場合は格別ノズル１９の運動と洗浄装置
の作動との間のタイミングを図る構成が不要となり、装
置はその分安価なものとなる。２の場合は、ノズル１９
の上方の部位に対して噴射され、液化してノズル１９の
先端１９ａ側に流れる洗浄液が、原位置に留まっている
間に噴射される洗浄液に追加され、原位置において十分
な洗浄液を供給して洗浄効果を高めるようにすることが
出来る。３の場合は、付着物がノズル１９の先端部のき
わめて狭い範囲に留まり、原位置に留まっているあいだ
のみの洗浄で十分であり、ノズルの他の部分の洗浄がま
ったく無駄である場合に適用できよう。さらに容易に洗
浄できるような付着物の場合には、充填の各サイクル毎
でなく、充填数サイクルに対し一回の洗浄を行うように
することも可能である。

【００２０】なお、図示したノズル１９の原位置に対す
る洗浄装置３０の設定位置は適宜変更可能である。図２
の場合でも、ノズル１９が原位置にある時には噴射され
たスチームは下方へ広がりノズル１９の先端１９ａへも
及ぶが、例えば、ノズル１９の先端１９ａの面にスチー
ムを直接当てたい場合には、図２の位置より下方へ設置
すればよい。

【００２１】さらに、付着物の粘度が低い、或いは付着
物の量も少なくてノズルの移動中に洗浄するだけで足
り、ノズルが停止した状態でノズルの特定箇所を一定時
間連続的に洗浄することが不要な場合には、洗浄装置３
０をもっと下方に設け、ノズル１９がその上限位置に達
したときには洗浄装置３０を通りすぎてしまうように構
成してもよい。

【００２２】図３は本発明の第２の実施の形態で使用す
る洗浄装置５０を示す部分断面図である。この洗浄装置
５０が第１の実施の形態での洗浄装置３０と異なる点
は、スクレーパ６１を備えている点であり、他の構成は
同じであるので、同じ部材には同じ番号を付し、その説
明を省略する。

【００２３】この洗浄装置５０は、洗浄液噴射ノズル３
３の上側面上に載置されたスクレーパ６１を備えてお
り、このスクレーパ６１は、ボルト６５により洗浄液噴
射ノズル３３に取り付けられたスクレーパ押さえによ
り、保持されている。スクレーパ６１は例えば硬質のゴ
ム等を使用して製作され、中心の孔６１ａがノズル１９
に嵌合し、ノズル１９の上昇時に、ノズル１９の外側面
に付着した付着物を掻き落とす役目をする。掻き落とさ
れた付着物はノズル１９の外周面に沿って下方へ落下
し、吸引口４７内へ吸引され、下方の容器内に落下する
ことはない。スクレーパ６１は一体型の他、分割型にす
ることも可能である。また、固定式ではなく、径方向に
スライドする形式とし、ノズル１９の上昇時にのみ、ノ
ズル１９に接するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明に係る液状
物の充填装置においては、洗浄装置の洗浄液噴射ノズル
から洗浄液を噴射して、ノズルに付着した付着物の粘度
を低くし、また、固化した付着物を粘度の低い液状物に
変え、その後直ちに吸引管の吸引口を介してノズルの外
表面に吸引力を作用させて吸引するようにしたので、従
来吸引だけでは処理できなかった粘度の高い液状物の付
着物、或いは付着後直ぐに固化してしまう付着物の除去
が確実に行える。従って、充填作業中に容器或いは装置
を汚すこともなく、また後工程の袋のシール工程に支障
を生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る充填装置の概
略構成図である。

【図２】第１の実施の形態で使用する洗浄装置を示す部
分断面図である。

【図３】第２に実施の形態に係る洗浄装置を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１ 充填装置 １９ ノズル ３０ 洗浄装置 ３１ 洗浄液噴射装置 ３３ 洗浄液噴射ノズル ３５ 噴射チャンバ ３７ 噴射口 ４１ 吸引装置 ４３ 吸引管 ４５ 吸引チャンバ ４７ 吸引口 ４８ 堰

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上限位置と下限位置との間で上下運動を
   するノズルを備え、該ノズルの下方に位置させられた容
   器内に液状物を充填する充填装置において、前記上下運
   動の軌道の所定の高さ位置に配置され、前記ノズルがそ
   の内側を通過可能な円環状の形をし、内周壁に噴射口を
   備えた噴射ノズルを含んでなる洗浄液噴射装置と、前記
   軌道の高さ方向において上下に前記噴射ノズルに併置さ
   れ、前記ノズルがその内側を通過可能な円環状の形を
   し、内周壁に吸引口を備えた吸引管を含んでなる吸引装
   置とを備えたことを特徴とする、液状物の充填装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液状物の充填装置にお
   いて、前記噴射ノズルは、前記上下運動の前記上限位置
   にあるノズルの下端部付近に対応した高さ位置に配置さ
   れ、前記吸引管は、前記噴射ノズルの下方に、前記噴射
   ノズルに近接して配置されていることを特徴とする、液
   状物の充填装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の液状物の充填装置におい
   て、前記噴射ノズルと前記吸引管とは一体に形成されて
   いることを特徴とする、液状物の充填装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の液状物の充填装
   置において、前記噴射ノズルの上に載置され、前記ノズ
   ルの外周に接触可能なスクレーパをさらに備えたことを
   特徴とする、液状物の充填装置。