JP3643378B2 - パッケージング機用タンク換気装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明はパッケージング機用のタンク換気装置に関する。特に、本発明はパッケージング機内の製品タンクを内的に換気する換気装置に関する。
背景技術
容器を形成し、その容器を液体製品で充填し、その容器を密封するのに必要な様々な構成要素を一つのユニットに統合したパッケージング機が知られている。通常、これらパッケージング機は、カートンブランクを機械に供給し、カートンの底部を密封し、製品貯蔵タンクから分配された製品でカートンを充填し、カートンの頂部を密封し、充填されたカートンを輸送のために下ろす。
パッケージング工程中に製品が製品タンクから分配される間、製品タンク内における製品の排出を補償しなければならない。したがって製品のこの排出を補償するためには製品タンクを換気することが望ましい。製品が液体の食料品である場合には、タンク内の無菌環境を維持する必要がある。このためタンクを外気と換気することはできない。
製品タンク内の無菌環境を維持しつつ製品を換気する問題に対する一つの解決策は、ハネラス（Hanerus）他に対する米国特許第5009339号に開示されている。この米国特許第5009339号には容器を満たす植物を換気する換気装置が示されている。この換気装置は製品タンクからの出口に配置された二つの制御弁と、製品タンクの上縁部に沿って設けられた真空パイプ・ポンプ組立体とを有する。
製品タンクは従来の作動速度で上述のように換気されるが、パッケージング機が常に処理能力を増大しようと設計されると新しい問題が生じる。速い作動速度では、充填すべきカートンを充填環境に持ち上げることにより排出される無菌の空気により、従来では扱われていない問題、すなわち充填環境と製品タンクとの両方を換気するという問題が生じる。さらに換気口をタンクの外部に配置すると、人手による別の清掃工程で換気口を必ず清掃しなければならないため、CIPシステムでの問題が生じる。
発明の開示
パッケージング機内の製品タンクを内的に換気する換気装置を開示する。該換気装置は、前記製品タンクの第一開口から延びる第一端部を有する充填管を有する。さらに該換気装置は前記充填管の第二端部を受容するのに適した充填管開口を有する空気収集機構を有する。該空気収集機構は前記充填管の第二端部の下方に延在する。前記製品タンクの第二開口と前記空気収集機構の換気パイプ開口とには換気パイプが接続されている。前記充填管と前記換気パイプとは前記製品タンクと前記空気収集機構との両方に別個に接続されている。前記パッケージング機の作動により発生した空気圧により空気が前記空気収集機構から前記換気パイプを通って前記製品タンクへ向けられる。
前記換気装置の一実施形態では容器リフタが設けられる。該容器リフタは前記充填管の下方に部分的に配置される。前記容器リフタにより容器が前記空気収集機構の開口端部を通って持ち上げられると空気が上方へと排出される。この排出された空気は前記換気パイプを通って前記製品タンクへ向けられる。
前記換気装置の他の局面では閉鎖されたほぼ無菌状態のハウジングが設けられる。前記充填管の第二端部と、空気収集機構と、前記換気パイプの第二端部とがほぼ無菌状態のハウジング内に配置される。前記換気パイプの第二端部がほぼ無菌状態の環境内に配置されているため、無菌の空気が前記空気収集機構から前記換気パイプを通って前記製品タンクへ向けられる。
流体分配装置を換気する換気方法では、第一工程において容器が充填位置へと動かされる。該容器は製品タンクから分配された流体を受容するのに適する。それから第二工程において前記容器を充填位置へ動かすことにより排出された空気が、前記製品タンクに接続された換気パイプを通って前記製品タンクへ向けられる。さらなる工程は、前記製品タンクと前記換気パイプとの両方を同時に通って清掃用流体が分配されることを含む。
本発明の他の目的および利点は添付の図面に関する詳細な説明を参照すれば明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
図１はタンク換気装置の一実施形態の斜視図である。
図２は多数の換気・充填管開口および後退可能な清掃カバーを備えた空気収集機構の斜視図である。
図３はカートン持上げ機がパッケージング機のほぼ無菌状態のハウジングに設けられているタンク換気装置の側面部分断面図である。
図４はタンク換気装置のさらなる実施形態の線図である。
図５はタンク換気装置のさらなる実施形態の線図である。
発明を実施するための最良の形態
図１には全体を参照番号10で示したパッケージング機のタンク換気装置が示されている。タンク装置10は製品タンク12と、空気収集機構として機能する清掃ボックスまたは清掃箱14とを有する。充填チューブまたは充填管16は製品タンク12の第一開口20に接続された第一端部18を有する。充填管16の第二端部22は清掃箱14内に載置される。清掃箱14に設けられた充填管開口24は充填管16の第二端部または分配端部22を受容するのに適している。製品タンク12から製品を分配するノズル26が充填管16の第二端部22の末端部に設けられている。
換気パイプ28は充填管16とは別に製品タンク12と清掃箱14との両方に接続される。換気パイプ28の第一端部は製品タンク12の第二開口30に接続されている。換気パイプ28の第二端部29は清掃箱14の換気パイプ開口32に接続されている。充填管開口24は清掃箱14の頂部34に沿って設けられ、換気パイプ開口32は清掃箱14の第一側面38の上部36に沿って設けられる。図１に示したように、換気パイプ開口32は清掃箱14の充填管開口24に対して垂直に配置される。製造中、空気が清掃箱14から換気パイプ28を通って製品タンク12へ向けられるため、製品タンク12は呼吸できる。特に、適切な収集装置または容器62の充填と下降とが同時に実行されている間に製品が充填管16から分散されると、清掃箱14内に生じた空気圧が製品タンク12内の製品に取って代わる。
排出パイプ40は清掃箱14の第二側面44の底部42に設けられた排出パイプ開口（図示せず）に接続される。製品タンク12の第二開口30と清掃箱14の換気パイプ開口32との間には弁46が設けられる。パッケージング機の製造工程中には弁46は開弁される。排出パイプ40および弁46の両方ともパッケージング機の清掃工程中に用いられる。
図２に示したように、清掃箱14'は多数の充填管開口48と多数の換気パイプ開口50とを有する。各充填管開口48は充填管52の一つを受容するのに適している。さらに各換気パイプ管50は換気パイプ54の一つを受容するのに適している。さらに後退可能なカバー56は清掃箱14の開口端部58に取り外し可能に取り付けられており、これは、本願と同日に出願され本願の一部をなす米国特許願第08/316109号（社内整理番号TRX−0101、代理人整理番号10586US01）に詳細に記載されている。パッケージング機の清掃工程中では、カバー56は清掃箱14'の開口端部58を覆って配置されている。換気パイプ54は清掃箱14'と製品タンク（図示せず）とに接続され、清掃工程中にパッケージング機を循環する清掃用流体は換気パイプ54を通って清掃箱14'へ循環され、排出パイプ60を通る。パッケージング機のこのような換気構成によれば、換気口は製品タンクへ外的に接続されているため、清掃工程中に換気口を清掃することができない。したがって清掃することが不可能であるならば上述した公知の換気構成における換気は困難である。この欠点は、パッケージング機の清掃工程中に換気パイプ54を清掃できる本願の原理にしたがって製造された換気装置により克服される。
図３に示したように、図面に示した切妻状の頂部を備えたカートンのような適切な収集装置または容器62は、製造中にカートンリフタまたはカートン持上げ機のような適切な容器持上げ機66により清掃箱14''の開口端部64へ持ち上げられる。容器持上げ機66の一例は、双方とも1994年９月28日に出願されて本願の一部を成す米国特許願第08/315410号（社内整理番号TRX−0043、代理人整理番号10325US01）および米国特許願第08/315401号（社内整理番号TRX−0044、代理人整理番号10602US01）に詳細に開示されている。容器持上げ機66は空気収集機構14''に収容された充填管の分配端部の下方に部分的に配置され、ここでの充填管の位置は図１の原理で示した。取り外し可能なカバー（図２参照）68は製造中は開いた位置に維持される。容器62が容器持上げ機66により開口端部64を通して清掃箱14''に持ち上げられると、空気が矢印で示したように清掃箱14''へ向けられる。それから上方へ向けられた空気は図１で示した換気パイプ28のような換気パイプを通って図１で示した製品タンク12へと換気される。
パッケージング機の或る充填動作は、充填環境の空気が食料品の扱いに要求される衛生上の基準を満たすのに十分に無菌状態であるようなほぼ無菌状態の充填環境を必要とする。このような条件がある場合、製品タンクの下方にハウジング70が提供される。ハウジング70は図で破線で示したほぼ無菌状態の環境または室72を有する。ほぼ無菌状態の環境72が提供されると、容器持上げ機66で容器62を清掃箱14''へ持ち上げることによりほぼ無菌の空気が上方へ向けられる。それから上方へ向けられた無菌状態の空気が図１に示した原理に従い換気パイプを通して製品タンクへ導かれる。さらに清掃箱14''に接続され、清掃箱14''内に配置され、清掃箱14''の下方に延在する全ての要素は、ほぼ無菌状態の環境72の衛生に悪影響を及ぼすことなくほぼ無菌状態の環境72の外側に配置された要素、例えば取り外し可能なカバー68を除き、製造中にはほぼ無菌状態の環境72内にある。
ほぼ無菌状態の環境72内に配置された図３で示した要素以外の要素は、充填管16の第二端部22と、空気収集機構14と、換気パイプ28の第二端部29とを含み、これらは全て図１に示した。
図４で示した換気装置の一つのタイプでは、多数の充填管74、76が、第一端部78、80において製品タンク86の第一充填管開口82および第二充填管開口84それぞれに接続される。各充填管74、76は清掃箱96〜102の上方において第二端部88、90で充填管枝管92、94に分割される。各充填管枝管92、94は充填管74、76それぞれの第二端部88、90と流通している。第一および第二充填管枝管開口104〜118は各清掃箱96〜102に形成される。
換気パイプ120は製品タンク86の換気開口124に第一端部122で接続される。換気パイプ120は清掃箱96〜102の上方において換気パイプ120の第二端部130で第一換気パイプ126および第二換気パイプ128に分割される。さらに第一換気パイプ126および第二換気パイプ128は換気パイプ枝管132、134および136、138それぞれに分割される。換気パイプ枝管132〜138は換気パイプ枝管開口140〜146それぞれに接続される。
図５では、清掃箱96〜102の代わりに、多数の充填管枝管および多数の換気パイプ枝管を受容するのに適した一つの清掃箱148が設けられている。したがって清掃箱、換気パイプ枝管および充填管枝管の数は上述の原理にしたがって変わる。
流体分配装置を換気する方法では、第一工程において容器が充填位置へ動かされる。容器は製品タンクから分配された流体を受容するのに適している。容器を充填位置へ動かすことにより排出された空気は、それから第二工程において製品タンクへ接続された換気パイプを通って製品タンクへ向けられる。さらなる工程は、製品タンクおよび換気パイプの両方を同時に通って清掃用流体を分配することを含む。
特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、請求の範囲に記載された発明の範囲および精神を逸脱することなく本願を変更することが可能であることは当業者には理解されよう。

Claims (3)

1. 流体材料を受け入れ且つ分配するのに適した製品タンクを具備し、該製品タンクが該製品タンク内の上部空間と流通する換気開口を有し、該上部空間の圧力が概ね大気圧であり、
   清潔なカバーと、
   第一端部において前記製品タンクから延び且つ該製品タンクと流通する充填管とを具備し、該充填管が製造中に該充填管を通って前記製品タンクから流れる流体材料を分配するためのノズルを有する第二端部を有し、
   前記充填管の第二端部を包囲する清掃箱を具備し、該清掃箱が前記充填管の第二端部を受容するのに適した開口と、前記清潔なカバーおよび少なくとも一つのカートンを交互に受容するのに適したカートン開口と、換気開口とを有し、
   前記清掃箱の換気開口を前記製品タンクの換気開口に接続する換気パイプと、
   流体材料で充填するための前記充填管の第二端部に隣接した位置まで前記清掃箱へと少なくとも一つのカートンを持ち上げるカートン持上げ機とを具備し、前記少なくとも一つのカートンを前記清掃箱へと持ち上げることにより排出された空気が、前記換気パイプを通って前記製品タンクへと向けられて前記製品タンクの上部空間の負圧を低減し、これにより前記上部空間の圧力を概ね大気圧に維持し且つ前記充填タンクからの流体材料で前記カートンを素早く充填し易くしたパッケージング機。
2. 前記清掃箱とカートン持上げ機との周りに配置されたハウジングをさらに具備し、該ハウジングが閉鎖されたほぼ無菌状態の環境を形成し、前記換気パイプが無菌状態の空気を前記空気収集機構から前記製品タンクへと向けるための導管である請求項25に記載のパッケージング機。
3. パッケージング機が清掃サイクルにあるときに、前記清潔なカバーが前記カートン開口を覆って配置されることにより前記清掃箱が密閉され、前記充填管の第二端部周りにおけるおよび前記換気パイプを通る清掃用流体の流れを促進して前記充填管と、前記清掃箱の換気開口と、前記製品タンクの換気開口とを清掃する請求項25に記載のパッケージング機。

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