JP2001514571A - 無菌プロセス・インタフェース・グループ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも２つの別個の弁を規定する弁体（１５４）を含む統合弁組立体を開示する。弁組立体は、例えば無菌または殺菌した製品供給容器（３３）と、１つ以上の製品計量供給機（３５、３７、３９、４１）と洗浄液供給容器との間のインタフェースに使用することができる。弁体（１５４）は、任意選択で、ステンレス鋼などの適切な金属のブロックを鋳造および機械加工するなど、一体で作成することができる。任意選択で、弁体（１５４）の内面は全て、弁体（１５４）が正常作動し、必要な弁が開いている時に、第１（１５５）、第２（１５８）および第３口（１７２）の少なくとも１つを通して自動排出する、流体が溜まらない表面にすることができる。第２堰（１７６）の第２面（１８０）は、任意選択で、第２通路を規定する表面と統合することができる。望ましくない堆積物が集まるような弁の行き止まりの脚部や不連続部は最小限にされ、弁組立体のサイズおよび重量が小さくなり、統合した弁の個々の方向は、弁が適切に作動し、排出するよう固定される。

Description

【発明の詳細な説明】 無菌プロセス・インタフェース・グループ 関連出願への相互参照 該当なし。 連邦が援助する研究または開発に関する声明 該当なし。 発明の背景 本発明の開示は、概ね、２つ以上の流体に、流体間の隔離を維持しながら、パ イプ・システムを通る経路を定める一連の弁に関する。開示は、特に、殺菌済み 、無菌、またはほぼ無菌の材料（例えば牛乳または他の食品）に、源からパッケ ージ充填機へ至る経路を定め、また、少なくとも１つの現場洗浄流体に、源から パイプ・システムおよびパッケージ充填機へ至る経路を定期的に定めるためのシ ステムに関する。 牛乳、他の食品、および他の製品の無菌（または衛生ないし滅菌）包装には、 食品を最初に滅菌する、或いはそれを殺菌するなどの他の処理を施す必要がある 。次に、包装作業を通して、食品は清潔に維持しなければならない。食品が洗浄 流体、潤滑剤、大気、または不潔な物体で汚染されないよう確保するため、注意 しなければならない。食品が無菌でない場合（例えば、適切に扱った従来の低温 殺菌牛乳は無菌ではない）、食品を間隙、ポケット、行き止まり、または機構に 閉じ込めないよう厳格な処置をとらねばならない。入った時に無菌でなく、閉じ 込められた食品は、微生物を成長させ、目障りな塊や粒子を形成することがある からである。この機械は、劣化し、食品を閉じ込めるか、それを汚染に曝したり するかもしれない機械の定期的な検査を容易にするよう設計しなければならない 。このような機械を任意の長期間停止させると、通常は食品の衛生状態が危険に さらされるので、包装機械を長時間停止するたびに、生産を再開する前に機械を 清 掃し、消毒しなければならない。 産業界は、洗浄のために分解する必要性を最低限に抑えながら、包装機械を消 毒した状態に維持する方法を開発している。例えば、米国政府および酪農産業は 協同して、現場洗浄（ＣＩＰ）または機械的洗浄により牛乳処理工場などの常設 パイプを衛生的な状態に維持する基準を規定している。3A Accepted Practices For Permanently Installed Product And Solution Pipelines And Cleaning Sy stems Used In Milk Product Processing Plants，Number 605-04，DAIRY，FOOD AND ENVIRONMENTAL SANITATION，Vol．12，No.2（１９９２年２月）を参照のこ と。ＣＩＰ洗浄では、牛乳分配機構を洗浄し、洗浄または消毒液（水、洗剤液、 酸または苛性アルカリ溶液、他の化学物質、または蒸気など）を必要に応じてパ イプに循環させるだけで消毒する。３Ａ基準に適合する装置が非常に望ましい。 というのは、処理中の低温殺菌牛乳が無菌でなく、腐食しやすい場合でも有効に 使用でき、洗浄し、衛生的にしておくことができるからである。 同じパイプを交互に流れるべき衛生的な製品と洗浄液のように、２つのプロセ ス流が、通常の運転時にも、単一の弁の漏れまたは他の不具合によっても混合し ないことを保証するため、「漏洩検知器」弁としても知られるブロック・アンド ・ブリード弁アセンブリが使用されている。ブロック・アンド・ブリード弁には ２つの弁が直列に設けてある。入口弁は、弁室の入口に配置され、通常は閉じて 、一方の流体が室に流入するのを止める。出口弁は弁室の出口に配置され、通常 は閉じて、他方の流体が弁室に流入（通常は意図しない逆流）するのを止める。 弁室の常時開排出管も弁であり、漏洩検知を容易にする。例えば、弁を出る排出 管は、排出管への漏洩が見えるよう、透明にすることができる。この弁の配置構 成は３Ａ基準により必要であり、この基準はさらに、排出管が、弁を通る個々の 吸込線のうち小さい方と同じ直径を有することを要求する。 幾つかの問題を解決しなければ、３Ａ基準に適合することはできない。装置は 、洗浄および消毒液と製品とに、異なった時間に、食品と任意の他の流体との供 給物を接触させずに、或いは両者を単一の弁のみで分離させるようなことなく、 経路を定めることができねばならない。 流体が無菌製品と蒸気の場合のように、単一の弁座で２つの流体を分離するこ とが、該当基準で許容されても、このような単一弁での分離は他の理由から望ま しくないことが多い。例えば、蒸気が弁の一方側にあり、無菌牛乳が他方側にあ る場合、蒸気からの熱で牛乳が調理され、弁上または隣接するパイプ中に固体の 付着物または残滓が残ることがある。 ３Ａ基準に適合する上で特定の問題は、幾つかの高速包装ステーションに１つ のプロセス・ラインから供給する大規模包装運転によって生じる。この状況はよ くある。というのは、包装作業は一般に、先行する処理作業（例えば牛乳の殺菌 または他の消毒）より遅く、機械的に複雑で、連続性が低いからである。種々の 理由から、例えば保守または修理のために、他の包装機が作業し続けている間に 、１つの包装機が停止することがある。食品プロセッサは、残りの機械による包 装作業を中断することなく、再洗浄し、再殺菌してから、休止中の機械を再始動 し、可能な限り迅速に運転に復帰させる必要がある。一連の包装機は、機械を逐 次保守する間に、残りの機械が作動し続けるよう、異なる時間に停止できるよう 設計してもよい。 他の機械が同じ供給路からの食品を包装する間に、１台の機械を別個に洗浄し 、消毒できるよう、機械製造業者は、食品供給ラインと各包装機との間に特殊な インタフェースまたは接続部を設けなければならない。 これまで開発された衛生または無菌包装機器の多くは、３Ａ基準に適合せず、 したがって望ましくないほど費用がかかり、使用および維持が困難である。 既存のインタフェースのもう一つの困難は、無菌基準、ほぼ無菌基準、および 低温殺菌牛乳の３Ａ基準など、材料によって異なる消毒基準が幾つかあることで ある。様々な基準で作動できる包装機または他の機械を有することが望ましい。 残念ながら、今日使用できる機器の多くまたは全部は、特定の基準で作動するよ う設計され、異なる基準で作動するには改造しなければならない。 発明の簡単な概要 本明細書で開示する機械は、消毒済み製品の供給容器と１つまたは複数の製品 計量供給機と洗浄液供給容器との間のインタフェースである。インタフェースは 、製品入口、製品計量供給機出口、および洗浄液入口を含む。 製品入口を衛生製品供給容器と接続して、衛生製品の供給を受けることができ る。製品計量供給機出口を製品計量供給機に接続することができる。洗浄液入口 を、インタフェース・パイプの洗浄のため、洗浄液供給容器に接続することがで きる。 一つの変形例では、インタフェースは、洗浄液入口と製品計量供給機出口との 間に直列に配置され、間隔をあけた第１および第２液体供給弁を有する。２つの 弁の間のパイプは排出することができ、任意選択で蒸気または他の消毒流体を充 填し、一方の弁の上流にある洗浄液と、包装機への途中にある他方の弁の下流に ある衛生製品との間に障壁を設けることができる。 別の変形例では、インタフェースは製品供給弁、排出管分離弁、２つの弁の間 でそれ自体が排出弁で制御された排出管、および洗浄液供給弁を有する。 製品供給弁は、通常は製品の入口および出口と連絡する入口を有する。排出弁 は、製品供給弁の出口と連絡する入口、および製品計量供給機出口と連絡する出 口を有する。洗浄液供給弁は、洗浄液の供給路と連絡する入口、および排出管分 離弁と製品計量供給機出口との間に位置して、これと連絡する出口を有する。 本発明のインタフェースは、幾つかの望ましい特徴を有する。例えば、弁は、 常に工場のプロセス・ラインの洗浄液と機械の洗浄流体との間に少なくとも１つ の弁による分離を設けるよう配置し、操作することができる。弁は、包装に適し た食品製品を含むラインと機械の洗浄流体との間に、２つの弁の間に開いた排出 管がある状態で、少なくとも２つの直列の弁を設けることができる。 別の望ましい特徴として、製品が包装機に流れている時に、蒸気で充填された 緩衝物、つまり中間の流れを分離した２つの弁を、他の流体と製品との間に設け ることができる。緩衝物中の蒸気の圧力は、任意選択で洗浄流体の圧力よりわず かに高く、製品の圧力よりわずかに低くすることができる。洗浄液弁に漏れがあ ると、洗浄液が緩衝物に流入するのではなく、蒸気が緩衝物から流出することに なる。製品弁に漏れがあると、蒸気緩衝物からの物質が製品供給路に流れるので はなく、製品が蒸気緩衝物に流入することになる。 本発明の機械の別の利点は、これが汎用性があり、オペレータの任意選択で、 蒸気緩衝物を必要とする無菌処理基準か、排出管付きの「ブロック・アンド・ブ リード」弁を必要とする３Ａ基準に適合できることである。 図面の簡単な説明 図１は、４つのインタフェースを介して１つのプロセス・ラインから４つの包 装機に供給する食品製品生産および包装工場の略図である。各インタフェースは 、プロセス・ラインを包装機のうちの１つおよびその洗浄流体および蒸気供給路 と相互に関係付ける。 図２は、図１のインタフェースのうちの１つのより詳細な略側面図である。 図３は、図２と同様の図で、インタフェースの第１状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図４は、図２と同様の図で、インタフェースの第２状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図５は、図２と同様の図で、インタフェースの第３状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図６は、図２と同様の図で、インタフェースの第４状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図７は、図２と同様の図で、インタフェースの第５状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図８は、図２と同様の図で、インタフェースの第６状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図９は、図２と同様の図で、インタフェースの第７状態で弁の位置およびイン タフェース内にある流体を示す。 図１０は、図２と同様の図で、インタフェースの第８状態で弁の位置およびイ ンタフェース内にある流体を示す。 図１１は、図２と同様の図で、インタフェースの第９状態で弁の位置およびイ ンタフェース内にある流体を示す。 図１２は、図２と同様の図で、インタフェースの第１０状態で弁の位置および インタフェース内にある流体を示す。 図１３は、図９と同様の図で、第７状態にあるインタフェースの第２の実施形 態を示す。 図１４は、図１３の実施形態の斜視図で、内部構造の方向を示すために弁のダ イヤフラム、弁体、およびオペレータが削除されている。 図１５は、図１４の実施形態の底面図で、完全に組み立てた弁を示す。 図１６は、図１４と同様の弁８０、８２および９２のアセンブリの分離前面図 で、さらに一体化するよう変形してある。内部構造は想像線で示す。 図１７は、図１６のアセンブリの背面図である。内部構造は想像線で示す。 図１８は、図１６の断面線１８−１８に沿って見た断面図であるが、弁のダイ ヤフラム要素を閉位置で追加して変形してある。 図１９は、図１６の断面線１９−１９に沿って見た断面図である。 異なる図の同じ参照文字は、同様の、または対応する部品を示す。 発明の詳細な説明 本発明を１つまたは複数の好ましい実施形態に関連して説明するが、本発明は これらの実施形態に限定されないことが理解されよう。逆に、本発明は、添付の 請求の範囲の精神および範囲に入るような全ての代替例、変形例および同等物を 含むものとする。 本明細書で使用する「衛生」という用語は、特に区別しない限り、衛生的、ほ ぼ無菌、または無菌の材料に関して広く使用する。「食品」という用途は、衛生 的状態で準備または包装される材料の１つの非限定的な例として使用する。本発 明の装置は、腐食性、または装置内に蓄積すると処理が困難になるか、微生物の 成長を補助する、経口または非経口投与の医薬品または他の任意の材料を処理す るのにも適している。 図１は、本発明のインタフェースの環境を示す。製品工場３１は、広い意味で 、包装される、若しくは計量供給される材料の任意の源である。例えば、工場３ １は、人間が消費することになっている牛乳などの食品液体製品を提供する滅菌 プロセス工場でよい。包装される製品は、幾つかの（ここでは４つの）計量供給 機３５、３７、３９および４１に供給する供給容器またはプロセス・ライン３３ を介して、製品工場３１を出る。使用に適した製品が残っている場合、それはリ サイクル・ライン４３を介して製品工場３１に再循環することができる。製品計 量供給機３５、３７、３９および４１は、種々の異なる形態をとって、種々の異 なる機能を果たすことができる。本図に示す一つの例示的タイプの機械は、プロ セ ス流を小さい別個の包装に分割する包装機である。 図示された各包装機４５、４７、４９および５１は、１つまたは複数の洗浄液 の独立した源（それぞれ４５、４７、４９および５１とする）、さらに１つまた は複数の滅菌流体の独立した源（それぞれ５３、５５、５７および５９とする） を有する。これらの洗浄および滅菌流体の数、選択および性質は重要ではない。 しかし、流体の１つは、１つの実施形態では蒸気であることが望ましい。 ４つのインタフェース６１、６３、６５および６７は、プロセス・ライン３３ と機械３５、３７、３９および４１との境界を定める、またはそれを接続する分 岐線である。インタフェース６１、６３、６５および５６は、洗浄および滅菌流 体源４５、４７、４９、５１、５３、５５、５７および５９にも接続され、イン タフェースおよび包装機を洗浄し、滅菌する必要がある場合、これらの流体源を 包装機３５、３７、３９および４１に接続する。 図１の製品工場３１は、独自の洗浄流体源６９および滅菌流体源７１も有し、 これはプロセス・ライン３３の洗浄および滅菌に使用される。 図１の装置を運転するための一つの典型的な要件は、工場の洗浄および滅菌流 体が、常に機械の洗浄および滅菌流体と接触してはならない、ということである 。このそれぞれの流体は、本発明の食品包装ラインでは、常に、一連の少なくと も１つの弁で分離されている。また、食品または他の製品と洗浄液とは、本発明 の包装ラインにある一連の少なくとも２つの弁で、常に分離される。それでも、 、任意の時に製品と接触するシステムの部品はいずれも、まず洗浄流体と接触し て洗浄され、滅菌される。 この実施形態では、各インタフェース６１、６３、６５および６７は、以下の 図で最もよく示す一連の弁を有し、これは食品と機械の洗浄および滅菌流体とプ ロセス・ラインの洗浄および滅菌流体との間に常に存在する可動緩衝物を生成す るよう操作することができる。以下で明白なように、図１に示す任意の包装機１ 台の作業を中止し、洗浄および滅菌し、プロセス・ライン３３または他の機械を 通る流れに影響せず、システムのどの製品の完全性をも損なうことなく、作業に 戻すことができる。このシステムの汎用性の鍵の一つは、インタフェース６１、 ６３、６５および６７の構造である。 図２は、プロセス・ライン３３と包装機３５と洗浄流体および蒸気供給路４５ および５３との間のインタフェース６１を示す、より詳細な略側面図である。図 示のインタフェース６１は、参照文字８０〜９８で特定する１０個の弁を有する 。弁８０、８２、８４、８６、８８および９０は、食品液および洗浄液を通過さ せるか、これを含み、滅菌圧力および温度の蒸気を少なくとも含むよう分類され た、食品自動排出式ダイヤフラム遮断弁である。弁９２および９６は蒸気吸込弁 であり、弁９４および９８は、出口での蒸気の流れおよび排出凝縮液を制限する 蒸気／凝縮液排出弁である。 本明細書では、特に弁８０〜９８では、「入口」または「出町をそれぞれ、広 く字義とは外れて定義する。というのは、流体が様々な時に、インタフェース６ １の弁の多くを両方向に流れるからである。便宜上、プロセス・ライン３３から 流れる食品製品が通常入る弁８０、８２、８４および８６の側を、その弁の入口 と定義し、源４５から流れる洗浄液が通常入る弁８８および９０の側を、その弁 の入口と定義する。また、「上流」および「下流」は、常に特定の流体の流れに 関して定義する。異なる流体は、或いは特定の流体でも異なる時には、異なる方 向に流れる。さらに、別の構造と「連絡するようになっている」または「連絡す るための」１つの構造は、本明細書および請求の範囲では、その間にあるいずれ の弁も開いているものとして、他の構造と連絡できる構造と定義される。２つの 構造間に追加の弁、容器、タンクなどを挿入することは、ここで定義する「連絡 するようになっている」または「連絡するため」であることを妨げるものではな い。さらに、本明細書は、多くの構造の「少なくとも１つ」を特定し、その１つ のみを、明細書および図面で述べる特定の実施形態で示す。これらの構造それぞ れのうち２、３、４つ以上が直列または並列に配置されたものは、特に代替実施 形態とする。 図２に戻ると、インタフェース６１は、食品製品の少なくとも１つの供給を受 けるため、少なくとも１つの食品製品供給容器（ここでは工場のプロセス・ライ ン３３）と連絡するようになっている少なくとも１つの製品入口１００を有する 。弁８０は、前記製品入口と連絡するための少なくとも１つの入口１０２、およ び製品計量供給機出口１０６と連絡するための少なくとも１つの出口１０４を有 す る少なくとも１つの製品供給弁である。製品入口１０２は、プロセス・ライン３ ３に向かって、弁８０の閉鎖時には内容全体をプロセス・ライン３３に排出する のに十分なだけ傾斜することが好ましい。 弁８２は、製品供給弁８０の出口と連絡するための少なくとも１つの入口１０ ８、およびここでは排出ライン１１４を介して排出管１１２と連絡するための少 なくとも１つの出口１１０を有する、少なくとも１つの排出弁である。弁８４は 、弁８２と直列に配置された別の排出ライン弁であり、排出ライン１１４と連絡 するための少なくとも１つの入口１１６、および排出管１１２と連絡するための 少なくとも１つの出口１１８を有する。弁８２と８４の間に分離スペースが規定 される。 弁８６は、製品供給弁８０の出口１０４と連絡するための少なくとも１つの入 口１２０、および製品計量供給機出口１０６と連絡するための少なくとも１つの 出口１２２を有する、少なくとも１つの分離弁である。Ｔ字継手１２４は、弁８ ０と８２と８６の間に共通の開放スペースを規定する。Ｔ字継手１２４の腕は、 弁８２および８４の開放時に、弁８２の入口に内容全部を排出するのに十分なだ け、その接合部に向かって傾斜することができ、したがってＴ字継手１２４は、 非使用時には内容を完全に排出することができる。コンパクト化のため、Ｔ字継 手１２４は、弁出口１０４と弁入口１０８と１２０の間の接合部にすぎないよう 折り畳むことができる。 エルボ１２６は、出口１２２から離れるよう傾斜する第１方向１２８、および 第１方向２８および製品計量供給機出口１０６と連絡する第２方向１３０を有す る。これも自動排出構造である。 第２方向１３０は、源４５からの洗浄液をインタフェース６１に供給し、この 実施形態では包装機３５にも供給するため、洗浄液入口または分岐１３２を有す る。異なる配置構成を設けることにより、洗浄液の別個の供給をインタフェース ６１に供給することもできる。分岐１３２は、製品計量供給機出口１０６と連絡 するため、少なくとも１つの第１洗浄液供給弁８８の出口１３４によって規定さ れた出口を有する。弁８８は少なくとも１つの入口１３６も有する。 分岐１３２は、洗浄液源４５と連絡するための少なくとも１つの入口１３８、 および第１洗浄液供給弁８８の入口１３６と連絡するための少なくとも１つの出 口１４０を有する、少なくとも１つの第２洗浄液供給弁９０も有する。 弁９２および９６は、適切なパイプによって蒸気源５３に接続された入口１４ １および１４２を有する蒸気吸込弁である。弁９２および９６の出口１４３およ び１４４は、それぞれ排出ライン１１４および分岐ライン１３２と連絡する。弁 ９４および９８は、それぞれ排出ライン１１４および分岐ライン１３２と連絡す る蒸気排出弁である。弁９４および９８の出口１４７および１４８は、凝縮液排 出管１４９と連絡する。 次に図３から図１２を参照すると、これは様々な作動状態にある図２のインタ フェースを示す。 図３は、図２と同様の図であり、「位置１」で弁の位置およびインタフェース にある流体を示す。これおよびその他の位置番号は、作動の先行性または順序を 示すものではなく、インタフェース６１の異なる状態の単に異なる名称にすぎな い。 図３に示す位置１では、弁８２、９２および９４が開き、弁８０、８４、８６ 、８８、９０、９６および９８が閉じる。分岐１３２およびエルボ１２６は空で ある。弁８０と８４と８６の間にあるＴ字継手１２４は、弁９４で入る蒸気に満 たされ、凝縮液は弁９４で排出される。位置１では、プロセス・ライン３３に製 品はなく、包装機３５は休止し、プロセス・ライン３３は、直列になった２つの 閉じた弁（８０および８６）の間にある蒸気緩衝物によって、洗浄液供給路４５ および包装機３５から隔離される。分岐１３２の左端は、位置１では、任意選択 で大気に対して開放してもよい。位置１は、例えばプロセス・ライン３３および 包装機３５〜４１が全て停止し、洗浄している時に使用することができるが、大 気源とプロセス・ライン３３との間に滅菌緩衝物を維持することが望ましい。 図４は、位置２で弁の位置およびインタフェース内にある流体を示す。図４で は、弁８２、８８、９０、９２および９４が開き、弁８０、８４、８６、９６お よび９８が閉じる。分岐１３２およびエルボ１２６は、供給路４５からの洗浄液 で満たされ、洗浄液は製品計量供給機出口１０６を通っても流れ、包装機３５を 洗浄する。弁８０、８４および８６間のＴ字継手１２４は、弁９２で入る蒸気で 満たされ、凝縮液は弁９４で排出される。位置２では、製品はプロセス・ライン ３３にある。位置２は、洗浄液とプロセス・ライン３３中の製品との間に直列の ２つの弁（８６および８０）および滅菌蒸気緩衝物を維持しながら、包装機３５ を洗浄するのに使用する。図１を参照すると、機械３７、３９および４１がプロ セス・ライン３３からの製品を包装する間に、機械３５を洗浄することができる 。図４は、滅菌包装に、特にＴ字継手１２４内の蒸気緩衝物が弁８０でプロセス ・ライン３３の内容を調理しないような製品である場合に許容できる。 図５は、図２と同様の図であり、位置３の弁の位置およびインタフェース内に ある流体を示す。図５では、弁８０、８６、９２、９４、９６および９８が開き 、弁８２、８４、８８および９０が閉じる。弁９０の左側にある分岐１３２の部 分は空であり、分岐１３２の残りは弁９６で入る蒸気で満たされ、凝縮物は弁９ ８で排出される。プロセス・ライン３３からエルボ１２６を通る開放路によって 、製品が包装用の機械３５へと連続して流れることができる。排出ライン１１４ は、弁９２で入る蒸気で満たされ、凝縮物は弁９４で排出される。この構成は、 製品を機械３５に移送しながら、分岐ライン１３２の空の部分とエルボ１２６中 の製品との間に１つの蒸気バリア、および排出管１１２と弁８０と８６との間の ラインにある製品との間に別の蒸気バリアを維持するのに役立つ。この場合も、 単一の弁を介して蒸気と製品が並置しない３Ａのインタフェースとは異なり、こ れは滅菌インタフェースである。 図５の構成は、単一の弁を通る製品が蒸気で望ましくない調理を施される（例 えば卵製品は、加熱させると硬化し、堆積物を形成する）場合など、蒸気が望ま しくない緩衝物である場合にも使用することができる。蒸気を滅菌した空気に置 き換えることができる。この置換は、例えば弁９２および９６の遠方で蒸気源５ ３を遮断し、次に蒸気導管に滅菌した空気を充填することによって実行すること ができる。次に、この滅菌空気を、弁９２および９６を通して導入し、緩衝物と して作用させる。滅菌空気は包装機３５への途中で弁８２を通過する製品が調理 されるのを回避するほど十分に低温か、または熱伝達が十分に遅い。 位置３は、別の目的にも有用である。工場のプロセス・ライン３３は通常、工 場の洗浄液源６９および工場の滅菌流体源７１を使用して、所定の位置で定期的 に洗浄され、滅菌される（図１に示す）。特定の状況では、操作者は源６９およ び７１からの工場の洗浄または消毒用化学物質を使用して、プロセス・ライン３ ３を滅菌しながら、機械３５、３７、３９および４１の１つまたは全部を滅菌し たいと考える。これは、同じ弁の設定で実施されるが、プロセス・ライン３３か ら弁８０および８６、エルボ１２６、および製品計量供給機出口１０６を通して 洗浄または滅菌流体を少なくとも機械３５、および任意選択で全部の機械に流す 。この手順は、例えばシステム全体を労働日に始動する時に使用してもよい。そ れでも、以下で明白になるように、機械３５〜４１の滅菌に工場の蒸気および化 学物質供給路を使用する必要はない。これは、本発明のインタフェース６１によ り機械の操作者が利用できる別の選択肢にすぎない。 図６は、図２と同様の図であり、位置４の弁の位置およびインタフェース内に ある流体を示す。図６では、図４と同様、弁８２、８８、９０、９２および９４ が開き、弁８０、８４、８６、９６および９８が閉じる。分岐１３２およびエル ボ１２６は空であり、大気に露出してもよい。弁８０と８４と８６の間にあるＴ 字継手１２４は、弁９２で入る蒸気で満たされ、凝縮物は弁９４で排出される。 位置４では、製品がプロセス・ライン３３にある。この配置構成は、プロセス・ ライン３３の製品と排出管１１２または空のエルボ１２６との間に蒸気緩衝物お よび２つの直列の弁（８０と８６、または８０と８４）を設けるのに使用するこ とができる。図６のこの配置構成は、個々の包装機３５を運転しない間、プロセ ス・ライン３３の製品を高レベルで保護する。 図７は、図２と同様の図であり、位置５の弁の位置およびインタフェース内に ある流体を示す。図７では、弁８２、８６、８８、９２、９４、９６および９８ が開き、弁８０、８４および９０が閉じる。分岐１３２は空であり、弁９０の左 側に大気を含む可能性がある。分岐１３２の残り、エルボ１２６、および弁８０ と８４と８６との間のＴ字継手１２４は、弁９２および９６から入る蒸気で満た され、凝縮物は弁９４および９８で排出される。蒸気は、製品計量供給機出口１ ０６を通って機械３５へも流れる。したがって、弁８０と９０との間にある充填 システム全体が、浄化される。同時に、位置５では、製品はプロセス・ライン３ ３にあってもよい。 図８は、図２と同様の図であり、位置６の弁の位置およびインタフェース内に ある流体を示す。図８では、弁８２、８６、８８および９０が開き、弁８０、８ ４、９２、９４、９６および９８が閉じる。分岐１３２、エルボ１２６、および 弁８０と８４と８６との間のＴ字継手１２４は、源４５からの機械の洗浄液で満 たされる。位置６では、製品はプロセス・ライン３３にない。 図９は、図２と同様の図であり、位置７の弁の位置およびインタフェース内に ある流体を示す。位置７はこの機械の新しい機能であり、これは、３Ａ基準に適 合しない先行技術の特定の滅菌包装機にはない。 図９では、弁８２、８４、８８および９０が開き、弁８０、８６、９２、９４ 、９６、９８が閉じる。分岐１３２およびエルボ１２６は、源４５からの洗浄液 で満たされ、製品計量供給機出口１０６を通って包装機３５へと洗浄液を供給し て、機械３５を洗浄する。弁８０と８４と８６との間のＴ字継手１２４は空であ り、弁８０と８６との間の排出管１１２は開き、したがって弁８０または８６か らの漏れがあると即座に明白になる。位置７では、プロセス・ライン３３に製品 がある。 図９の配置構成は、装置の１つの部分にある洗浄流体を装置の別の部分にある 製品から分離する２つの直列の弁の間にある開放した排出管の３Ａ基準の要件を 満たす。 図１０は、図２と同様の図であり、位置８の弁の位置およびインタフェース内 にある流体を示す。図１０では、弁８０、８２、８４、８８および９０が開き、 弁８６、９２、９４、９６および９８が閉じる。１つの操作モードでは、分岐１ ３２およびエルボ１２６が、源４５からの機械の洗浄液で満たされ、これは製品 計量供給機出口１０６にも向けられ、機械３５を洗浄する。それと同時に、弁８ ０と８４と８６との間のＴ字継手１２４は、源６９および７１の一方からプロセ ス・ライン３３を介して弁８０に移送される工場洗浄流体で満たされる。 図１０のこの操作モードを用いて、弁８０の座および他の作動部分は、弁８０ を通して洗浄流体を流すことにより、効率的に洗浄することができる。それでも 、工場洗浄用化学物質と機械３５洗浄用化学物質との間には障壁（閉じた弁８６ ）を維持する。この障壁は単一のバリアでよい。というのは、間に開放した排出 管 がある直列の２つの弁に関する３Ａ基準は、製品を他の流体から分離することに のみ適用されるからである。図１０のさらに別の利点は、２つの洗浄流体が出会 うことなく、弁８６の左側にある機械洗浄液は、製品計量供給機出口１０６を通 って完全に排出でき、弁８６の右側にある工場洗浄液は、排出管１１２を通して 完全に排出できることである。 弁が図１０に示すような位置にある第２の操作モードでは、弁８６の右側にあ る流体は第１モードのままで、弁８０の弁座および部分を洗浄するが、機械洗浄 液は弁８６の左側にある装置の部分から排出される。想定される１つの方法では 、機械３５を位置７（図９）のインタフェース弁で洗浄しながら、２つの弁およ びその間の開放排水管をＴ字継手１２４内に維持することができる。機械は、供 給路４５からの液体で洗浄することができる。次に、機械洗浄液を分岐１３２お よびエルボ１２６から出口１０６を通って排水し、図１０の弁８６の左側にある 装置に洗浄流体を残さない。最後に、弁８０および８４が開き、Ｔ字継手１２４ を洗浄し、その後は弁８６の左側に洗浄液がない。 この第２モードでは、分岐１３２およびエルボ２６を排水した後、機械３５の 個々の洗浄流体とプロセス・ライン３３との間に少なくとも２つの直列の弁が残 り、一方の洗浄流体が他方を汚染したり、他方と反応しないことがさらに保証さ れる。機械３５およびプロセス・ライン３３の個々の部品には、時々、互いに反 応する強い化学物質を使用する。例えば、一方に強酸を使用し、他方に強苛性ア ルカリを使用することができる。これは、３５のような充填機械を製造業者のア ドバイスに従って運転し、工場を別の個人または企業のアドバイスで運転する場 合に起きやすい。この２つの化学物質が偶発的に有意の量だけ遭遇すると、望ま しくない反応が生じることがある。本発明のシステムでは、この可能性を回避す るため、より大きな裁量の幅を持たせることができる。 図１１は、図２と同様の図であり、位置９の弁の位置およびインタフェース内 にある流体を示す。図１１では、弁８０、８２、８４、８８、９６および９８が 開き、弁８６、９０、９２および９４が閉じる。弁９０の左側にある分岐１３２ の部分は空でよく、あるいは大気と連絡してもよい。弁９０の右側の分岐１３２ の部分およびエルボ１２６は、弁９６から入る蒸気で満たされ、凝縮物は弁９８ で排出される。蒸気は製品計量要求機出口１０６からも供給され、機械３５を滅 菌する。弁８０と８４と８６との間のＴ字継手１２４は工場洗浄流体で満たされ 、これはプロセス・ライン３３から弁８０を通って開放した排出管１１２を通る 。 図１１は、機械３５を蒸気で滅菌しながら、プロセス・ライン３３および弁８ ０を別の洗浄流体で洗浄する機能を示す。この場合も、機械３５の洗浄液とプロ セス・ライン３３との間に少なくとも２つの直列の弁（ここでは８６および９０ ）が残り、一方の洗浄液が他方を汚染したり、他方と反応しないことがさらに保 証される。 図１２は、図２と同様の図であり、位置１０の弁の位置およびインタフェース 内にある流体を示す。図１２では、弁８２、８４、８８、９６および９８が開き 、弁８０、８６、９０、９２および９４が閉じる。弁９０の左側の分岐１３２の 部分は空でよく、あるいは大気と連絡してもよい。弁９０の右側の分岐１３２の 部分およびエルボ１２６は、弁９６から入る蒸気で満たされ、凝縮物は弁９８で 排出される。蒸気は、製品計量供給機出口１０６を介しても供給され、機械３５ を滅菌する。弁８０と８４と８６との間のＴ字継手１２４は空であり、排出弁８ ２および８４は開き、プロセス・ライン３３には製品がある。図１２の配置構成 は、装置の１つの部品にある洗浄流体を装置の別の部分にある製品から分離する ２つの直列の弁の間の開放した排出管に関する３Ａ基準の要件を満たす。装置の 全ての部分は自動排出式でもあり、洗浄流体または製品が濁り、その後、濁った 流体が別の流体に組み込まれるのが防止される。 図１３および図１４は、インタフェースのパイプの異なる配置構成を示し、こ こではこれをインタフェース１５０とする。図１３では、インタフェース１５０ は図９と同様に位置７で形成される。図９に対する図１３および図１４の実施形 態の構造の主な違いは、分岐１３２全体が垂直であり、エルボ１２６の垂直な第 ２方向１３ではなく、概ね水平の第１方向１２８と結合することである。 この違いの利点は、図９と図１３の洗浄液の流れを比較することによって実証 することができる。いずれの場合も、洗浄液は源４５から弁９０および８８を通 して機械３５に給送される。しかし、図９のインタフェース６１では、洗浄液は エルボ１２６に入らなければならず、これはこの弁構成では極めて長い袋小路と なる。図１３では、エルボ１２６は、分岐１３２から導入される洗浄液と、別の 弁構成にあるプロセス・ライン３３から導入される製品との両方で、流れのライ ン上にある。 次に図１４および図１５を参照すると、これは図１３の実施形態の構造のさら に実際的な詳細を示す。図１４は、弁体数個の統合体を示す。これはスペースお よび重量を節約するばかりでなく、弁内からの排水を改善し、材料の流れが淀む 可能性がある区域を表すので、盲小路と呼ばれることもある弁間の通路の長さを 短縮する。特に、弁８０と８２、８４と９４、および８６と８８と９８を統合す る。個々の弁は、それぞれが適切に排水するように方向付けられており、弁８０ および８２または弁８６および８８の弁体が互いに対して傾斜しているのは、そ のせいである。 図１５は、図１４の実施形態の底面図であり、弁８０のオペレータ１５２など 、弁のオペレータを所定の位置に全て組み付けた弁を示す。弁オペレータは従来 通りでよい。 本発明の範囲内で種々のタイプの弁を使用することができる。図示の弁は、酪 農製品のパイプに適したダイヤフラム弁である。各弁８０〜９６の部分を図１８ に示し、これは弁８０を通る断面図である。弁体１５４は、機械加工、鋳造また は他の方法で形成したステンレス鋼または他の適切な材料のブロックである。弁 体１５４は入口１５６、出口１５８で終了する出口通路１５７、およびダイヤフ ラム口１５９を規定する。この実施形態では、入口１５６および出口１５８は、 少なくとも概ね一直線上にある。入口１５６および出口１５８は、ダイヤフラム 口１５９に面する座１６２を有する堰１６０によって分離される。ダイヤフラム １６４は、ここでは弾性重合体で作成され、口１５９を覆って密封し、一体弁要 素１６６を支持する。ダイヤフラム１６４は、弁オペレータ（図示せず）によっ てその面に対して垂直に曲げられ、弁要素１６６を座１６２と噛み合わせるか、 これから外し、したがって弁８０を選択的に開閉する。 次に図１６から図１９を参照すると、これはさらに、弁８０および８２および 蒸気吸込弁９２の統合体を示す。読者は、図２から図１３のいずれかを参照する ことにより、弁８０によって製品が包装機３５への途中にプロセス・ライン３３ に入ることができ、弁８２が廃液のみ通過させる排出ライン１１４へのアクセス を制御することが思い出される。蒸気吸込弁９２は、排出ライン１１４内および 弁８０の下流の蒸気を提供する。 図１６および図１９を参照すると、弁８２は、弁８０および９２と弁体１５４ を共有する。弁８２は、弁８０の出口通路でもある入口通路１５７を有する。弁 ８２は、出口１７２で終了する出口通路１７０、ダイヤフラム口１７４、および 座１７８を有する堰１７６を有する。弁８２のダイヤフラムおよび弁要素は、図 １６および図１９では図示されていないが、弁８０のその要素１６４および１６ ６と同等である。 図１９で最もよく図示されているように、堰１７６は入口面１８０を有し、こ れも出口通路１５７の部分を規定する。入口面は、弁８２の開放時には堰１７６ の座１７８上で自動排出するよう形成され、配置されている。弁１８０および１ ８２は直交するよう配向され、盲小路がない自動排出ユニットへの統合を容易に する。出口１７２は、図２その他に関連して既に述べたように、排出ライン１１ ４へと注ぐ。 図１９は、蒸気吸込弁９２も最もよく示し、これも弁体１５４に形成されたダ イヤフラム弁である。弁９２は、弁８０および８２の対応する要素と同様の入口 通路１８２、堰１８４、座１８６、ダイヤフラム口１８８、および出口通路１９ ０を有する。入口通路１８２は蒸気源５３に接続される（図２参照）。出口通路 １９０は弁８２の出口通路１７０へと注ぐ。出口通路１９０は、出口通路１７０ に自動排出するよう形成され、配置される。この場合も、ダイヤフラムおよび弁 要素は弁８０と同様であるが、滅菌流体が蒸気または高温または高圧の他の流体 である場合は、蒸気吸込弁９２のダイヤフラムおよび弁要素は、熱および化学的 に抵抗力のあるものでなければならない。必要なダイヤフラムの材料は、当業者 には知られ、容易に入手することができる。 このように、幾つか望ましい特徴を有するインタフェースについて述べてきた 。弁は、工場のプロセス・ラインの洗浄流体と機械の洗浄流体との間に常に少な くとも１つの弁による分離を設けるよう配置し、操作することができる。弁は、 包装に適した食品製品と機械の洗浄流体とを含むライン間に少なくとも２つの直 列 の弁を設け、３Ａ基準で要求されているように、２つの弁の間に開放した排出管 があるよう配置することができる。あるいは、製品が包装機に流入する時に、他 の流体と製品との間に蒸気を充填した緩衝物を設けることができる。したがって 、機械は汎用性があり、オペレータの任意選択で、蒸気緩衝物を必要とする無菌 処理基準か、または排出管を有する「ブロック・アンド・ブリード」弁アセンブ リを必要とする３Ａ基準のいずれかに適合することができる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 少なくとも１つの衛生的製品の供給容器と製品計量供給機と洗浄液供給容 器との間のインタフェースであって、 Ａ．少なくとも１つの衛生的製品供給容器に接続して、衛生的製品の少なくと も１つの供給を受けるようになっている少なくとも１つの製品入口と、 Ｂ．少なくとも１つの製品計量供給機に接続するようになっている、少なくと も１つの製品計量供給機出口と、 Ｃ．前記インタフェースを洗浄するために、少なくとも１つの洗浄液供給容器 と接続するようになっている、少なくとも１つの洗浄液入口と、 Ｄ．少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有する少なくとも１ つの第１洗浄液供給弁とを備え、その出口は前記製品計量供給機出口と連絡する ようになっており、さらに、 Ｅ．前記洗浄液入口と連絡するようになっている少なくとも１つの入口、およ び前記第１洗浄液供給容器の入口と連絡するようになっている少なくとも１つの 出口を有する、少なくとも１つの第２洗浄液供給弁を備えるインタフェース。 2. さらに、前記製品入口と連絡するようになっている少なくとも１つの入口 、および前記製品計量供給機入口と連絡するようになっている少なくとも１つの 出口を有する少なくとも１つの製品供給弁を備える、請求項１に記載のインタフ ェース。 3. さらに、前記製品供給弁の出口と連絡するようになっている少なくとも１ つの入口、および前記製品計量供給機出口と連絡するようになっている少なくと も１つの出口を有する少なくとも１つの分離弁を備える、請求項２に記載のイン タフェース。 4. 前記分離弁の少なくとも１つの入口と、前記製品供給弁の少なくとも１つ の出口が、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出口との間に少なく とも１つの空間を規定する、請求項３に記載のインタフェース。 5. さらに、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出口との間に蒸 気緩衝物を提供するために、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出 口との間にある少なくとも１つの空間と連絡するようになっている少なくとも１ つの蒸気入口および少なくとも１つの蒸気出口を備える、請求項４に記載のイン タフェース。 6. さらに、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出口との間にあ る少なくとも１つの空間と連絡する、少なくとも１つの排出管を備える、請求項 ４に記載のインタフェース。 7. さらに、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出口との間に蒸 気緩衝物を提供するために、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つの出 口との間にある少なくとも１つの空間と連絡するようになっている少なくとも１ つの蒸気入口および少なくとも１つの蒸気出口を備える、請求項６に記載のイン タフェース。 8. さらに、前記排出管から、前記分離弁と前記製品供給弁の少なくとも１つ の出口との間にある少なくとも１つの前記空間まで延在する、少なくとも１本の 排出ラインを備える、請求項６に記載のインタフェース。 9. さらに、前記排出ライン内に少なくとも１つの排出弁を備える、請求項８ に記載のインタフェース。 10．さらに、前記排出ラインに直列で間隔をあけた少なくとも第１および第２ 排出弁を備え、前記排出弁間の前記排出ラインの部分が分離空間を規定する、請 求項８に記載のインタフェース。 11．さらに、間隔をあけた前記第１および第２排出弁間に蒸気緩衝物を提供す るため、前記分離空間と連絡するようになっている少なくとも１つの蒸気入口お よび少なくとも１つの蒸気出口を備える、請求項１０に記載のインタフェース。 12．さらに、少なくとも１つの前記製品入口と少なくとも１つの前記製品計量 供給機出口との間に配置され、それと連絡するようになっている、少なくとも１ つの排出管を備える、請求項１に記載のインタフェース。 13．前記第１洗浄液供給弁の少なくとも１つの出口および前記第２洗浄液供給 弁の少なくとも１つの入口が、前記第１および第２洗浄液供給弁間に少なくとも １つの空間を規定する、請求項１に記載のインタフェース。 14．さらに、前記第１および第２洗浄液供給弁間に蒸気緩衝物を提供するため 、 前記空間と連絡するようになっている少なくとも１つの蒸気入口および少なくと も１つの蒸気出口を備える、請求項１３に記載のインタフェース。 15．各前記要素が自動排出式である、請求項１に記載のインタフェース。 16．各前記要素がセクション３Ａに適合する、請求項１に記載のインタフェー ス。 17．少なくとも１つの衛生的製品の供給容器と少なくとも１つの製品計量供給 機と少なくとも１つの洗浄液供給容器との間のインタフェースであって、 Ａ．衛生的製品供給容器に接続して、衛生的製品の少なくとも１つの供給を受 けるようになっている少なくとも１つの製品入口と、 Ｂ．製品計量供給機に接続するようになっている、少なくとも１つの製品計量 供給機出口と、 Ｃ．前記インタフェースを洗浄するために、洗浄液供給容器と接続するように なっている、少なくとも１つの洗浄液入口と、 Ｄ．少なくとも１本の排出管と、 Ｅ．前記製品入口および少なくとも１つの出口と連絡するようになっている、 少なくとも１つの入口を有する少なくとも１つの製品供給弁と、 Ｆ．前記製品供給弁の出口と連絡するようになっている少なくとも１つの入口 、前記排出管と連絡するようになっている少なくとも１つの出口を有する少なく とも１つの排出弁と、 Ｇ．前記製品供給弁の出口と連絡するようになっている少なくとも１つの入口 、前記製品計量供給機出口と連絡するようになっている少なくとも１つの出口を 有する、少なくとも１つの吸込分離弁と、 Ｈ．少なくとも１つの前記洗浄液入口と連絡するようになっている少なくとも １つの入口、前記吸込分離弁の少なくとも１つの出口と少なくとも１つの前記製 品計量供給機出口の間を連絡するようになっている少なくとも１つの出口を有す る、少なくとも１つの洗浄液供給弁とを備えるインタフェース。 18．さらに、前記第１排出弁と直列で、これと間隔をあけた第２排出弁を備え 、前記排出弁間の空間が分離空間を規定する、請求項１７に記載のインタフェー ス。 19．さらに、間隔をあけた前記第１および第２排出弁の間に蒸気緩衝物を提供 するため、前記分離空間と連絡するようになっている少なくとも１つの蒸気入口 および少なくとも１つの蒸気出口を備える、請求項１８に記載のインタフェース 。 20．前記要素がそれぞれ自動排出式である、請求項１７に記載のインタフェー ス。 21．前記要素がそれぞれ、セクション３Ａに適合する、請求項１７に記載のイ ンタフェース。