(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端にシール部が設けられ、洗浄位置と退避位置とに移動可能な洗浄カップと、この洗浄カップを移動させる駆動手段とを備え、前記洗浄カップを洗浄位置に移動させ、容器内に充填液を吐出する充填手段に前記シール部を密着させて洗浄を行う充填機の洗浄装置において、
前記洗浄カップの底部にドレン通路を形成し、このドレン通路をドレン弁によって開閉可能とし、さらに、前記洗浄カップを、回転体の外周に円周方向等間隔で配置されたアームに取り付けるとともに、前記ドレン弁に係合して開放する係合手段をこれら各アームに設け、駆動手段によってこのアームを退避位置に移動させたときに、各洗浄カップのドレン弁が、隣接する洗浄カップ用アームに設けられた係合部材に係合することを特徴とする充填機の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、充填バルブを介して容器内に液体を充填する充填機の洗浄を行う洗浄装置に係り、特に、充填バルブに洗浄カップを装着して洗浄を行う充填機の洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器内に飲料等の液体を充填する充填機では、食品衛生管理上、運転終了後に充填液タンクから充填バルブに至る液通路等の接液部すべてを洗浄する必要がある。充填機を洗浄する際には、充填バルブに洗浄カップを装着し、充填液タンクに熱湯や殺菌水等の洗浄液を注入して、前記充填液通路内を流通させるようにしている。
【０００３】
洗浄カップを充填バルブに装着し、洗浄液を洗浄カップから充填バルブの液通路や気体通路へ循環させて内部の洗浄を行う形式の充填機の洗浄装置では、洗浄カップに液体回収用の通路が形成されていない場合には、洗浄後に洗浄カップ内に洗浄液が残ってしまうので、この残水を洗浄カップから排出しなければならない。
【０００４】
このような洗浄カップ内の残水を排出するために、従来は、洗浄カップの底部に開閉バルブを備えたドレン用の通路を接続し、洗浄終了後そのバルブを開放して洗浄カップ内の残水を回収していた（特許第２８０８４８２号公報）。しかしながらこのようなドレン用の通路を接続する構成では、構造が複雑で装置が大型化しコスト高である等の問題があった。
【０００５】
そこで、前記のような洗浄カップ内に残留した洗浄液を簡単な構成で排出できるように、洗浄カップの底部にドレン弁を設け、洗浄終了後このドレン弁を開放して残水を排出する「充填装置の洗浄用キャップ」が提案されている（特開平６−３１２７８８号公報）。
【０００６】
前記公報（特開平６−３１２７８８号）に記載された装置は、洗浄時には、洗浄用キャップを非洗浄位置から充填バルブ直下の洗浄位置へ移動させ、次いで伸縮駆動手段により上端部をセンタリングベルを介して充填バルブのバルブブロックに当接させ、充填バルブを開いて、洗浄液を洗浄液循環系に循環させて、接液部を洗浄する。洗浄が終了したら、リフタを上昇させて、ドレン弁を開き、残留している洗浄液を洗浄用キャップ外へ排出するようになっている。
【０００７】
前記構成の充填機の洗浄装置では、洗浄後、洗浄カップ（この発明では洗浄キャップ）から残水を排出する際には、リフタを上昇させてドレン弁を開くようにしている。そして、洗浄カップ内の洗浄液を排出した後この洗浄カップを非洗浄位置に移動させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記構成では、ドレン弁を開放して洗浄カップ内に残留した洗浄液を排出するためにリフタを上昇させなければならないという問題があった。また、リフタの上昇によりドレン弁を開放するために、充填を行う領域内に洗浄液が放出されてしまうという問題もあった。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、極めて簡単な構造で、洗浄後洗浄カップ内に残留している洗浄液を排出することができ、しかも、周辺を汚染したりするおそれのない充填機の洗浄装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る充填機の洗浄装置は、上端にシール部が設けられ、洗浄位置と退避位置とに移動可能な洗浄カップと、この洗浄カップを移動させる駆動手段とを備え、前記洗浄カップを洗浄位置に移動させ、容器内に充填液を吐出する充填手段に前記シール部を密着させて洗浄を行うものであって、さらに、前記洗浄カップの底部にドレン通路を形成し、このドレン通路をドレン弁によって開閉可能とし、さらに、前記洗浄カップを、回転体の外周に円周方向等間隔で配置されたアームに取り付けるとともに、前記ドレン弁に係合して開放する係合手段をこれら各アームに設け、駆動手段によってこのアームを退避位置に移動させたときに、各洗浄カップのドレン弁が、隣接する洗浄カップ用アームに設けられた係合部材に係合することを特徴とするものである。
【００１１】
前記充填機の洗浄装置では、洗浄カップの退避位置に係合部材を設けてあり、リフタを上昇させる等の駆動が必要なく、洗浄カップを退避位置に移動させるだけでドレン弁を開放して、洗浄カップ内に残留している洗浄液を排出することができる。しかも、洗浄液は、容器内に充填を行う搬送経路から外れた洗浄カップの退避位置に排出される。さらに、洗浄カップのドレン弁を開放する係合部材を、洗浄カップが取り付けられているアームに設けているので、構造が極めて簡単で、しかもコンパクトである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る洗浄装置を備えた充填機の全体の構成を示す図であり、容器搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器は、インフィードスクリュー４によって所定の間隔に切り離され、入口スターホイール６を介して充填機８内に供給される。
【００１５】
充填機８には、外周側に円周方向等間隔で充填バルブ１０（後に説明する図２参照）が設けられており、これら各充填バルブ１０の下方にそれぞれ設けられたネックリフタ１２によって上昇された容器により、充填バルブ１０内の液バルブが開放されて、図示しない充填液タンクから送られた液体がこの容器内に充填される。液体が充填された容器は、出口スターホイール１４を介して容器搬送コンベヤ２上に排出されて次の工程に送られる。なお、前記ネックリフタ１２は、生産時には常時エアを供給して常に上方に付勢しておき、容器の供給排出位置でカムにより強制的に下降させる形式の従来公知の構成のものを用いている。
【００１６】
前記充填バルブ１０にそれぞれ対応して洗浄カップ１６が設けられている。これら洗浄カップ１６は、前記充填バルブ１０が配置されている円周（図３および図４に一点差線で示す円）とその内部側との間で移動可能に設けられている。この洗浄カップ１６の配置について図２ないし図４により説明する。充填機８の回転ベース１８上に支柱２０を介して回転体２２が固定されており、各洗浄カップ１６は、この回転体２２の外周部上に円周方向等間隔で設けられている。これら洗浄カップ１６は、充填バルブ１０よりも内周側の退避位置（図４に示す位置）と、それぞれが充填バルブ１０の真下に位置する洗浄位置（図３に示す位置）との間で移動可能になっている。
【００１７】
前記回転体２２の外周寄りに等間隔で設けられている直立した回転シャフト２４にそれぞれアーム２６が取り付けられている。これら各アーム２６の先端に洗浄カップ１６が固定されている。また、各アーム２６の洗浄カップ１６よりも内部側に、側方へ延びるブラケット２８を介してドレン用ブロック３０が固定されている。これらドレン用ブロック３０が後に説明するドレン弁に係合してこのドレン弁を開放する。
【００１８】
回転体２２上の内周側に、この回転体２２に対して相対回転可能な回転プレート３２が配置されている。この回転プレート３２の下面側に等間隔でローラ３４が取り付けられている。一方、前記各アーム２６が固定されている回転シャフト２４には長孔３６ａを有するレバー３６の一端が固定されており、これら各レバー３６の長孔３６ａ内に前記ローラ３４がそれぞれ嵌合している。前記回転体２２上に駆動用シリンダ３８の一端３８ａが回動可能に取付けられ、この駆動用のシリンダ３８のピストンロッド３８ｂ側が回転プレート３２の下面に連結されている。
【００１９】
前記駆動シリンダ３８の作動により、回転体２２に対し回転プレート３２が相対的に回転し、前記レバー３６が回転する。これらレバー３６の回転に伴って、洗浄カップ１６およびドレン用ブロック３０が固定されている各アーム２６が回転する。駆動シリンダ３８のピストンロッド３８ｂが収縮した状態では、各アーム２６が外方に向けて揺動して放射方向を向き、その先端に固定されている洗浄カップ１６がそれぞれ充填バルブ１０の直下に位置する（図３に示す状態）。また、駆動シリンダ３８のピストンロッド３８ａが伸張すると、回転プレート３２が回転体２２に対して図３の時計回り方向に回転し、レバー３６を介して各アーム２６が内方側へ向かって揺動する（図４に示す状態）。
【００２０】
次に、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により、洗浄カップ１６の構造について説明する。各アーム２６の先端のガイド孔２６ａ内に昇降ロッド４０が上下動可能に嵌合している。昇降ロッド４０の中間部に水平な支持板４２が取付けられており、前記アーム２６の下面とこの支持板４２の上面との間に介装されたスプリング４４により、昇降ロッド４０は常時下方に付勢されている。昇降ロッド４０の下部には大径の押し上げ部４０ａが設けられており前記ネックリフタ１２の上昇によってこの昇降ロッド４０が押し上げられる。なお、ネックリフタ１２の昇降ロッド４０に当接する部分（上端面）には押し上げブロック１２ａが固定されている（図２参照）。
【００２１】
昇降ロッド４０の中間部に取付けられた水平な支持板４２は、アーム１６の先端方向に延びており、この延長部に洗浄カップ１６が固定されている。前述のように昇降ロッド４０がネックリフタ１２によって押し上げられると、洗浄カップ１６は支持板４２を介して一体的に上昇する。この洗浄カップ１６は、下方に延びる円筒部１６ａを有しており、この円筒部１６ａ内にスプール４６が昇降可能に嵌合している。スプール４６の上端に大径部が設けられ、その下面側にシールリング４８が嵌着されている。スプール４６はスプリング５０により常時下方に付勢されており、通常は、スプール４６の大径部のシールリング４８が、前記円筒部１６ａの上端内面に形成された弁座１６ｂに着座している。これらスプール４６のシールリング４８と円筒部１６ａの内面の弁座１６ｂとによりドレン弁５２が構成されている。
【００２２】
円筒部１６ａの前記弁座１６ｂよりもやや下方に複数の横方向を向いたドレン通路１６ｃが形成されており（図５（ｃ）参照）、前記スプール４６が押し上げられてシールリング４８が弁座１６ｂから離座すると、洗浄カップ１６の内部がドレン通路１６ｃを介して外部に連通する。
【００２３】
洗浄カップ１６の上端には環状のシールパッキン５４が取り付けられており、洗浄カップ１６が洗浄位置で上昇したときに、このシールパッキン５４が充填バルブ１０の下端に設けられたガイドコーン５６（図２参照）に密着して洗浄カップ１６内を密封する。
【００２４】
前記各アーム２６の側部に取り付けられているドレン用ブロック３０は、上面に平坦部３０ａと傾斜部３０ｂとを有しており、図３に示すように、アーム２６に対してやや斜め方向を向けて取り付けられている。そして、各アーム２６が図３の状態から揺動して図４に示す状態になるとき、洗浄カップ１０の下部に設けられているドレン弁５２のスプール４６の下端が、前記ドレン用ブロック３０の傾斜部３０ｂに係合して次第に押し上げられ、図４の状態になったときには、スプール４６の下端がドレン用ブロック３０の平坦部３０ａに係合して、前記ドレン弁５２が完全に開放するようになっている。
【００２５】
以上の構成に係る充填機の洗浄装置の作動について説明する。充填機８の通常の生産運転が終了した後、充填液タンク（図示せず）から充填バルブ１０に至る液通路内に残っている充填液を抜き取る。次に、充填液タンクに洗浄液を供給する。充填機１０の生産運転時には、図４に示すように、洗浄カップ１６を充填バルブ１０よりも内方の退避位置に移動させておく。
【００２６】
洗浄位置に洗浄カップ１６を移動させるときには、ネックリフタ１２のエアを抜いて下降させるとともに、充填バルブ１０を洗浄カップ１６に干渉しない高さに上昇させておく。そして、駆動シリンダ３８を作動させて回転プレート３２を回転させ、各アーム２６を図３に示すように外方へ向けて揺動させ、各洗浄カップ１６をそれぞれ充填バルブ１０の直下に位置させる。
【００２７】
続いて、充填バルブ１０を洗浄高さに調整するとともに、ネックリフタ１２にエアを供給して上昇させる。前記洗浄カップ１６が充填バルブ１０の直下に位置しているときには、洗浄カップ１６が取り付けられている昇降ロッド４０の下端の押し上げ部４０ａ、がネックリフタ１２の上端の押し上げブロック１２ａに上下に対向しており、ネックリフタ１２が上昇すると、押し上げブロック１２ａが昇降ロッド４０の押し上げ部４０ａに当たって押し上げる。昇降ロッド４０が上昇すると、この昇降ロッド４０と一体の水平支持板４２に取り付けられている洗浄カップ１６も上昇し、その上端に取り付けられているシールパッキン５４が充填バルブ１０のガイドコーン５６に密着して洗浄カップ１６内が密封される（図６参照）。なお、本実施の形態のネックリフタ１２は、エアを導入した場合の最下端高さとエアを遮断した高さとの距離を、洗浄カップ１６を持ち上げて充填バルブ１０と密着させるまでの距離よりも大きくして、すべての洗浄カップ１６を一斉に装着している。
【００２８】
洗浄カップ１６内を密封した後、充填バルブ１０内の液バルブを開放して洗浄カップ１６内に洗浄液を供給し、所定時間循環させて洗浄を行う。洗浄を終了した後、充填バルブ１０を上昇させるとともに、ネックリフタ１２のエアを抜き下降させる。
【００２９】
充填バルブ１０とネックリフタ１２を上下に離した後、回転体２２上の駆動シリンダ３８を作動させて回転プレート３２を逆方向（図３の時計回り方向）に回転させて、アーム２６を図４に示す位置の方向に揺動させ、洗浄カップ１６を退避位置に移動させる。このアーム２６の移動の過程で、アーム２６の先端に固定されている洗浄カップ１６のドレン弁５２は、スプール４６の下端が、隣接するアーム２６のドレン用ブロック３０に係合して開放される。ドレン弁５２が開放すると、洗浄カップ１６内に残っている洗浄液はドレン通路１６ｃから排出される。このように本実施例装置は極めて簡単な構造で洗浄カップ１６のドレン弁５２を開放し、残留していた洗浄液を排出することができる。また、退避位置では洗浄カップ１６のドレン弁５２が常に開放した状態にあるので、生産運転中に無菌水あるいは滅菌水をスプレーすることにより、洗浄カップ１６内を常に清潔な状態に保つことができる。
【００３０】
なお、前記実施の形態では、ドレン弁５２を開放するドレン用ブロック３０を隣接する洗浄カップ１６のアーム２６に取り付けているが、必ずしもアーム１６に取り付ける必要はなく、例えば、洗浄カップ１６を退避させる位置にドレン用ブロックを固定しておいても良い。また、洗浄カップ１６のドレン弁５２が、上下動するスプール４６によって開閉されるようになっているが、水平方向に移動するスプールによって開閉するように構成することも可能である。さらに、ドレン通路１６ｃが、洗浄カップ１６の円筒部１６ａに半径方向（横方向）を向いて設けられているが、必ずしも横方向である必要はなく、下方に向けて排水するようにしても良い。
【００３１】
図７は、他の実施の形態に係る充填機の洗浄装置を示す図である。前記実施の形態では、図２に示すように退避位置でドレン弁５２を開放して洗浄カップ１６内に残留している洗浄液を放出しているが、この実施の形態では、洗浄カップ１６の退避位置の下方にドレン水受け用のトイ５８を設置してあり、洗浄カップ１６から排出された洗浄液をこのトイ５８で回収して集中排水するようにしている。この実施の形態の構成のその他の部分は、前記第１の実施の形態と同一であるので、同一の部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
なお、前記実施の形態では、ガス詰め用の充填機に設けられた洗浄装置について説明したが、このようなガス詰め充填機の場合には、充填バルブ１０側に寸法誤差を吸収する機構がないので、ネックリフタ１２によって持ち上げるようにしているが、例えば、グラビティタイプのようにバルブ側で誤差が吸収できる構成であれば、ネックリフタのエアを遮断して一斉に下降させ、充填液タンクを下降させることによって洗浄カップをシールすることも可能である。また、洗浄カップ１６を押し上げるのはネックリフタ１２に限定されるものではなく、容器を昇降させる容器台であっても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上端にシール部が設けられ、洗浄位置と退避位置とに移動可能な洗浄カップと、この洗浄カップを移動させる駆動手段とを備え、前記洗浄カップを洗浄位置に移動させ、容器内に充填液を吐出する充填手段に前記シール部を密着させて洗浄を行う充填機の洗浄装置において、前記洗浄カップの底部にドレン通路を形成し、このドレン通路をドレン弁によって開閉可能とし、さらに、前記洗浄カップを、回転体の外周に円周方向等間隔で配置されたアームに取り付けるとともに、前記ドレン弁に係合して開放する係合手段をこれら各アームに設け、駆動手段によってこのアームを退避位置に移動させたときに、各洗浄カップのドレン弁が、隣接する洗浄カップ用アームに設けられた係合部材に係合するようにしたことにより、洗浄カップの底部に設けたドレン弁を、極めて簡単な構造により開放して残留している洗浄液を排出することができ、従来の構成のように、開閉バルブを有するドレン用の回路を接続したり、開放する際にエアリフタを上昇させる必要がないので、洗浄装置全体の構成が簡素化され、コンパクトになり、しかもローコストである。また、衛生上も優れている。さらに、洗浄カップを洗浄位置から退避位置に移動させるだけで、ドレン弁を開放して洗浄カップ内に残留している洗浄液を排出することができる。しかも、ドレン弁を開放する係合部材を、洗浄カップが取り付けられているアームに設けているので、構造が極めてシンプルで、コンパクトであり、ローコストである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る充填機の洗浄装置の全体の配置を簡略化して示す平面図である。
【図２】前記充填機の洗浄装置の要部の構成を示す図であり、洗浄カップを退避位置に後退させている場合を示す。
【図３】洗浄カップを洗浄位置と退避位置とに移動させる機構を示す平面図であり、洗浄カップを洗浄位置に移動させた状態を示す。
【図４】洗浄カップを退避位置に移動させた状態を示す。
【図５】洗浄カップの構成を拡大して示す図であり、図（ａ）は縦断面図、図（ｂ）は図（ａ）を右方向から見た図、図（ｃ）はドレン弁のドレン通路を示す横断面図である。
【図６】洗浄カップを充填バルブに押し付けて洗浄カップ内を密封した洗浄時の状態を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る充填機の洗浄装置を示す図であり、前記図２と同様の位置を示す図である。
【符号の説明】
８    充填機
１０    充填手段（充填バルブ）
１６    洗浄カップ
１６ｃ  ドレン通路
２６    アーム
３０    係合手段（係合部材）
３８    駆動手段（駆動用シリンダ）
５２    ドレン弁
５４    シール部（シールパッキン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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