JP4618979B2 - 容器充填用弁組立体 - Google Patents

Description

本発明は、計量された分量の材料で容器を急速に充填するための弁組立体に関する。より特別には、本発明の弁組立体は、可撓性包装体のような容器を飲料で満たすために提供される。

可撓性包装体のような容器を飲料又は粒子状材料で満たすための種々のシステムが知られている。これらシステムは、弁体用の内部アクチュエーターを有する種々の形式の弁を使用する。これらアクチュエーターは、希望のように空気圧式又は電気式とすることができる。

しかし、内部アクチュエーターを有するこれら公知の弁組立体には種々の問題がある。まず第１に、内部アクチュエーターは、特にシロップ飲料又は柑橘類ジュースが分配されているとき、弁組立体内部の清掃を困難にする。更に、内部弁アクチュエーターは、一般に要求されるような耐久性がなく、かつ修理をするためには弁全体を分解する必要があるため修理が困難である。

従って、容器充填装置の技術において、修理が容易でかつ清掃が容易な耐久性のある弁組立体に対する要求がある。

従って、容器を飲料のような液体、粒子状材料で急速に充填するするために使用する弁組立体、或いはかかる弁組立体であって耐久性があり修理が容易でかつ清掃の容易なものを提供することが本発明の第１の態様である。

本発明のこれら態様は、計量された分量の材料で容器を満たすための弁組立体であって；弁組立体支持用のフレーム；弁胴とその中の室とを定めているハウジングであって、前記室が開口した上方端部と底部端部、及び実質的に平滑な内部側壁を有し、前記弁胴がその下方部分内の開口可能な底部端部を有する前記ハウジング；開口可能な底部端部を通る材料の流れを収容し又は阻止するために開口可能な底部端部をそれぞれ開閉するための弁体；及び開口可能な底部端部の開口位置又は閉鎖位置を達成するために弁体と開口可能な底部端部との間の相対運動を与えるためのアクチュエーター装置であって、前記弁胴の外側に配置されかつ内部の材料と接触していない前記アクチュエーター装置を具備した前記弁組立体を提供することにより実現される。

弁組立体は、弁胴を支持しているブラケット、及びアクチュエーター装置を支持しかつ弁を作動させるために弁胴の可動部分の周りの環状ブラケットを備える。

弁組立体内の室は、弁組立体から分配すべき材料を収容するための漏斗状の頂部開口室であることが好ましい。開口頂部は充填用導管に接続可能である。

室の底部の開口可能な端部に関して間隔を空けて円板が配置され、これは弁体から伸びている中央ピンを固定的に支持するために中央穴を持つ。これを通る液体又は材料の流れを受け入れるために中央孔を囲んで円板に流れポートが設けられる。

本発明の好ましい実施例においては、アクチュエーター装置は空気シリンダー組立体を備える。弁胴の下方部分には、弁胴の主要部分に差込み式に配置された同心スリーブが設けられ、そしてそのピストンは、弁胴の下方部分に固定された環状ブラケットに機械式に連結される。１対の空気シリンダーが設けられ、これらが弁胴の周りの支持ブラケット上に対称的に配置されることが好ましい。

本発明の弁組立体、及びその好ましい使用は、可撓性包装体のような容器の連続を急速に充填するための組立ライン内に配置されたフィルターユニットの供給導管内に含まれる。

本発明の応用の更なる範囲は、以下与えられる詳細な説明より明らかとなるであろう。しかし、本技術の熟練者には、この詳細な説明から本発明の精神及び範囲内の種々の変更及び変化が明らかとなるであろうため、詳細な説明及び特別な例は、本発明の好ましい実施例を含んでいるが説明のためにのみ与えられたことを理解すべきである。

本発明は、以下与えられる詳細な説明及び図解のためにのみ与えられ従って本発明を限定しない付属図面からより完全に理解されるであろう。

図面を詳細に参照すれば、可撓性の袋を熱い飲料で急速に満たすための例示の方法及びシステムが図１に示される。濃縮液を低温殺菌する十分に高い温度にジュース濃縮物を加熱しこれを回転式充填ステーション１２に輸送するためにジュース低温殺菌装置１０が設けられる。ジュース濃縮物は成分を変更することができる。例えば、これは砂糖と結合されたフレーバ濃縮物とすることができ、或いはオレンジジュースのような天然ジュース濃縮物とすることができ、これは、水のような液体との混合により最終の消費可能な飲料を形成するために使用される。

本発明により、充填すべき可撓性包装体は袋形成機１４において形成される。この機械は、ほぼ６００ｐｐｍの袋生産高を提供する適宜の商業的に入手可能な機械とすることができる。形成された袋は、封鎖する前に、低温殺菌されたジュースのような高温液体で満たされる。ジュース低温殺菌装置１０から分配された高温ジュースは、充填機械及び袋に入る。

袋形成機１４は、折られたシート状のプラスチックウェブをロールストック袋形成機１６から受け取り、このウェブを、液体充填機１３から充填するための個別の可撓性の袋に裁断することが好ましい。袋形成機は、充填機１３と連携して、種々の希望形状及び特性の２００ｍｌの袋を約６００ｐｐｍ、又は３３０ｍｌの袋を約３００ｐｐｍの速度で、連続して迅速に包装体を作り形成できることが好ましい。

袋は、充填されると、その充填用開口に沿って超音波連続封鎖装置２０により封鎖される。飲むためのストローを袋の中に差し込み、或いは公知形式のストロー取付具２２を使用してこれに取り付けることができる。袋は、型切断装置３４の使用により、ロールストックから個別容器に分離され、この装置には製造日のような情報を包装体にコード印刷するためのプリンターを設けることもできる。包装体形成及び充填設備の出口に回転円板式の輸送装置２４が設けられ、これが、個々の包装体を袋重量検査装置２６を通過させるためのコンベヤー２７に供給し、この検査装置は袋が適正に充填されたか否かを判定する。次いで、袋は螺旋状振動装置２９を経てコンベヤーシステム３０に動く。高速ピックアンドプレースロボット３２が包装体をコンベヤー３０から移し替える。

図２ないし４を詳細に参照すれば、本発明による弁組立体が示される。弁胴２は、内部に内側室２Ａを定めている漏斗状の主要部分を備える。弁胴２の頂部周囲は連結用フランジ１であり、これは、図１のユニット１３のような充填ユニットの清浄接続具に接続するようにすることができる。対称的に配列された１対の空気アクチュエーターシリンダー１０を支持するために、主弁胴２の外側に取付用ブラケット４が溶接され又は適切に取り付けられる。弁胴２の底部端部５の直上に環状の取付板３が設けられ、これは、主弁胴２の下方部分に差込み式に配置された同心スリーブ１１、下方弁胴部分に連結される。弁体又はプラグ８が弁組立体の下方部分１１内に配置され、その中で、円板１２の中央開口１２Ａ内のピン８Ａが往復運動する。円板１２は、中央孔１２Ａの周囲の流れポート１２Ｂを持つ。弁体８は、空気シリンダー１０及び取付板６に固定された可動ピストンロッド１０Ａの作動に応答して排出開口１１Ａを開閉する。胴２とスリーブ１１との間にはヴァイトンシール（Viton seal）９が設けられる。

作動の際は、弁胴１は、通常は、分配すべき材料で満たされる。コンベヤーにより通過している容器内に或る計量された分量の材料を分配することが要求されたときは、空気シリンダー１０を作動させて同心スリーブ１１を図３に示されるように垂直方向下方に摺動させ、これにより弁体８による開口１１Ａの閉鎖を解除する。計量された分量の分配中、プラグ８は開口１１Ａと接触せず、そしてスリーブ１１はその下方位置にある。分配すべき材料の計量された分量は、排出開口１１Ａの開口時間及び弁胴１内の材料の静水圧により管理される。開口１１Ａを通る材料の流れを素早く止めるために、空気シリンダー１０がピストンロッド１０Ａを後退させ、プラグ８を開口１１Ａとの封鎖組合位置に引く。

本発明のその他の実施例は、ここに明らかにされた本発明の明細書及び実施の考慮から技術熟練者に明らかとなるであろう。明細及び実施例は単なる例示として考えられ、本発明の真の範囲及び精神は特許請求の範囲により示されるることが意図される。

本発明を利用し得る弁組立体の総合構成例を示している図式的なブロック図である。 本発明の弁組立体の側方断面図である。 図２の弁組立体の側面外観図である。 図３の弁組立体の平面図である。

Claims (15)

1. 計量された分量の材料で容器を満たすための弁組立体であって；
   弁組立体支持用のフレーム；
   弁胴とその中の室とを定めているハウジングであって、前記室が開口した上方端部と底部端部、及び実質的に平滑な内部側壁を有し、前記弁胴がその下方部分内の開口可能な底部端部を有するハウジング；
   開口可能な底部端部を通る材料の流れを許容し又は阻止するために開口可能な底部端部を開閉するための弁体；及び
   開口可能な底部端部の開口位置又は閉鎖位置を達成するために弁体と開口可能な底部端部との間の相対運動を与えるためのアクチュエーター装置であって、前記弁胴の外側に配置されかつ内部の材料と接触せず、前記相対運動を提供するための流体シリンダー組立体を有する前記アクチュエーター装置を具備し、
   弁胴の下方部分がそれの主胴部分に関して可動であり、かつ下方部分の開口可能な底部端部を前記弁体との封鎖組合にし又は封鎖組合を解除するように動かすために前記アクチュエーター装置が前記流体シリンダー組立体の可動ピストンロッド間の取付板を更に備える弁組立体。
2. フレームが、内側の弁胴とアクチュエーター装置とを支持するための取付用ブラケットを備える請求項１の弁組立体。
3. 前記室は、頂部の開口端部の直径が底部の開口端部の直径より大きい漏斗状である請求項１の弁組立体。
4. 室の底部の開口可能な端部に関して間隔を空けて配置された円板を更に備え、前記円板は、弁体から伸びている中央ピンを固定的に支持するための中央穴を有し、これを通る液体の流れを受け入れるために流れポートが中央穴を囲んでいる請求項１の弁組立体。
5. 流体シリンダー組立体が、取付用ブラケット上で弁胴に関して対称的に配置された１対の空気シリンダーを備える請求項２の弁組立体。
6. 弁胴の前記下方部分が主弁胴部分上に差込み式に配置された同心スリーブであり、更に取付板が前記ピストンロッドとスリーブとの間に連結されたブラケットである請求項１−５のいずれか１の弁組立体。
7. 可撓性包装体を材料で満たすためのシステムであって、
   材料を各包装体に供給するための充填ユニットであって、これと連絡している弁組立体を有する充填装置導管を備えた前記充填ユニットを具備し、前記弁組立体は、
   弁組立体支持用のフレーム；
   弁胴とその中の室とを定めているハウジングであって、前記室が開口した上方端部と底部端部、及び実質的に平滑な内部側壁を有し、前記弁胴がその下方部分内の開口可能な底部端部を有するハウジング；
   開口可能な底部端部を通る材料の流れを許容し又は阻止するために開口可能な底部端部を開閉するための弁体；及び
   開口可能な底部端部の開口位置又は閉鎖位置を達成するために弁体と開口可能な底部端部との間の相対運動を与えるためのアクチュエーター装置であって、前記弁胴の外側に配置されかつ内部の材料と接触していない前記アクチュエーター装置を有し、
   前記アクチュエーター装置は前記相対運動を提供するための流体シリンダー組立体を有し、
   弁胴の前記下方部分がそれの主胴部分に関して可動であり、かつ下方部分の開口可能な底部端部を前記弁体との封鎖組合にし又は封鎖組合を解除するように動かすために前記アクチュエーター装置が前記流体シリンダー組立体の可動ピストンロッド間の取付板を更に有し、
   更に
   充填ユニットを通して包装体を輸送するためのコンベヤーシステムを具備したシステム。
8. フレームが、内側の胴体とアクチュエーター装置とを支持するための取付用ブラケットを備える請求項７のシステム。
9. 前記室は、頂部の開口端部の直径が底部の開口端部の直径より大きい漏斗状である請求項７のシステム。
10. 室の底部の開口可能な端部に関して間隔を空けて配置された円板を更に備え、前記円板は、弁体から伸びている中央ピンを固定的に支持するための中央穴を有し、これを通る液体の流れを受け入れるために流れポートが中央穴を囲んでいる請求項７のシステム。
11. 空気シリンダー組立体が、取付用ブラケット上で弁胴に関して対称的に配置された１対の空気シリンダーを備える請求項８のシステム。
12. 弁胴の前記下方部分が主弁胴部分上に差込み式に配置された同心スリーブであり、更に取付板が前記可動のピストンロッドとスリーブとの間に連結されたブラケットである請求項７−１１のいずれか１のシステム。
13. 材料が、
    柑橘類ジュース、シロップ、フレーバー濃縮液、炭酸飲料、及び乳製品を含んだ液体よりなるグループからのものである請求項７−１２のいずれか１のシステム。
14. 材料が、
    粉体、パルプ、果物粒子及び砂糖を含んだ粒状材料よりなるグループからのものである請求項７−１２のいずれか１のシステム。
15. 前記材料が、
    柑橘類ジュース、シロップ、フレーバー濃縮液、炭酸飲料、及び乳製品を含んだ液体、並びに粉体、パルプ、果物粒子及び砂糖を含んだ粒状材料、或いはこれらの適宜の組合せよりなるグループからのものである請求項７−１２のいずれか１のシステム。

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