JP4223476B2 - 使い捨て食品容器のホース継手 - Google Patents

Description

本発明は、特に食品自動販売機（配給機）などの配給ラインに使い捨て食品容器を連結するためのホース継手に関する。本発明は安価で信頼性が高く、微生物に敏感なミルクやミルクをベースにした濃縮物、ソフト・アイスクリーム、調理用流体などの流体を収容する無菌食品容器用の衛生的な連結装置を作るために特に有用である。

食品工業において、柔軟バッグ、箱にバッグが入った形式のパッケージなどの使い捨て容器に保存されている濃縮物や直ぐに使用できる素材のような飲み物や食品の素から、指示に応じて自動販売システムで用意した飲み物や食品を提供することは一般に行われている。飲み物や食品の素は通常、機械的手段または重力あるいはその両方の組合せにより、バッグからホース継手により配給ラインに取付けられたホース部分を通して一般に抜出される。このホース継手は飲み物や食品の素の供給源から配給ラインへの流体連通を好ましく且つ迅速に確立することを目的に作用する。

例えばミルクなどの酸性度の低いまたは中性の濃縮物のような微生物の影響を受けやすい流体に関する場合には、配給ラインを特別に注意し、定期的に浄化することが必要という衛生上の問題が生じる。一つの可能な方法は、容器の継手に衛生用のマニホルド・システムを連結して配置し、その継手および配給ラインを定期的にフラッシュ洗浄してあらゆる付着食品の除去、浄化および水洗を行い、成長し始めているあらゆるバクテリア・コロニーを最終的に壊滅することである。

本願と同日に出願されたピー・ダブリュー・カーハフ氏他による「衛生的に流体を配給する衛生的なマニホルド・システムおよび方法」と題する関連特許出願は、終端部および配給ラインの規則的な洗浄および水洗の必要性に合致する発明を提供する。本明細書にその出願の内容全体が援用される。

既知の継手は通常、連結部分と、ホースに取付けるために連結部分の後方に延在する単純なパッキン押え部とを有する。継手のパッキン押え部は通常、有効な緊密シールを形成するために十分な長さとされねばならない。短すぎると、特に溝や接合線、または死領域に漏れを生じて汚染が発生し得る。長すぎると、継手はそのポートから隔たった位置で流体の配給が行われていないときにホースを圧迫することになる。従って圧迫点が離れるほど、衛生上のリスクが増大する。何故ならホースおよび継手の洗浄すべき部分が増大するからである。

従って、チューブの圧迫点と、配給ラインなど、例えば洗浄または水洗システムとの境界をなす継手ポートとの間の距離を短縮するとともに、周囲に漏出を生じない緊密シールを形成するために、既知の継手よりも短くできる新しい継手が必要とされている。また、耐久性および緊密性の改良された連結を形成する継手も必要とされている。

本発明はこれらの必要性を満たすのである。

本発明は飲料または食品を配給するラインにおけるホースとホース保持手段との間の流体連通を安全に確立するためのホース継手に関し、このホース継手は、ホース端部を嵌付けることのできる長手方向軸線に沿って延在しているソケットと、流体出口を画定する終端円環当接壁とを有する第一の本体部材、およびホース端部を本体部材のソケットに押付けて緊密シールを形成するようにホース端部の外面にピッタリと係合するようになされた穴を含む、リング状のスリーブであることが好ましい第二の部材を含んでいる。

このような構造は、ホース端部と小さな接触面積しか必要とせずに、ホースおよび継手を通して配給ラインへ流れる流体に対する改良された緊密性を保証するさらに小型の継手を構成することができる。従ってこの継手はホースと関連して使用されて、微生物の影響を受けやすいホース部分を縮小するために、例えばピンチ（圧迫）・バルブによって流量制御を継手出口の近くで行うことができる。その結果、自動販売ユニットの運転時に洗浄流体または水洗流体で洗浄または水洗しなければならない圧迫点よりも下流側のホース部分を上述のように制限するで、微生物の汚染および成長の危険性を減少させることができる。

本発明の好ましい概念によれば、スリーブはリング状で、配給ラインの補完的なホース保持手段に係合するようになされた連結手段を含む。このようにして連結手段は、ホース端部を継手に固定する機能も果たす部体によって支持されることができる。従って継手をホースに連結するための例えばパッキン押さえのようなホース連結用延長部などの必要性が全くないので、わずらわしさを減少できる。

本体部材のソケットおよびスリーブの穴は異なる表面形状を有することで、ホースに対して楔作用を生じ、またホースに作用する引張力による脱落に抵抗するようになされることがさらに好ましい。従ってホースに対する継手の連結は、ホースまたは継手に作用する引張力が発生したときに、リング状スリーブ自体によって強力なものとなされる。従って、ホースに作用する引張力が継手からホースを脱落させる傾向を示す通常の継手とは逆に、本発明ではホースに作用する引張力が、継手の本体部材に対して、ホース端部に対するスリーブの連結圧力を増大させる。

衛生マニホルド・システムのような配給ラインに継手を係合させる継手連結手段は、当業者に知られたさまざまな構造および形状を取ることができる。例えば、連結手段は、配給ラインの保持構造のホルダに補完的に嵌付られる溝を含むことができる。これに代えて、連結手段は少なくとも一つのリブを含み、このリブが配給ラインの保持手段の補完形状箇所と協働するようになされることができる。

本発明はまた微生物の影響を受けやすい食品や飲料基材の容器、その容器に取付けられたホース、および殺菌に説明したように破かれる膜によって封止された継手を含む飲料または食品の使い捨て誘容器を含む。さらに好ましくは、その容器は棚展示を安定してできる弱酸性濃縮液、例えばミルクを基材とした濃縮液を収容するパッケージとされる。

本発明はまた、食品または飲料の配給ラインのホースとホース保持手段との間に流体連通を安全に確立するようになされたホース継手に関し、この継手はホースの内部に係合する第一の係合面を有する本体部材と、ホースの外面に係合してホース端部を第一の係合面に押し付、継手とホース端部の間に緊密シールを形成するようになす第二の係合面を有するスリーブ部材とを含む。

本発明の特別な実施例が図面を参照して説明される。

図面を詳細に参照すれば、符号１は図１に最初に示された継手を示し、符号２は継手に取付けられるホースを示し、符号３は図６に示されるような衛生製品供給組立体を全体的に示している。

図１〜図３に示されるように、このように本発明の継手は二つの主部分、すなわち第一の本体部材１０およびリング状スリーブ１１で構成され、これらは組み立てられてホースの終端部分すなわち端部２０に固定されることで継手とホース２との間の流体密組立体を形成する。継手を通して送られる材料はいずれの種類の液体または液状体とすることもできるが、ポーチやバッグとされ得る柔軟または堅い容器からポンプで抜出されて配給ラインへ送られる濃縮液、直ぐに使用できる食品、直ぐに飲める飲料品、ソフト・アイスクリームやシャーベット、医療薬液などの微生物の影響を受けやすい成分であることが好ましい。好ましい適用例では、流体は冷蔵の必要ないことが好ましい自動販売機で温かい飲み物や冷たい飲み物を再構成するためのミルクまたはミルクを基材とした濃縮液とされる。濃縮液は密封されて容器内に無菌状態に保持でき、また一旦開封されても、微生物による危険を伴わずに大気温度で配給することができる。その特別な構造により、本発明の継手は配給品の好ましい衛生状態の維持に関与する。

図２に示されるように、継手の第一の本体部材１０は、長手方向軸線に沿って延在するチューブの一部すなわちソケット１２を含む。ソケット１２は、連結されるホース端部２０の基準内径に対して適当な外形断面を有する筒状係合面を形成している。ホースは、ソケット１２上にピッタリ嵌付けられるように僅かに伸長する弾性プラスチック材料で形成されることが好ましい。終端当接壁１３はソケット１２の第一の端部に備えられ、軸線Ｉの中央流体入口１４の境界を定めている。ホースがソケット上に嵌付けられるときに、終端当接壁１３は係合されるべきホースの長さを決める当接部材となる。

継手はさらに第二の部材１１を含み、この部材は、ホース端部との第二の係合面を形成する内部穴１５を有してリング形状をしていることが好ましいスリーブである。スリーブ１１の穴はホース端部２０の外面とピッタリ係合して、図３に示すように流体密の連結を形成する。特に、ソケット１２および穴１５は異なる表面形状を有してホース端部に作用する楔を形成しており、これによりホース端部に作用する引張力によって脱落しないようにホース端部が抵抗するようになされている。好ましい実施例では、ソケット１２は長手方向軸線Ｉに対して傾きθ_１を形成するようにホースへ向かって徐々に細くなる係合面１６を有するのに対し、穴１５は同じ方向へ向けて徐々に細くなるが、θ_１ よりも大きいθ_２をなす係合面１７を有しており、これにより楔領域４が形成されてスリーブ１１の外面１８０の近くでホースを圧迫する。従って、ホースはソケットとスリーブとの間に適正に固定されると同時に、外方Ｔへ向かう引張力に抵抗する。

スリーブ１１はさらに連結手段１８を支持する。この連結手段１８は、後述するように配給ラインの保持手段に補完的に嵌付けるようになされている。容易に理解されるように、継手が連結手段１８によって配給ラインに固定されると、ホースに作用するＴ方向の引張力が楔領域４においてスリーブに反作用力を発生させ、これがホースに作用する圧力を増大させて、ホース端部を継手の所定位置にさらにしっかりと保持する。この結果、継手の穴およびソケットは長大とされるような長さを必要としない。何故なら、緊密で抵抗力の強いシールを形成するために十分な圧力を得られるからである。さらに好ましいことに、本体部材およびスリーブはいかなる漏出問題も生じる危険を伴わずに、ホース外径Ｄと同じかそれ未満の長さのホース長さＬに沿って係合させることができることができる。例えば、ホース外径Ｄは通常は約１〜１．５ｃｍとされる。これに対して、継手の長さは通常は０．５〜１．２ｃｍの範囲で変化される。Ｄが１．２ｃｍ、Ｌが０．８ｃｍで非常に優れた結果が得られた。ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレンまたはテトラフルオロポリエチレンのような食品用級のプラスチック材料で継手を作ることが好ましい。

スリーブは、第一の本体部材の当接壁１３の内面１３０に組合わされる前面１１０を含むことがさらに好ましい。２つの面１１０，１３０は接着、熱シーリング、超音波溶接、スナップ嵌付け、またはそれらの組合せによってしっかりと取付けられることもさらに好ましい。従って、図３に見られるように、このことは流体がホースから流出する通路をいっそう屈曲させる。何故なら、流体がホースから流出する通路を探しても、少なくとも二カ所の拘束領域４０，４１に出合うことになるからである。さらに、ホース端部はソケットおよびスリーブの面との摩擦力で保持されるが、スナップ固定、接着または熱シールされる連結によって保持されて、よりいっそう高い安全性および緊密性を保証することができる。

継手は、流体入口１４を閉ざす押込み立証膜１９によって封止されることがさらに好ましい。例えば熱シーリング、振動シーリング、接着または他の同等手段のようないずれかの適当技術によって膜を当接壁１３の外面に取付けることができる。この結合は使用者の要求に応じて永久結合または脱着可能結合とされ得る。膜が固定的に取付けらている場合には、流体連通を確立するために膜の開封時に押込み立証膜１９が破られる。またはこれに代えて、これが例えば剥ぎ取り可能な結合手段で結合されている場合には、膜は剥ぎ取られることができる。

図４および図５は本体部材およびスリーブがスナップ嵌付け連結構造６によって取付けられた実施例を示している。この連結構造は、第一の部材の複数のピン６０と、これが嵌込まれる他方の部材の複数の開口６１とを含んで構成されている。このような構造は、製造ラインにシーリング・ステーションの据え付けを必要とすることなく、ホースとの便利で素早い連結を行えるようにする利点を与える。

図６に示されるように、衛生飲料および食品供給組立体３は、指示に応じて衛生的に飲料を再調合する飲み物自動販売機のような自動販売機に典型的に一体化されて組み込まれる。この組立体は使い捨ての副組立体すなわち容器３０を含み、容器３０は衛生マニホルド・システム３１に取外し可能に取付けられる。マニホルド・システム３１はハウジング３２を含み、ハウジング３２は容器３０から配給ライン３４へ至る飲料または食品の流体連結を確立するための境界ポート３３を有する。マニホルド・システムは移動されるようになされており、また洗浄または水洗ライン３２０，３２１からの洗浄および（または）水洗流体によってフラッシュ・ライン３５を通してフラッシュ水洗する。洗浄および（または）水洗流体は熱水または冷水、化学剤、蒸気、およびそれらの組合せを包含する。洗浄および水洗ラインの選択および開栓は制御システム（図示せず）で制御されるバルブ３２３によって行われる。

容器組立体３０は飲料または食品の材料を含有するパッケージ３００と、本発明による継手１にて終端するホース２とを含むことが好ましい。このパッケージは典型的に箱入りバッグ形式のパッケージか、輸送および保存に容易で都合の良い何れかの同様な使い捨ての柔軟パッケージとされる。ホース２はパッケージ・ポート３０１に直接にシール結合されるかクリンプされることが好ましく、パッケージ材料とシールに共用できる材料で作られる。膜を備えた容器組立体は充填を行われる前に照射のような方法で殺菌されることが好ましい。食品流体の充填は無菌状態で行われることが好ましい。無菌充填はパッケージ自体に備えられている充填ポートまたは開口で行われるか、ホースに取付けられてその後に適当にシールされる継手による充填で行われる。従って、このような容器組立体は膜が破られるか、それに代えて膜部材が剥ぎ取られるまで無菌状態を維持できるので、大気温度での輸送、保存および配給ユニットへの容器の装填のために有利となる。このような柔軟なポーチおよびホース組立体は「配給システム」と題するクライデ氏の米国特許第６０２４２５２号にさらに詳細に記載されており、本明細書にその記載内容全体が援用される。

容器組立体は、継手１を境界ポート３３と、圧迫バルブ６０または同様装置に係合するホース２とに連結させてマニホルド・システムに取付けられ、圧迫バルブは上流側のホース部分およびパッケージを衛生的に維持することができる。配給ライン（図示せず）へ流す製品の流量制御を保証するために、追加のバルブ（単数または複数）およびポンプ手段が通常備えられる。

マニホルド・システムは保持手段３６を含み、これは都合の良い取外し可能な方法で本発明の継手１と補完的に係合される。連結手段の形状は境界ポート３３に固定される継手の形式および形状に応じてさまざまに変更することができる。この連結は、容器と衛生マニホルド・システムの配給ライン３４との間に信頼性の高い安全な流体連通を確立するために、境界ポートに水密連結を形成できなければならない。好ましい態様においては、継手の連結手段に係合するようになされて継手を境界ポートに弾性的に押付けるばね押圧保持システム３７が備えられる。継手１とマニホルド・システム３１との間の連結は、本発明の精神から逸脱することなく実質的に同様な結果をもたらす例えばカムやレバー式機構のようないずれかの他の同等手段で行えることは明白である。

洗浄または水洗の態様では、マニホルド・システムは継手内の洗浄または水洗流体を圧迫点６１まで導き、これにより容器組立体のこの重要部分を定期的に洗浄または水洗することができるようにする。この構成では、圧迫バルブは容器組立体の重力部分を絶縁された無菌状態に保証する。

重要なこととして、継手１の短縮された構造が洗浄または水洗を必要とするホースの下流側部分を有効に短縮できるということであることは、容易に理解できる。流体との接触がソケットの短い筒状内面に限られるので、継手は有機微生物の付着する機会を非常に僅かとするだけである。従って、配給された衛生状態は確実に改善され、バクテリアの汚染および増殖するリスクはそれに比例的に減少する。この結果、濃縮ミルクと比較的少量の水のような弱酸性の濃縮液を収容する液無菌処理された容器は、それを連続する必要なく自動販売機機にて大気温度の終端で配給することができる。これは、冷蔵ミルクから白色飲料を配給する既知の自動販売機に比較して使用者に重要なコスト利益を与える。

容器から微生物の影響を受けやすい流体を衛生的に供給するマニホルド・システムおよび方法に関するさらに詳しい説明は、同日出願された「微生物の影響を受けやすい流体を衛生的に配給する衛生マニホルド・システムおよび方法」と題するピー・ダブリュ・カーハフ氏他による関連米国特許出願に記載されており、上述したように本明細書にその記載内容全体が援用される。

ホース部分に取付けられた本発明の継手の斜視図である。 継手の閉結を示す図１の継手の横断面図である。 継手がホース部分に取付けられた図２の継手の横断面図である。 本発明の第二の実施例による継手の閉結を示す横断面図である。 図４の本発明の第二の実施例による閉結状態の継手の横断面図である。 衛生マニホルド・システムに対して本発明の継手を使用した容器の取付けを模式的に示す。

符号の説明

１ 継手
２ ホース
３ 衛生製品供給組立体
４ 楔領域
６ スナップ嵌付け連結構造
１０ 第一の本体部材
１１ リング状スリーブ
１２ ソケット
１３ 終端当接壁
１４ 流体入口
１５ 穴
１６，１７ 係合面
１８ 連結手段
１９ 押込み立証膜
２０ ホース端部
３０ 容器
３１ 衛生マニホルド・システム
３２ ハウジング
３３ 境界ポート
３４ 配給ライン
３５ フラッシュ・ライン
３６ 保持手段
３７ ばね押圧保持システム
４０，４１ 拘束領域
６０ ピン
６１ 開口
１１０ 前面
１８０ 外面
３００ パッケージ
３０１ パッケージ・ポート
３２０ 洗浄ライン
３２１ 水洗ライン
３２２ 洗浄バルブ
３２３ 水洗バルブ

Claims (12)

1. 飲料または食品の配給ラインの外径を有するホース（２）と、ホース保持手段（３６）との間に流体連通を安全に確立するホース継手であり、ホース端部（２０）が上から嵌付けられる長手方向軸線に沿って延在するソケット（１２）を有する第一の本体部材と、および穴を含み、ホースを本体部材（１０）のソケット（１２）に取付けるためにホース端部（２０）を受入れて外側からピッタリ係合し、緊密シールを形成するようになされた端部を有するスリーブ（１１）とを含むホース継手であって、流体出口（１４）を画定する終端円環当接壁（１３）を有すること、およびスリーブ（１１）がリング形状であり、配給ラインの補完的ホース保持手段（３６）に係合する連結手段（１８）を含むことを特徴とするホース継手。
2. 連結手段（１８）が溝またはリブを含む請求項１に記載されたホース継手。
3. 本体部材（１０）のソケット（１２）およびスリーブ（１１）の穴（１５）が、ホース（２）に引張力が作用したときにホース端部（２０）に対して作用する楔を形成して脱落に抵抗するように構成された異なる表面形状を有する請求項１または請求項２に記載されたホース継手。
4. ソケット（１２）が終端円環当接壁（１３）からホースへ向かって徐々に先細形とされ、その角度は、スリーブ穴（１５）の角度よりも小さく、これによりソケットの自由端部に近い位置に楔領域を形成するようになされている請求項３に記載されたホース継手。
5. スリーブ（１１）が本体部材（１０）の終端円環当接壁（１３）の内面（１３０）と組合わされる前部環状面（１１０）と、両面を密接させて取付ける連結手段とを有している請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載されたホース継手。
6. 二面（１１０，１３０）が圧力嵌め、接着、熱シーリング、スナップ嵌めまたはそれらの組合せで取付けられる請求項５に記載されたホース継手。
7. 流体出口（１４）が破られるか剥がされる膜（１９）で封止されている請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載されたホース継手。
8. 本体部材（１０）およびスリーブ（１１）がホース（２）の外径（Ｄ）よりも短いホース長（Ｌ）さに沿って係合される請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載されたホース継手。
9. 微生物の影響を受けやすい食品を作るまたは飲料を作る基材の容器（３００）と、容器（３００）に一端（３０１）で取付けられ、他端（２０）にて、破られる膜で封止された請求項１に記載の継手（１）に取付けられたホース（２）とを含む飲料または食品の使い捨て容器。
10. 容器（３００）が棚展示を安定してできる弱酸性の濃縮液を収容するパッケージである請求項９に記載された使い捨て容器。
11. 容器（３００）がミルクを基材にした濃縮液を収容した請求項１０に記載された使い捨て容器。
12. 食品または飲料の配給ラインのホース（２）とホース保持手段（３６）との間に流体連通を安全に確立する食品または飲料用継手であり、ホース端部（２０）の内面と係合する第一の係合面（１６）を有する本体部材（１０）と、ホース端部（２０）の外面と係合して、ホース端部を第一の係合面（１６）に押付け、継手およびホース端部の間に緊密シールを形成するようになす第二の係合面（１７）を有するスリーブ部材とを含む食品または飲料用継手であって、第一の本体部材（１０）が流体出口（１４）を境界する終端円環当接壁（１３）を有すること、およびスリーブ状部材（１４）がリング状であり、配給ラインのホース保持手段（３６）と補完的に係合する連結手段（１８）を含むことを特徴とする食品または飲料用継手。

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