JP3462856B2 - 充填装置における送り戻し方法と、このような方法を実施するための充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、充填装置の分配循環路に含まれ
る製品の送り戻し方法に関し、分配循環路が、充填容器
の開口部の正面に導かれるように構成された充填管ま
で、上流側から下流側に、製品の保管タンクを結合す
る。

【０００２】この方法は、特に、液体飲料などの製品
を、壜または壺等の中空の容器に充填可能にする装置で
使用されるように構成されたものである。

【０００３】このような装置は、一連の充填管を備えた
回転カルーセルを含み、各充填管が、分配循環路によっ
て供給される。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、充填管の分配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。

【０００４】そのため、動作中の装置では、保管タンク
と分配管との間の分配循環路で通過中である一定量の製
品が常時、存在する。こうした一定量の製品は、もちろ
ん、装置が含む充填管の数がふえるにつれて増加する。

【０００５】ところで、充填操作の停止時には、この停
止が、たとえば生産終了時のように予定されたものであ
っても、あるいは、充填装置が配置される生産ラインに
おいて、充填装置の下流側で問題が起きたときのように
予定外のものであっても、こうした一定量の製品は、分
配循環路で止まってしまい、この停止が一定時間続くこ
とがある。

【０００６】停止中は、分配循環路に含まれる製品が劣
化したり、あるいは規定の充填条件に対応しなくなった
りすることがある。

【０００７】たとえば、製品が、所定の温度、高温また
は低温で充填されるように構成されている場合がそうで
ある。実際、保存タンク内にある製品が、たとえば熱交
換器で課される循環により、適正な温度で一般に保持さ
れるとしても、分配循環路に含まれる製品の場合はそう
はいかない。何故なら、分配循環路は、動作中、製品が
非常に短い時間しかそこに留まらないので、原則として
温度調整されないからである。

【０００８】従って、充填装置の停止後は、多くの場
合、分配循環路に溜まっている製品を取り除くことが必
要である。使用不能になった製品は、材料のロスにな
り、この材料の排出循環路を設ける必要があるため、二
重の不利益をもたらす。

【０００９】従って、本発明の目的は、充填装置の停止
時に、分配循環路における材料の存在に関連する問題を
解消できる解決方法を提案することにある。

【００１０】このため、本発明は、気密ハウジングによ
り、充填管の周囲に閉鎖エリアを画定することからなる
ステップと、送り戻し流体が、補助ポートを介して閉鎖
エリアに加圧注入され、分配循環路に含まれる製品をタ
ンクに向かって送り戻すステップとを含むことを特徴と
する、送り戻し方法を提案する。

【００１１】本発明による方法の他の特徴によれば、送
り戻し流体が、不活性ガスである。

【００１２】送り戻し流体が、殺菌空気である。

【００１３】本発明はまた、本発明による方法を実施す
るための充填装置を提案し、充填管が、充填管の支持体
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、正面に充填管が配置される通過孔と、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）とを含み、充填装置が、エリア
に通じる補助ポートを含み、補助ポートが、加圧流体源
に接続されるように構成されていることを特徴とする。

【００１４】本発明による装置の他の特徴によれば、可
動閉鎖シャッタが、作動手段により、閉鎖位置と、固定
ハウジングの通過孔が開放される開放位置との間で制御
される。

【００１５】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（ジャッキ）を含む。

【００１６】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み、洗浄剤は、充填管から固定
ハウジングに導入されて、固定ハウジングにより画定さ
れるエリアの内部に通じる補助ポートを通って排出され
る。

【００１７】補助ポートが、固定ハウジングの下方の地
点に配置される。

【００１８】充填中、殺菌ガスが、補助ポートを介して
固定ハウジングに注入され、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を通って排
出される。

【００１９】充填装置は、複数の充填管を含み、各充填
管が、固定ハウジングを気密に閉鎖可能にする可動シャ
ッタを備えた固定ハウジングに収容される。

【００２０】本発明の他の特徴および長所は、以下の詳
細な説明を読み、添付図面を参照することにより、明ら
かになるであろう。

【００２１】図１では、たとえば水のような、炭酸ガス
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。

【００２２】装置１０は、軸Ａ１を中心として、固定フ
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。

【００２３】カルーセル１４は、軸Ａ１を中心として規
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、装置に結合される
保管タンク（図示せず）および管２２の間に介在する分
配循環路とを含む。

【００２４】分配循環路は、限定的ではないが、特に、
回転分配器２４と、各充填管のための供給管路とを含
み、供給管路は、上流側区間２６と下流側区間２８の二
つの区間を備え、この二つの区間の間に、循環路におけ
る製品の流量、従って結合される充填管２２を通る製品
の分配を制御可能なバルブ３０が配置される。

【００２５】回転分配器２４は、カルーセル１４の下部
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、
保管タンクから送られる製品、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。

【００２６】分配器２４は、また、供給管路２６、２８
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。

【００２７】各充填ステーション１８は、下端によって
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２２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。

【００２８】バルブ３０は、結合される充填管２２にほ
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。

【００２９】本発明によれば、充填装置は、充填管２２
の周囲に気密閉鎖エリアを画定する手段と、送り戻し流
体をこのエリアに注入する注入手段とを含み、注入手段
により、分配循環路に含まれる製品を保管タンクに向か
って押し戻すことができる。

【００３０】このため、記載された装置の垂直柱３４
は、充填管２２が収容されるハウジング３８を上端で支
持する。

【００３１】特に図２、３から分かるように、供給管路
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をもつ筒状の回転壁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。

【００３２】供給管路２８の末端部分は、ベース４２を
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。

【００３３】有利には、ハウジング３８は、充填管２２
が収容される完全に閉じられた気密エリアを画定するよ
うに孔４８を塞ぐことができる、可動シャッタ５０を含
む。

【００３４】シャッタ５０は、筒状の壁４４の外側で、
筒状の壁４４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５
０は、シャッタが、孔４８を開けるように後退している
図２に示した開放位置と、シャッタが、孔４８を覆うよ
うに進んでいる図３に示した閉鎖位置との間で移動する
ことができる。

【００３５】スリーブ５２の後端は、壁４４の後端を囲
む軸Ａ２をもつ筒状体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。かくして、フランジ５４
は、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。

【００３６】また、チャンバの部分５８、６０のどちら
かに流体の圧力を課すことによって、シャッタ５０が、
開放または閉鎖位置のいずれかの側へ移動するようにす
る。換言すれば、フランジ５４と、チャンバの二つの部
分５８、６０とは、ダブル作動流体圧力ジャッキを形成
する。

【００３７】装置が複数の充填管を含む場合、各充填ス
テーション１８が、シャッタ５０を制御する固有の電磁
弁（図示せず）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。し
かし、装置が、多数の充填管を含む場合、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。

【００３８】いずれの場合にも、シャッタ５０の作動
は、本発明によれば、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。

【００３９】さらに、本発明による装置は、各充填管２
２に対して、ベース４２に設けられて、対応するハウジ
ング３８により画定されるエリアの内部に通じる補助ポ
ート７０を含む。補助ポート７０は、補助管路７２によ
り接続され、分配器２４によって、加圧送り戻し流体の
供給装置に接続される。

【００４０】かくして、充填装置の停止後、シャッタ５
０によりハウジング３８を閉鎖し、補助ポート７０を介
して、ハウジング３８に加圧流体を注入することができ
る。その場合、流体の圧力によって、分配循環路に含ま
れる製品が後退する。送り戻し中は、バルブ３０を開い
て、製品が保管タンクに向かって逆流できるようにす
る。

【００４１】送り戻し流体は、充填製品に応じて決定し
なければならない。大抵は、殺菌空気などの不活性ガス
を使用することが有利である。

【００４２】送り戻しは、流体が、所望のレベルまで逆
流したとき遮断される。このレベルは、たとえば分配循
環路において、保管タンクの出口に置かれる透明な管路
区間により視覚的に割り出されるか、あるいは知られて
いる検知装置により自動的に割り出される。

【００４３】送り戻しは、加圧流体をハウジングに供給
するのをやめるだけで遮断される。有利には、保管タン
クの出口に隔離バルブを設ける。このバルブは、製品が
所望のレベルまで逆流すると閉じる。

【００４４】さらに、充填操作は、もちろん、製品のあ
らゆる汚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。

【００４５】そのため、充填装置の洗浄を定期的に実施
しなければならない。洗浄は、製品の痕跡全体を除去
し、埃その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。

【００４６】洗浄は、一般に、装置内部で製品が通る循
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。洗浄剤の消費を制限するために、また特
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。

【００４７】ところで、ハウジング３８がシャッタ５０
により閉じられる場合、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３０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。洗浄液
は、補助ポートを通ってハウジングから排出され、補助
ポートは、補助管路７２と分配器２４とによって洗浄液
の回収および再生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。

【００４８】好適には、補助ポート７０は、ハウジング
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。

【００４９】有利には、このような装置を用いた充填の
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。

【００５０】本発明によれば、装置の停止中の製品の送
り戻し操作が、装置の全ての充填ステーションで迅速に
実施可能であるので、製品のあらゆる損失が回避され
る。さらに、送り戻しは、当該製品に対して不活性の流
体により行われるので、装置は、分配循環路の特別な洗
浄を必ず行うということなしに再始動可能である。但
し、当然のことながら、停止が延長される場合を除く。
このような場合、上記の洗浄操作は、特に簡単に実施す
ることができる。 ［図面の簡単な説明］

【図１】本発明により構成された充填装置のカルーセル
の一部を示す軸方向の断面概略図である。

【図２】充填管の洗浄ハウジング、ならびに閉鎖シャッ
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。

【図３】シャッタが閉じた位置で示されている、図２と
同様の詳細図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ムニエール，エリツク フランス国、エフ−76053・ル・アーブ ル・セデツクス、ボワツト・ポスタル・ 204、シデル (72)発明者 サン−マルタン，ロドルフ フランス国、エフ−76053・ル・アーブ ル・セデツクス、ボワツト・ポスタル・ 204、シデル (56)参考文献 特開 平３−200592（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−62497（ＪＰ，Ｕ) 特公 平11−91877（ＪＰ，Ｂ２) 特表2002−534329（ＪＰ，Ａ) 特表2002−534330（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／33675（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67C 3/00 - 3/34

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填装置の分配循環路に含まれる製品の
   送り戻し方法であって、分配循環路（２２、２４、２
   ６、２８、３０）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た充填管（２２）まで、上流
   側から下流側に、製品の保管タンクを結合し、 気密ハウジング（３８）により、充填管（２２）の周囲
   に閉鎖エリアを画定することからなるステップと、送り
   戻し流体が、補助ポート（７０）を介して前記閉鎖エリ
   アに加圧注入され、分配循環路（２２、２４、２６、２
   ８、３０）に含まれる製品をタンクに向かって送り戻す
   ステップとを含むことを特徴とする、充填装置の分配循
   環路に含まれる製品の送り戻し方法。
2. 【請求項２】 送り戻し流体が、不活性ガスであること
   を特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 送り戻し流体が、殺菌空気であることを
   特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 充填容器（１２）の開口部の正面に導か
   れるように構成された充填管（２２）まで、上流側から
   下流側に、製品の保管タンクを結合する分配循環路（２
   ２、２４、２６、２８、３０）を含み、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）に収容され、固定ハウジング（３
   ８）が、正面に充填管（２２）が配置される通過孔（４
   ８）と、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）
   とを含む、充填装置であって、 充填装置が、エリアに通じる補助ポート（７０）を含
   み、補助ポートは、加圧送り戻し流体源に接続されるよ
   うに構成され、可動閉鎖シャッタが閉鎖位置にあるとき
   に、送り戻し流体を前記エリアに加圧注入すると、分配
   循環路（２２、２４、２６、２８、３０）に含まれる製
   品が、タンクに向かって送り戻されることを特徴とす
   る、充填装置。
5. 【請求項５】 可動閉鎖シャッタ（５０）が、作動手段
   （５８、６０、５４）により、閉鎖位置と、固定ハウジ
   ング（３８）の通過孔（４８）が開放される開放位置と
   の間で制御されることを特徴とする請求項４に記載の充
   填装置。
6. 【請求項６】 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５
   に記載の充填装置。
7. 【請求項７】 充填装置が、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、洗浄剤は、充填
   管（２２）から固定ハウジングに導入されて、固定ハウ
   ジング（３８）により画定されるエリアの内部に通じる
   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４から６のいずれか一項に記載の充填装置。
8. 【請求項８】 補助ポート（７０）が、固定ハウジング
   （３８）の下方の地点に配置されることを特徴とする、
   請求項４から７のいずれか一項に記載の充填装置。
9. 【請求項９】 充填中、殺菌ガスが、補助ポート（７
   ０）を介して固定ハウジング（３８）に注入され、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）を通って
   排出されることを特徴とする、請求項４から８のいずれ
   か一項に記載の充填装置。
10. 【請求項１０】 複数の充填管（２２）を含み、各充填
    管が、固定ハウジング（３８）を気密に閉鎖可能にする
    可動閉鎖シャッタ（５０）を備えた固定ハウジング（３
    ８）に収容されることを特徴とする、請求項４から９の
    いずれか一項に記載の充填装置。