JPH04367426A - 計量装置 - Google Patents

計量装置

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JPH04367426A
JPH04367426A JP3165476A JP16547691A JPH04367426A JP H04367426 A JPH04367426 A JP H04367426A JP 3165476 A JP3165476 A JP 3165476A JP 16547691 A JP16547691 A JP 16547691A JP H04367426 A JPH04367426 A JP H04367426A
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Nestle SA
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
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    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F11/021—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は計量装置に係り、とくに
段階的に操作される包装機械に取り付けられた、ペース
ト状の製品をカップに充填するための計量装置に関する
。
【０００２】問題にしているタイプの計量装置は、上流
側においては供給ホッパーに、下流側においては注ぎノ
ズルに連結された計量チェンバーと、製品を吸引力によ
ってチェンバー内へ吸引し、その製品を注ぎノズルの方
へ放出するための装置とを含む。
【０００３】
【従来の技術】ＣＨ−ＰＳ　　６０４，１３４　による
、ペースト状の製品、特にプロセスチーズのための計量
装置は、例えば、吸引力によって製品をピストンシリン
ダーの中へ吸引するための計量ピストンを有し、これが
計量チェンバーを形成していて、回転的なケーシングに
よって製品を注ぎノズルに送り出し、前記ケーシングの
通路は、供給系統と注ぎノズルとに順次連通した横方向
開口と、シリンダーに連続的に連通した軸線方向開口と
を有している。生産サイクルの終わりにおいては、この
装置は分解して、製品の残余物を除いて、洗浄のために
水ジェット洗浄機の中へ配置しなければならない。最終
的には、構成部品を消毒液の入ったボウルに入れて、そ
の後で再組立てをする。それらに関する費用と損失時間
とは別に、これれらの操作によって分解と組立てとが繰
返され、部品の磨耗を生じさせる。
【０００４】ＦＲ−ＰＳ　　３，３９２，２５２　に記
載された他の計量装置は液体状の食料品の計量に関係し
ており、２つの同軸的なピストンを収納した円筒状チェ
ンバーからなっており、前記ピストンの１つは制御用お
よびブロック用のピストンであり、他の１つは互いに他
と独立的に作動される計量チェンバーでり、これらはシ
リンダーの中で交互に動き、制御、ブロック用のピスト
ンのロッドは計量チェンバーの中空ロッドの中を貫通す
る。分解すること無しに装置を洗浄するために、２つの
ピストンは直径の大きくなったシリンダーの上部部分の
中へ引き抜いて、洗浄液と消毒蒸気とを流入させること
ができるようになっている。この既知の装置は液体状の
製品の場合には十分なものである。しかしながら、例え
ばプロセスチーズのような粘度の高いあるいはねばねば
した製品の場合には、ある種の欠点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】製品はシリンダーの中
へ入り、横方向の開口を介して上方へ流れ、前記開口は
シリンダーの内面上を滑るブロックピストンによって開
閉される。チェンバーを充填することは下向きの充填よ
りももっと困難である。さらに、このタイプの吸引開口
、即ち曲面に形成された開口はシールを非常に速く磨耗
させてしまう。
【０００６】ブロックピストンの端部はまた放出弁とし
ても作用するので、吸引段階と放出段階との間に中間段
階が存在し、その間にピストンは着座している製品の残
余物を排出する。その結果として、製品の小滴が形成さ
れることがある。
【０００７】この装置の構成部品を注意深く洗浄するこ
とを消毒することは困難であり、特に、シリンダーの側
あるいはブロックピストンのピストンロッドの側のいず
れかにおいて、計量ピストンの頭部に取付けられたシリ
ンダーにおける洗浄、消毒は困難であった。
【０００８】さらに、洗浄流体と消毒流体は計量すべき
製品とは別の経路を流れ、そのために分離的な洗浄空間
と、分離的な洗浄系統と消毒系統とが必要である。さら
に、洗浄段階と消毒段階との間は、ブロックピストンと
計量ピストンとは静止している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は上述した
タイプの計量装置を改良して、極めて衛生的で、消毒状
態に近い状態でペースト状の製品のために使用でき、分
解の必要なしに閉回路の中で洗浄、消毒を可能にするこ
とにある。
【００１０】この目的のために、本発明による計量装置
は、その本体がホッパーの直下においてチェンバー内へ
開き込んでいる吸引ピストン弁と、その本体が前記弁体
と注ぎノズルとの間でチェンバー内へ開き込んでいる計
量ピストンと、前記計量チェンバーと注ぎノズルとの間
の吐出フラップとを有しており、前記計量チェンバーは
注ぎノズルの方向において下方へ傾斜していることを特
徴とする。
【００１１】本発明はまた高度に衛生的で、消毒状態に
近い状態で操作しようとする計量装置を、前記計量装置
を分解する必要なしに洗浄、消毒し、特にペースト状の
製品を容器に充填するためのプロセスにおいて上流側に
おいては供給ホッパーに、下流側においては注ぎノズル
に連結された計量チェンバーと、製品を吸引力によって
チェンバー内へ吸引し、その製品を注ぎノズルの方へ放
出するための装置とを含み、前記洗浄流体と消毒流体と
は製品と同じ経路を流れ、また製品を吸引、放出するた
めの装置は操作を行っている間は動いていることを特徴
とする洗浄、消毒プロセスに関する。
【００１２】本発明は計量装置の１つの実施例を説明す
る添付図面からもっとよく理解することができるであろ
う。
【００１３】
【実施例】図１を参照すると、計量チェンバー１はその
上流側においてはホッパー２と、また下流側においては
管３によって注ぎノズルと連結されている。計量チェン
バーは管３によって注ぎノズルの方向において下方へ傾
斜している。ホッパーはピストン吸引弁６の本体５と整
列状態になった円錐台状の開口４を介してチェンバー１
の中へ開き込んでいる（ピストンは参照数字７で示され
ている）。計量ピストン９の本体８は吸引弁６と管３と
の間でチェンバー１の中へ開き込んでいる。ピストンフ
ラップ１０（このピストンは参照数字１１によって示さ
れている）は注ぎノズルに向かって計量チェンバー１を
閉じることができ、その締付けカラー１２は吸引段階の
間にフラップ１０を閉じているばね１３の張力を調節す
る役割を果たす。計量チェンバーと運動しているピスト
ン７、９、１１との間の流体密封性は環状シール１５、
１６、１７、１８、１９、２０によって得られる。シー
ル１４はチェンバー１と供給ホッパー２との間を流体密
封する。これらのシールは磨耗や化学洗浄剤や熱に対す
る抵抗力があり、消毒することもできる。それらは高温
蒸気を通さない。リング２１、２２はシールの磨耗を制
限するために、ピストンを軸線方向に案内する。
【００１４】ロッド２３、２４は包装機械の駆動装置に
よって作動されるレバー（図示せず）、あるいは後述す
るような独立的に制御される空気圧ジャッキ（図示せず
）のいずれかに連結されている。
【００１５】計量装置の動作は連続的な消毒段階、生産
段階、洗浄段階からなる。消毒段階と洗浄段階との間は
、ピストンは包装機械の駆動装置から切離され、独立的
な空気圧装置に連結されていて、ピストンにゆっくりし
た交互運動をさせる。
【００１６】生産段階の間は、空気圧装置はピストンか
ら切離され、ピストンは包装機械の駆動モータに再連結
され、製品の計量と包装との間に同軸関係を確立し、急
速な交互運動をし、その生産速度は消毒、洗浄段階にお
ける生産速度よりもさらに大きい。計量装置を消毒する
ために、図６に示したように、蒸気がパイプ２５を通し
てホッパー２の中へ導入される。このホッパーは、実際
に、加圧状態にしておくことのできるシール性のあるタ
ンクである。蒸気は計量チェンバー１を満たし、吸引ピ
ストン７と、計量ピストン９と、フラップ１０のそれぞ
れの頭部を加熱、消毒して、注ぎノズル２６によって管
３を通ってパージャー２７の方へ出ていく。注ぎノズル
２６はキャップ２９によって戻り回路のパージャー２７
に連結されている。
【００１７】図３に示したように、フラップ１０は、締
付けカラーのねじをばね１３に張力がかからなくなるま
でゆるめることによって、完全に開状態になっている。 図３、図４、図５においては、計量装置は２つの注ぎノ
ズル上に開いた２つの平行な計量チェンバーを有してい
る。
【００１８】ピストン７は、その下部死点位置（実線）
と上部死点位置（点線）との間で、短い距離３０を交互
に運動する。ピストン９は、その下部死点位置（実線）
と上部死点位置（点線）との間で、長い距離３１を交互
に運動する。１つのチェンバ−に関する吸引ピストン７
と計量ピストン９との動きは、別のチェンバーに関する
吸引ピストン７′と計量ピストン９′との動きと逆にな
っている。従って、ピストン７と９が第１チェンバーの
中で下部位置に位置しているときには、第２チェンバー
の中の対応的なピストン７′と９′は上部位置に位置し
ている。計量チェンバーが傾斜しているので、蒸気が流
れた後で形成された凝縮水は集まらずに、計量装置の外
へ流出し、従って、凝縮水が存在するがゆえの消毒不足
を避けることができる。
【００１９】以下の生産段階においては、吸引ピストン
と計量ピストンとは包装機械の駆動モータに連結されて
いる。注ぎノズルはキャップ２９から分離されており、
フラップ１０はカラー１２を締付けることによってばね
１３を張力状態に位置させることによって閉じられる。 パイプ２５を通って届いた製品は、吸引ピストン７がそ
の下部死点位置へ下がって、その直後にピストン９がそ
の下部死点位置へ下がった時に（その両方の位置が図１
に示されている）、ホッパー２からチェンバー１へ取込
まれる。ピストン７が先ず最初にその上部死点位置へ上
昇し、次にピストン９が図２に示したような上部死点位
置へ上昇する。この段階の間で、ピストン７は製品の流
れ込みを止め、ピストン９は製品に一部を管３を通して
注ぎノズルへ送り、加えられた圧力によってフラップ１
０を押し戻す。２つの計量チェンバーと２つの注ぎノズ
ルとを有している好ましい変形例においては、ピストン
の動きは平行になっていて、２つのカップ３２は同時に
充填される。
【００２０】生産段階が完了すると、計量装置は洗浄さ
れる。この目的のために、注ぎノズル２６は水平軸線の
周りに約９０度後方へ回転され（この位置は図示されて
いない）、フラップ１０は開かれ、管３はパイプ２８に
連結される。洗浄流体はリレーポンプ３３によってパイ
プ２５とホッパー２とによって計量装置内を通され、パ
イプ２８を通って排出される。
【００２１】予め包装機械の駆動機構から切離されてい
たピストン７と９は独立的な変位機構に再連結される。 これらのピストン７と９の動きは消毒段階における前述
の動きと同じである。図３、図４、図５においては、吸
引ピストン７の行程は計量ピストン９の行程よりもはる
かに短い。上部位置においてはピストン７はホッパーと
チェンバーとの間の通路を部分的に開いた状態にする。 ピストン９に関していうと、その動きの大きさは生産段
階における場合よりも大きい。ピストンの位置とその交
互運動とによって、ピストン７と９との頭部は洗浄流体
によって完全に洗浄され、またシール１５、１７までの
製品と接触するピストンボディー５、８の一部も同様で
ある。同様に、製品と接触するピストン１１とフラップ
１０の一部とは、シール１９までは洗浄流体に接近する
ことができる。フラップ１０は締付けカラー１２のねじ
をゆるめることによって開状態に保持されている。図４
、図５を参照すると、１つのチェンバーに関するピスト
ン７、９の動きは、別のチェンバーに関するピストン７
′，９′の動きとは逆である。このような配置にすると
、流体の通過を一定の流入速度で確実にさせることがで
き、また１つの注ぎノズルと別の注ぎノズルとに交互に
前進的に流出させることができるという利点がある。
【００２２】前述してきた実施例においては、１つのチ
ェンバーに関する弁と計量ピストンの交互運動は、消毒
段階と洗浄段階においては同一方向に行われる。それら
はまた反対方向に行っても問題はない。
【００２３】今までは１あるいはそれ以上の計量チェン
バーからなる計量装置を説明してきた。本発明による計
量装置は、もちろん、供給ホッパーに連結された、各々
が注ぎノズル上に開いた２つ以上のチェンバーを有して
いても良い。この場合には、各々のチェンバーに関した
吸引弁と計量ピストンとの動きは、洗浄段階と消毒段階
の間は、好ましくは、同期していて、流体を連続的に供
給して、各種の注ぎノズルへ、選択的な流れを形成する
ことなしに、交互に供給することができる。
【００２４】いままでの説明においては、消毒段階と洗
浄段階の間は、吸引ピストンと計量ピストンに対する独
立的な空気圧制御装置を参考にしてきた。これらのピス
トンはまた機械的装置、例えば、案内されたカムあるい
はレバー上で作用する偏心装置によって作動させること
もできる。ばね荷重のかかった閉鎖フラップも示してき
た。このフラップもまた同一の変位機構によって、吸引
ピストンと計量ピストンと同期しながら、空気圧的ある
いは機械的に作動させることができる。
【００２５】前記計量装置は特にチーズペーストを計量
しようとするものであが、これはまた他のペースト状で
かつスティック状の食料品、例えば、フルーツペースト
、チョコレートペースト、糖菓ペースト、セリアルペー
スト、ピューレ、あるいは食料品以外のペースト状製品
の部分を計量するためにも用いることができる。これは
特に高度に衛生的で、消毒に近い状態の下で取扱わなけ
ればならないペースト状の製品を計量するのに有利であ
る。計量チェンバーの形状を死角のないものにして、ま
たピストンの頭部を丸い形状にすることによって、製品
と接触している全てのこれらの部分は洗浄流体や消毒流
体に容易に接近することができる。本発明による計量装
置の主な利点は、製品と接触している全ての動的部分が
、消毒、洗浄段階の間に動いているという点にある。 本発明によると、これらの作動は、独立的な駆動機構に
よって停止される包装機械と一緒になって行われる。磨
耗とエネルギー消費とを最少にすることに加えて、これ
らの段階の間は包装機械を停止することによって、製品
の部分を包装するための材料、例えば、カップのための
成型ベルトやプロセスチーズの部分を簡単に開くための
引裂き帯を所定の位置に残すことを可能にする。このこ
とによって生産を再開する時の時間を相当節約すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】生産段階において製品を計量チェンバーへ吸引
することを示した計量装置の中心縦断面図。
【図２】生産段階において、注ぎノズルの方への製品の
計量を示した計量装置の部分的な中心縦断面図。
【図３】洗浄段階と消毒段階とにおける、計量装置の変
形例を示した図４、図５の線Ａ−Ａにおける部分的中心
縦断面図。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂにおける部分断面図。
【図５】図３の線Ｃ−Ｃにおける部分断面図。
【図６】消毒と洗浄の回路を示した全体的な線図。
【符号の説明】
１　　計量チェンバー ２　　ホッパー ５　　吸引ピストン弁の本体 ６　　吸引ピストン弁 ８　　計量ピストンの本体 ９　　計量ピストン １０　　フラップ １４〜２０　　シール ２６　　注ぎノズル ３０　　吸引弁の行程

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　段階的に操作される包装機械に取り付
    けられ、とくにカップにペースト状の製品を充填するた
    めの計量装置において、上流側においては供給ホッパー
    に、下流側においては注ぎノズルに連結された計量チェ
    ンバーと、製品を吸引力によってチェンバー内へ吸引し
    、その製品を注ぎノズルの方へ放出するための装置とを
    含み、その本体がホッパーの直下においてチェンバー内
    へ開き込んでいる吸引ピストン弁と、その本体が前記弁
    体と注ぎノズルとの間でチェンバー内へ開き込んでいる
    計量ピストンと、前記計量チェンバーと注ぎノズルとの
    間の吐出フラップとを有しており、前記計量チェンバー
    は注ぎノズルの方向において下方へ傾斜していることを
    特徴とする計量装置。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載の計量装置において、
    生産段階においては、前記弁とピストンとは包装機械の
    駆動機構によって制御されている計量装置。
  3. 【請求項３】　　請求項１に記載の計量装置において、
    洗浄段階と消毒段階においては、前記弁とピストンとは
    包装機械の駆動機構とは独立的な駆動装置によって駆動
    される計量装置。
  4. 【請求項４】　　請求項１あるいは２に記載の計量装置
    において、充填段階においては、前記弁ピストンと計量
    ピストンとは同じ方向に、すなわち、吸引段階において
    は下方へ、計量段階においては上方へ、交互に動かされ
    る計量装置。
  5. 【請求項５】　　請求項４に記載の計量装置において、
    前記弁ピストンの行程は、その上部死点位置においては
    、それがホッパーからチェンバーへの通過を止めるよう
    なものになっている計量装置。
  6. 【請求項６】　　請求項１あるいは３に記載の計量装置
    において、洗浄段階と消毒段階とにおいては、前記弁ピ
    ストンと計量ピストンとは、同一の方向あるいは反対の
    方向へ交互に動かされる計量装置。
  7. 【請求項７】　　請求項６に記載の計量装置において、
    前記弁ピストンの行程は、その上部位置においてはホッ
    パーとチェンバーとの間の通路を部分的に開いた状態で
    残し、ピストンは上部死点位置と下部死点位置との間の
    中間位置に位置している計量装置。
  8. 【請求項８】　　請求項１に記載の計量装置において、
    前記弁ピストンと計量ピストンとには高温状態において
    液体と蒸気とを通さないシールが設けられている計量装
    置。
  9. 【請求項９】　　請求項１に記載の計量装置において、
    前記吐出フラップには、吸引段階の間は注ぎノズルを閉
    鎖し、洗浄段階と消毒段階においては流体の常時的な通
    路を確保する調節装置が設けられている計量装置。
  10. 【請求項１０】　　請求項１に記載の計量装置において
    、供給ホッパーに連結された幾つかの計量チェンバーを
    有し、その各々のチェンバーが注ぎノズル上に開き込ん
    でおり、洗浄段階と消毒段階の間には各々のチェンバー
    に関する吸引弁と計量ピストンとの動きは同期されてお
    り、流体が連続的に供給されて、交互に各種の注ぎノズ
    ルまで確実に通過させられる計量装置。
  11. 【請求項１１】　　高度に衛生的で、消毒状態に近い状
    態で操作しようとする計量装置を、前記計量装置を分解
    する必要なしに洗浄、消毒し、とくにペースト状の製品
    を容器に充填するためのプロセスにおいて上流側におい
    ては供給ホッパーに、下流側においては注ぎノズルに連
    結された計量チェンバーと、製品を吸引力によってチェ
    ンバー内へ吸引し、その製品を注ぎノズルの方へ放出す
    るための装置とを含み、前記洗浄流体と消毒流体とは製
    品と同じ経路を流れ、また製品を吸引、放出するための
    装置は操作を行っている間は動いていることを特徴とす
    る洗浄、消毒プロセス。
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