JPH0146361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、予め内部が殺菌され、かつ注出口に
キヤツプが装置された袋中に滅菌充填物例えば滅
菌食品を充填するための無菌充填機における注出
口移送装置の改良に関する。

ところで、本発明の先行技術として特公昭53−
2395号公報に記載されているようなものがある。
この公報に記載の技術は、無菌チヤンバーの中に
コレツトユニツトおよび充填ユニツトを収納して
おき、予め内部が殺菌され、かつ注出口にキヤツ
プが装着された袋からまずコレツトユニツトによ
つてキヤツプを取りはずし、次いで充填ユニツト
から内容物を充填し、しかる後再びコレツトユニ
ツトによつてキヤツプを注出口に差込んで袋を密
封しようとするもので、この間無菌チヤンバー中
には無菌空気を注出することによつて陽圧化し、
上記操作の間外界の空気が混入することがないよ
うにしようというものである。

しかしながら、この充填機は注出口の保持手段
等につき不都合な点を有している。すなわち、注
出口を保持する部材が固定式となつているため、
充填中注出口の周辺を無菌状態に保つにはこの部
材をできるだけチヤンバーの内方に設置しなけれ
ばならず、このため、注出口の着脱操作が面倒な
ものとなつている。また、注出口からキヤツプを
取りはずして内容物を充填するためにはコレツト
ユニツトと充填ユニツトを移動させなければなら
ないが、そのための駆動手段をチヤンバー中に設
けているのでチヤンバー中が複雑となり、チヤン
バー中の予殺菌がそれだけ困難となるのである。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもの
で、袋又は容器の注出口の方をコレツトユニツト
と充填ユニツトとの間において移動させるように
し、かつそのための上下駆動手段および回転駆動
手段をチヤンバーの外部に設置することにより、
注出口の着脱操作を容易なものとし、また、チヤ
ンバー内の予殺菌の充実を図ろうとするものであ
る。

以下、図面に基づいて本発明の実施例につき詳
細な説明を行なう。

第１図は本発明に係る装置で使用される注出口
付袋（又は容器）の一例を示している。

図において、１０，１２は袋の上下フイルム、
１４は注出口、１６はキヤツプである。袋かフイ
ルムを例えば四方シールすることにより構成さ
れ、注出口の下部フランジ１８が袋に穿設された
孔の周辺にヒートシールされ、内部は予め殺菌さ
れており、キヤツプ１６によつて密封されてい
る。

また、注出口の中心部およびキヤツプには夫々
フランジ２０，２２が形成されている。

次に、前記注出口付袋中へ内容物を充填するた
めの無菌充填機につき第２図乃至第７図に基づい
て説明する。

図において、２４は無菌チヤンバー、２６は計
量器の計量台、２８は袋の注出口のキヤツプ１６
を着脱するコレツトユニツト、３０は充填ユニツ
ト、３２は注出口移送アームである。

最初に、無菌チヤンバー２４は図示しない機枠
に固定されており、上部に加熱無菌空気の供給装
置３４が設けられ、下部には開口４０が設けられ
ている。

加熱無菌空気の供給装置３４は、送風機４２、
送風機とチヤンバーとを結ぶ導管４４、導管の途
中に設けられているヒーター４６、フイルター４
８等を備えている。

次に、計量器の計量台２６は前記チヤンバーの
開口４０の下方にこれと対向して水平に設置され
ている。計量器本体は図示しないが、計量台２６
に連結された各種レバーおよびレバーの動きを検
知する近傍スイツチ等を内蔵するもので、計量台
に載せた前記袋に内容物を充填することによる荷
重を近傍スイツチで検出し、電気信号を発するよ
うになつている。

コレツトユニツト２８は第３，４，５，６図の
如く構成され、前記チヤンバー中に垂直に設置さ
れている。

図において、５８はキヤツプ保持部材、６０は
キヤツプ保持部材を保持するピストンロツド、６
２はエアシリンダ、６４はエアシリンダを固定保
持するフレームである。フレーム６４はチヤンバ
ー２４の底壁に固定されており、エアシリンダ６
２の作動でキヤツプ保持部材５８が前記開口４０
を通つてチヤンバー２４の内外を垂直上下運動す
る。

キヤツプ保持部材５８は主体が水平な板で形成
されており、下面に半円弧状のくぼみ６６が設け
られ、またくぼみの上端に溝６８が設けられてな
る。前記キヤツプのフランジ２２（第１図）が操
作者によつてこの溝６８に嵌め込まれ固定され
る。

充填ユニツト３０も前記開口４０にノズル７０
の先端を臨ませる如くチヤンバー２４中に垂直に
保持されている。

第３，４，５図において、７２は充填ノズル本
体の支持アーム、７４は内容物供給パイプであ
る。内容物供給パイプ７４の元の方にはタンク７
６（第７図）が設けられている。

ノズル７０の先端は開口４０よりやや上方に位
置せしめられ、外気と接触しにくくなるよう配慮
されている。

第７図は充填ノズル本体の詳細を示している。
図において、ノズル本体の中心には弁棒８０が貫
通せしめられ、弁棒の下端にノズルを開閉する弁
８２、上部に第１ピストン８４、第２ピストン８
６が夫々固着されている。

弁棒８０は中程で二分され、金具８８，９０で
連結されており、ここを回転させることによつて
接続および分離が可能となる。二分された弁棒の
下半分は筒体９２で覆われ、かつ上蓋９４で摺動
可能に保持される。そして、筒内においてベロー
ズ９６により覆われている。ベローズは上フラン
ジ９８、中フランジ１００、下フランジ１０２に
よつて支持され、上フランジ９８は上蓋９４と筒
体９２との間に挟着され、中フランジ１００は弁
棒に単に差込まれ、下フランジ１０２は棒８０と
弁８２との間に挟着されている。

筒体９２の側面には内容物供給口１０４が設け
られており、ここと内容物タンク７６とがポンプ
等を介して管路で連結されている。タンク７６に
は内容物の殺菌処理装置から来る管路１０６が接
続しており、またこの管路には加熱蒸気の管路１
０８が弁１１０を介して接続している。

一方、弁棒８０の上半分は第１シリンダ１１
２、第２シリンダ１１４で覆われ、第１シリンダ
下方において下ブロツク１１６、第１，２シリン
ダ間において中ブロツク１１８に夫々保持されて
いる。また第２シリンダの上はシリンダヘツド１
２０で閉塞されている。そして、上記両ブロツク
およびヘツドには各々圧縮空気の給排孔１２２
ａ，ｂ，１２４ａ，ｂが設けられている。

ここで上記弁棒の連結金具８８，９０のまわり
は連結ナツト１２６で覆われ、当該ナツトの上部
が下ブロツク１１６と、下部が上蓋９４とネジで
係合している。上蓋にはロツクナツト１２８もネ
ジ込んであり、連結ナツト１２６と上蓋９４とが
みだりに回転しないようになつている。

また、弁棒８０の上部において段差１３０が第
２ピストンの下端と多少離れたところに形成され
ており、シリンダヘツド１２０には第２ピストン
の行程調整ねじ１３２が設けられているので、孔
１２２ａから圧縮空気を第１シリンダ１１２に供
給することによる第１ピストン８４の行程の方
が、孔１２４ａから圧縮空気を第２シリンダ１１
４に供給することによる第２ピストン８６の行程
よりも長くなる。従つて、第１ピストン８４の作
動は弁８２の開度を大きくするから内容物を大量
にノズル７０から噴出せしめ、一方第２ピストン
８６の作動は弁８２の開度を小さくするから、少
量の内容物供給を行なわせることになる。

その他、第７図において、１３４はノズル７０
に設けられているフイルター、１３６はクラン
プ、１３８はスプリングであり、また１４０は気
密性が要求される箇所に配設された各種Ｏリング
である。

注出口移送アーム３２は前記チヤンバー２４と
計量台２６との間に第３，４，５図の如く水平に
設けられている。

図において、１６２は前記計量台２６の上に固
定されたフレーム部材、１６４はフレーム部材に
固定されたブラケツト、１６６はブラケツトに回
転可能に支持されたエアシリンダ、１６８はエア
シリンダのピストンロツドに固定されたブロツ
ク、１７０はブロツクから垂直に設けられた丸
棒、１７２は丸棒に固着されたストツパーであ
る。

注出口移送アーム３２はその一端が上記丸棒１
７０に遊嵌され、動きを規制されている。

また、その中央部はエアシリンダ１７４のロツ
ド１７６に水平面上で回転可能なようにスラスト
ベアリング１７８を介して固定されている。エア
シリンダ１７４は前記フレーム部材１６２の上に
さらに固定された他のフレーム部材１８０に設置
されている。

従つて、注出口移送アーム３２は上記シリンダ
１７４の作動で垂直方向に上下動し、また前記シ
リンダ１６６の作動でシリンダ１７４のロツド１
７６の軸を中心として水平方向に回動することに
なる。

当該アームの回転は第３図で示されるような実
線位置と鎖線位置との間の範囲内で行なわれる。
前記無菌チヤンバーの開口４０の形状および大き
さならびにコレツトユニツト２８および充填ノズ
ル３０の位置は上記アーム３２の先端の回転角と
関連性をもつて決定される。

アーム３２の先端は袋の注出口１４における二
つのフランジ１８，２０の間に侵入して注出口を
支えうるような形状が付与されている。すなわ
ち、注出口の筒部を挟む二つの円弧片１８２，１
８４が形成され、一方の円弧片１８４のみ支点１
８６を中心として水平方向に回動しうるレバー１
８８の先端に形成されている。

なお、前記無菌チヤンバー２４を第３図の右方
にさらに延ばしてその中に前記コレツトユニツト
２８および充填ユニツト３０をさらに複数対設
け、各対に対して注出口移送アーム３２および計
量装置を設けることにより、同時に多数の袋に充
填操作を行なえるようにしてもよい。

次に、第８図をさらに加味して本発明に係る注
出口移送装置の作用を充填機の作用と共に説明す
る。

最初に、充填ノズルのノズル孔７０に排気パイ
プを連結し、そのパイプに圧力調整弁を設置する
（図示せず）。そして、第７図のバルブ１１０を開
き、加熱蒸気をタンク７６、管路１０８等を通し
てノズル７０に導く。この時、空気供給孔１２２
ａから加圧空気が第１シリンダ１１２中に導かれ
ており、弁８２がノズル７０を開けている。従つ
て、加熱蒸気が筒体９２中に充満し、ノズル７０
を通過し排気管１５０を通つて外界に逃出する。
この逃出の時、圧力調整弁１６０を絞つておいて
内部圧力を上げておく。内部圧力を上げることに
より蒸気温度を上げることができるので、内部の
高温細菌を完全に殺すことができる。

このノズルの殺菌処理の後、前記弁１１０が閉
じられ、第１シリンダ１１２への給気が解かれて
弁８２が閉じられ、前記排気パイプがノズルから
除去される。

次に、無菌チヤンバー２４中の予殺菌処理が図
示しない装置によつて施される。この殺菌は例え
ばH₂O₂水等適宜の殺菌液をチヤンバー中にスプ
レイすることによりなされる。そして、この予殺
菌後からチヤンバーの開口４０から前記ブロワー
４２による加熱無菌空気が常にチヤンバー外へ流
出せしめられ、チヤンバー中が陽圧に保たれる。

上記の如くして予殺菌が完了し、タンク７６中
に内容物が満たされ、充填操作が開始される。

最初に第８図でも示されるように、平偏にされ
た袋がＡ位置で操作者によつて無菌チヤンバー２
４の底壁と計量台２６との間に差し込まれ、注出
口のフランジ１８，２０間に注出口移送アーム３
２の円弧片１８２，１８４がはめ込まれる。ま
た、同時に、キヤツプ１６のフランジ２２がキヤ
ツプ保持部材５８の溝中に嵌め込まれる。なお、
円弧片にはロツク（図示せず）を設けておき、こ
れによつて不用意に注出口１４が脱落することが
ないよう両片間を固定するのが望ましい。

次いで、エアシリンダ１７４が、動作し、また
シリンダ６２が開放されるので、アーム３２がＢ
位置に上昇し、注出口１４が開口４０を経てチヤ
ンバー２４の中の方へ引き込まれる。そして、開
口近傍に設置されているノズル（図示せず）から
塩素水がスプレイされ前記手作業によつて注出口
１４に付着した菌類の殺菌がなされる。

しかる後、シリンダ６２が作動し、前記キヤツ
プ保持部材３２をさらに持ち上げてキヤツプ１６
を注出口１４から取りはずす。そしてシリンダ１
６６（第３，４，５図）が作動し、アーム３２を
第３図の実線位置から鎖線位置に回転せしめ、注
出口をＢ位置からＣ位置に移送する。さらにシリ
ンダ１７４が作動してアーム３２をｃ位置からＤ
位置に上昇させ、注出口１４を充填ノズル３０に
当接される。

この後、充填ノズルの第１ピストン８４が動い
て弁８２を上げ、内容物の大充填を開始する。

袋中への充填量は一定量に保たれねばらならな
いので、充填中計量が行なわれるが、上記大充填
の時は注出口１４がノズル７０に接触しており
（充填中内容物の流れに伴つて外気が袋中に巻き
込まれるとあわ立ちを生じることがあるので、外
気の流入を防止するべく、当該接触は強くなされ
る。）また注出口１４を支えるアーム３２が計量
台２６上に支持されているので、前記計量器によ
らないで第１シリンダ用の電磁弁をコントロール
するタイマー、流量計等によつて所定の充填量が
規制される。

大充填が完了すると、前記エアシリンダ１７４
が逆動作して、注出口１４をＤ位置からＣ位置に
降下せしめ、注出口を少しばかりノズル７０から
分離せしめる。この結果、計量器は袋とその充填
物の重量を計測しうることになり、前記第２シリ
ンダ１１４の電磁弁がコントロールされ小充填操
作に移行することになる。

この小充填は、規定充填量と前記大充填との差
量を充填するもので、弁８２の開度は小さく、計
量装置が規定充填量値を指して信号を発し、前記
第２ピストン８６が逆方向に作動せしめられて弁
８２が閉じることによつて完了する。

かくして、内容物の充填が完了すると、シリン
ダ１６６（第３，４，５図）が逆方向に作動せし
められ、アーム３２がＢ位置に復帰し、シリンダ
６２の逆作動による保持体５８の降下でキヤツプ
１６が注出口１４に嵌め込まれ、さらにシリンダ
１７４の作動およびシリンダ６２の解放でアーム
３２がＡ位置まで降下せしめられる。

そして、最後に作業者の手でロツクが解除され
て円弧片１８２，１８４が開かれ、注出口１４お
よびそのキヤツプ１６がコレツトユニツト２８か
ら解放される。新しい袋は充填済の袋が計量台２
６から取除かれた後、直ちに装着され、前記と同
様にして充填操作が繰り返される。

以上のように、本発明に係る注出口移送装置は
無菌チヤンバーの開口の下方に垂直軸を介して水
平に設置されている注出口移送アームと、上記ア
ームの一端を上記コレツトユニツトと充填ユニツ
トとの間において往復回転せしめるアームの回転
手段と、上記アームの一端に設けられている注出
口の保持手段と、上記アームの一端に保持された
注出口を上記コレツトユニツト下においてチヤン
バー外からチヤンバー中に上昇せしめ、充填ユニ
ツト下においてさらに上昇せしめて注出口を充填
ユニツトのノズル孔周辺に密着せしめる上記アー
ムの上下駆動手段とを具備してなるものである。

従つて、本発明によれば注出口をチヤンバー外
にてアームに装着し、しかる後チヤンバー中に移
送させることができるので、従来の装置に比し、
注出口の着脱操作が簡易となり、また充填ノズル
を常にチヤンバー中に置いて外気により汚染され
ないようにすることができる。

さらに、本発明においてアームはチヤンバー外
に設置されており、それ故アームの駆動装置もチ
ヤンバー外に設置されうるので、チヤンバー中の
構成を簡素にし、予殺菌効果を高めることができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置に用いられる袋の部
分切欠垂直断面図である。第２図は無菌充填機の
概略図である。第３図は本発明に係る注出口移送
装置を装備した充填機の部分切欠平面図、第４図
は部分切欠左側面図、第５図は部分切欠背面図で
ある。第６図Ａ，Ｂは夫々コレツトユニツトのキ
ヤツプ保持部材の平面図、Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。第７図は充填ノズルの垂直断面図である。第
８図は本発明に係る装置の作用説明図である。 １４……袋の注出口、１６……注出口のキヤツ
プ、２４……無菌チヤンバー、２８……コレツト
ユニツト、３０……充填ノズル、３２……注出口
移送アーム、３４……加熱無菌空気供給装置、４
０……開口、７０……ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無菌チヤンバー中にコレツトユニツトおよび
   充填ユニツトを収納してなる無菌充填機における
   下記事項からなる注出口移送装置 ａ 上記無菌チヤンバーの開口の下方に垂直軸を
   介して水平に設置されている注出口移送アーム ｂ 上記アームの一端を上記コレツトユニツトと
   充填ユニツトとの間において往復回転せしめる
   アームの回転手段 ｃ 上記アームの一端に設けられている注出口の
   保持手段 ｄ 上記アームの一端に保持された注出口を上記
   コレツトユニツト下においてチヤンバー外から
   チヤンバー中に上昇せしめ、上記充填ユニツト
   下においてさらに上昇せしめて注出口を充填ユ
   ニツトのノズル孔周辺に密着せしめる上記アー
   ムの上下駆動手段。