(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される水平回転部材に水平円周上等ピッチに配置され、かつ、充填バルブ本体の充填口が無菌レベルのクリーンな雰囲気側になるように水平回転部材に取付けられた複数の充填バルブを有するロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置において、
各充填バルブに併設して、昇降用駆動手段により上下方向に昇降可能で、かつ、回転揺動用駆動手段により水平方向に回転揺動可能な昇降・回転揺動軸、該軸に取付けられて充填バルブ洗浄時充填バルブ本体の充填口に閉鎖係合する洗浄キャップを備えた充填バルブ自動洗浄装置であって、クリーン雰囲気側において、前記昇降・回転揺動軸と同心円状で一端が洗浄キャップに取付けられ、他端が水平回転部材に取付けられて、昇降・回転揺動軸の昇降・回転揺動時の伸縮・捩れを吸収して、昇降・回転揺動時でもクリーン雰囲気を保持できるようにしたカバー状の覆いを設け、
前記カバー状の覆いの材料が表面平滑な繊維強化型軟質ゴムであることを特徴とするロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置。
【請求項２】
請求項１のロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置において、洗浄キャップと充填バルブの充填口との閉鎖係合時昇降・回転揺動軸の昇降手段の気液体供給圧、回転揺動手段の気液体供給圧を各充填バルブ自動洗浄装置で調整可能とし、かつ、各充填バルブ自動洗浄装置に位置決めストッパを設けてそれぞれ回転揺動の位置決めを調整可能としたロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等を充填するロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリ充填機の充填バルブに洗浄キャップを装着して上記充填バルブを洗浄する手段として、人手による作業で充填作業終了毎に多数の充填バルブの洗浄キャップの着脱作業を行うことは多大の労力と時間を要して、生産効率を低下させるので、洗浄キャップを自動的に充填バルブに着脱して洗浄できるようにした種々の自動洗浄装置が提案されている。（特許文献１及び２参照）
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示す充填バルブ自動洗浄装置では次のような欠点がある。
各充填バルブ（１）（特許文献１の図中の記号を（）表示する。以下本段落において同じ）は液貯留タンク（１０）の底面に取り付けられていて、外筒（充填口）（３）は液貯留タンク（１０）の下方に位置している。洗浄キャップ（４）も液貯留タンク（１０）の底面に取り付けられた洗浄キャップ支持アーム（２９）を介して液貯留タンク（１０）の下方に位置している。また、洗浄キャップ（４）の水平方向前後動の駆動手段用エアシリンダ（３０）及び洗浄キャップ（４）の充填バルブ（１）への気液密係合のための昇降駆動手段用エア配管（４５）、（４６）が外筒（充填口）（３）の近辺で液貯留タンク（１０）の下方に位置しているという構成になっている。
このような構成では、駆動手段であるエアシリンダ（３０）、エア配管（４５）及び（４６）が外筒（充填口）（３）と同じ雰囲気下にあるので、該駆動手段から飛散した異物が該雰囲気下に漂ったままとなる可能性があり、無菌レベルのクリーンな雰囲気下で充填する場合には不向きであるという欠点がある。
【０００４】
また、特許文献２に示す充填ノズルの洗浄装置では次のような欠点がある。
各充填ノズル（バルブ）（４１）（特許文献２の図中の記号を（）表示する。以下本段落において同じ）はベッド（１１）の上方のクリーンルーム（１５）内に位置されており、洗浄キャッップに相当するアダプタ（７４）もクリーンルーム（１５）内に位置されている。アダプタ（７４）はスタンド（７２）に回転および昇降自在にはめ入れられた垂直パイプ部（１２１）に取り付けられていて、容器（Ｃ）への充填時においては垂直パイプ部（１２１）の回転で充填ノズル（４１）の下方から回避した状態になり、充填ノズル洗浄時は垂直パイプ部（１２１）の回転・昇降作動により充填ノズル（４１）の下向き吐出口（５１）に接続されるようになっている。垂直パイプ部（１２１）の回転・昇降用駆動手段であるロータリアクチュエータ（１６１）及び流体圧シリンダ（１６５）は、ベッド（１１）の下方でクリーンルーム（１５）とは反対側に位置されている構成となっている。
しかしながら、この構成では、充填ノズル（４１）の雰囲気をベッド（１１）に対して垂直パイプ部（１２１）の回転・昇降用駆動手段とは異なるようにしたものの、クリーンルーム（１５）内で容器（Ｃ）への液充填時に、液が飛び跳ねて垂直パイプ部（１２１）の上方表面に付着することがある。この付着した液が充分に洗われることがない状態で、垂直パイプ部（１２１）が昇降作動するとスタンド（７２）の内側に液が持ち込まれることになり、これが黴などの微生物の繁殖に繋がってクリーンルーム（１５）を汚染するという欠点がある。
【特許文献１】特許第３６４９５１７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−１０４５８５号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、全充填バルブに洗浄キャップが一斉に着脱でき、また、各洗浄キャップの充填バルブへの着脱の際、充填バルブの充填口が位置する雰囲気側に異物が飛散しないようにして、衛生的に充填機が使用される充填バルブ自動洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題点に対し、本発明は以下の手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段の充填バルブ自動洗浄装置は、回転駆動される水平回転部材に水平円周上等ピッチに配置され、充填バルブ本体の充填口が無菌レベルのクリーンな雰囲気側になるように水平回転部材に取り付けられた複数の充填バルブを有するロータリ充填機の充填バルブ自動洗浄装置において、
各充填バルブに併設して、水平回転部材に対して無菌レベルのクリーンな雰囲気と反対側に位置された昇降用駆動手段により上下方向に昇降可能で、かつ、回転揺動用駆動手段により水平方向に回転揺動可能な昇降・回転駆動軸、該軸に取り付けられて充填バルブ洗浄時充填バルブ本体の充填口に閉鎖係合する洗浄キャッップを備えた充填バルブ自動洗浄装置であって、前記昇降・回転揺動軸と同心円状で、一端が洗浄キャップに取り付けられ、他端が水平回転部材のクリーンな雰囲気側に取り付けられて、昇降・回転揺動軸の昇降・回転揺動時の伸縮・捩れを吸収して、昇降・回転揺動時でもクリーンな雰囲気を保持できるようにしたカバー状の覆いを設け、前記カバー状の覆いの材料が表面平滑な繊維強化型軟質ゴムであることを特徴とする。
【０００８】
（２）第２の手段の充填バルブ自動洗浄装置は、上記（１）の充填バルブ自動洗浄において、前記充填バルブの充填口と洗浄キャップとの閉鎖係合時昇降・回転揺動軸の昇降手段の気液体供給圧、回転揺動手段の気液体供給圧を各充填バルブ自動洗浄装置で調整可能とし、かつ、各充填バルブ自動洗浄装置に位置決めストッパを設けて、それぞれ回転揺動の位置決めを調整可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係わる発明は上記第１の手段の充填バルブ自動洗浄装置であり、各充填バルブに対応して、洗浄キャップが昇降用駆動手段により上下方向に昇降可能で、かつ、回転揺動用駆動手段により水平方向に回転揺動可能な昇降・回転揺動軸に取り付けられて、充填バルブ自動洗浄時充填バルブ本体の充填口に閉鎖係合されるので、一斉に全充填バルブを洗浄することができて洗浄作業が効率的であり、また、前記昇降・回転揺動軸と同心円状で、一端が洗浄キャップに取り付けられ、他端が水平回転部材に取り付けられて、前記昇降・回転揺動軸の昇降・回転揺動時の伸縮・捩れを吸収するカバー状の覆いが取り付けられているので、無菌レベルのクリーンな雰囲気を保持して充填バルブの自動洗浄を行うことができて、衛生的である。
【００１０】
また、前記カバー状の覆いの材料が繊維強化型軟質ゴムであるので、伸縮・捩れに対して強度があり、かつ、表面が平滑であるので、異物等が付着しにくく、衛生的である。
【００１１】
請求項２に係わる発明は上記第２の手段の充填バルブ自動洗浄装置であり、前記充填バルブの充填口と洗浄キャップとの閉鎖係合時昇降・回転揺動軸の昇降手段の気液体供給圧、回転揺動手段の気液体供給圧を各充填バルブ自動洗浄装置で調整可能とし、かつ、各充填バルブ自動洗浄装置に位置決めストッパを設けて、それぞれ回転揺動の位置決めを調整可能にしてあるので、充填バルブの充填口と洗浄キャップとの閉鎖係合が確実におこなわれ、洗浄時に閉鎖係合部から気液体が漏れることがなく、衛生的に洗浄を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本実施の形態は、無菌レベルのクリーンな雰囲気下で使用する無圧（大気圧）充填のロータリ式ボトル充填機に応用したものであり、以下図に基づいて説明する。
【００１３】
図１はロータリ式ボトル充填機の充填バルブ及び自動洗浄装置の側面断面図で、自動洗浄装置の洗浄パッキンが充填バルブの充填口に閉鎖係合している状態を示している。図２は図１のＡ−Ａ断面図で、水平円周上等ピッチに配置された充填バルブ及び自動洗浄装置の一部を示している。図３は図１のＢ−Ｂ断面図で、充填バルブ及び自動洗浄装置を１箇所のみ示してあり、他は図示を省略してある。
【００１４】
同図に示すように、水平回転部材３には充填バルブ本体１が水平円周上等ピッチで取り付けられているとともに、充填バルブ自動洗浄装置１０が前記充填機の回転中心に対して水平放射方向に充填バルブ本体１の内側に取り付けられている。
【００１５】
充填バルブ本体１は入り口部に充填液供給口４を、出口部に充填口２を、中央部に充填バルブ洗浄後の洗浄液吐出口５を有している。充填口２は、無菌レベルのクリーンな雰囲気側に設けられている。
【００１６】
充填バルブ自動洗浄装置１０は次のように構成されている。
洗浄キャップ３０には、充填バルブ本体１の洗浄時に充填口２と閉鎖係合できるシールパッキン３１が備えられており、昇降・回転揺動軸２０に締結ボルト３２で取り付けられている。
【００１７】
昇降・回転揺動軸２０は、内筒２１の内径側で上下２箇所の回転軸受２２によって回転揺動を支持されている。軸受２２は昇降・回転揺動軸２０の段差部２７と軸受抑え２３によって昇降・回転揺動軸２０に固定されている。
【００１８】
内筒２１は、水平回転部材３に締付けボルト２６によって固定された外筒２４の内径側の上下２箇所に設けられた昇降摺動軸受２５を介して昇降できるようになっている。
【００１９】
水平回転部材３に固定された取付け台４０には昇降・回転揺動軸２０の昇降用駆動手段４２（例えば流体圧シリンダ）及び回転揺動用駆動手段４１（例えばロータリアクチュエータ）が取り付けられている。昇降用駆動手段４２の駆動軸と回転揺動用駆動手段４１の駆動軸は一体となっていて、軸４３となっている。回転揺動用駆動手段４１は軸４３とは図示しないスプラインで昇降及び回転揺動を伝えるようになっている。軸４３は上カップリング４４と固定され、前記昇降・回転揺動軸２０の上部と固定された下カップリング４５と中間座４６を介して締結されている。
【００２０】
回転揺動用駆動手段４１は、図示しない加圧エア切替弁から加圧エア配管４７１を通じて加圧エアを供給することにより、軸４３を下方側から見て時計回り方向に回転揺動させ、また、加圧エア配管４７２を通じて加圧エアを供給することにより、軸４３を反時計回り方向に回転揺動させる構造となっている。加圧エア供給圧は図示しない調整弁で適宜調整されるようになっている。
【００２１】
昇降用駆動手段４２は、図示しない切替弁から加圧エア配管４８１を通じて加圧エアを供給することにより、軸４３を下方側へ押し下げ、また、加圧エア配管４８２を通じて加圧エアを供給することにより、軸４３を上方へ押し上げる構造となっている。加圧エア供給圧は図示しない調整弁で適宜調整されるようになっている。
【００２２】
水平回転部材３と洗浄キャップ３０との空間にはカバー状の覆い３３が、昇降・回転揺動軸２０の周りを同心円状に、水平回転部材３に対してはカバー抑え３５と共に間座３７を介して締結ボルト３９により取り付けられており、洗浄キャップ３０に対してはカバー抑え３４と共に間座３６を介して締結ボルト３８により取り付けられている。
【００２３】
昇降・回転揺動軸２０には内筒２１の上方で、昇降・回転揺動軸２０の回転揺動位置決め用のレバー５０が取り付けられている。
【００２４】
レバー５０には、図２に示すように、時計回り回転揺動の位置決めピン５１が螺子で取り付けられていて、位置調整ナット５２により固定されていると共に、その上方には反時計回り回転揺動の位置決めピン５１１が螺子で取り付けられていて、位置調整ナット５２１により固定されている。
【００２５】
位置決めピン５１のストッパ５３及び位置決めピン５１１のストッパ５３１が外筒２４に固定されている。
前記構成を有する本実施の形態の充填バルブ自動洗浄装置は、次のようにして使用される。
【００２６】
先ず、製品液充填時は、洗浄キャップ３０は、回転揺動用駆動手段４１の作動により位置決めピン５１１をストッパ５３１に当接して図３のＤ２の位置に退避しており、図示しない機構によって容器Ｃが充填バルブ本体１の充填口２の直下に持ち込まれ、容器Ｃに図示しない充填制御手段により製品液の充填が開始される。所定量の充填が終了した容器Ｃは図示しない機構によって充填バルブ本体１から離れて次工程へ搬出される。所定数の容器Ｃへの充填が終了すると、充填バルブ本体１及び充填液供給配管等の充填液回路の洗浄工程に入る。
【００２７】
洗浄工程時は、Ｄ２の位置に退避していた洗浄キャップ３０が、回転揺動用駆動手段４１の作動によって、昇降・回転揺動軸２０を介して図３に示すようにＤ２からＤ１へ回転揺動し、図２に示すように位置決めピン５１がストッパ５３に当接して位置決めされて停止する。次いで昇降用駆動手段４２の作動によって昇降・回転揺動軸２０を介して上昇し、シールパッキン３１が充填バルブ本体１の充填口２に閉鎖係合する。なお、該洗浄キャップ３０の上昇に伴ってカバー状の覆い３３は、図１に示すように緩んだ状態となる。
【００２８】
シールパッキン３１が充填口２に閉鎖係合した後、図示しない制御装置の指令により洗浄液が図示しない充填タンクより充填液供給口４を経由して充填口２へ供給され、充填バルブ本体１の中の図示しない経路を経て、洗浄液吐出口５へと押し出される。
【００２９】
洗浄工程が終了すると、洗浄キャップ３０は昇降用駆動手段４２の作動により昇降・回転揺動軸２０を介して下降し、シールパッキン３１が充填バルブ本体１の充填口２より離れる。なお、該洗浄キャップ３０の下降に伴って、カバー状の覆い３３は緩んだ状態から張りにやや近い状態となる。次いで回転揺動用駆動手段４１の作動によって、昇降・回転揺動軸２０を介して図３に示すようにＤ１からＤ２へ回転揺動し、図２に示すように位置決めピン５１１がストッパ５３１に当接して位置決めされて停止する。
【００３０】
位置決めピン５１及び５１１がストッパ５３及び５３１に当接する位置は、位置決めピン５１及び５１１と位置調整ナット５２及び５２１を位置調整分だけ廻し、閉めることにより、また、回転揺動用駆動手段４１及び昇降用駆動手段４２へのエア供給圧が適宜調整されることにより、洗浄キャップ３０のシールパッキン３１と充填口２の閉鎖係合が洗浄液の漏れが無いように適切な位置及び状態に調整される。
【００３１】
カバー状の覆い３３は、昇降・回転揺動軸２０の昇降・回転揺動時の伸縮・捩れを吸収するために過酷な状態に耐えることが必要である。このためカバー状の覆い３３の材料は、柔軟性があり、高強度であって、かつ、無菌レベルのクリーンな雰囲気に適した平滑な表面であることが要求される。この要求に応える材料は強化のための繊維と一体成型した繊維強化型軟質ゴムが使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係わるロータリ式ボトル充填機の充填バルブ及び充填バルブ自動洗浄装置の側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…充填バルブ本体、
２…充填口、
３…水平回転部材、
１０…充填バルブ自動洗浄装置、
２０…昇降・回転揺動軸、
３０…洗浄キャップ、
３１…シールパッキン、
３３…カバー状の覆い、
４１…回転揺動用駆動手段、
４２…昇降用駆動手段、
５１…位置決めピン、
５２…位置調整ナット、
５３…ストッパ、
５１１…位置決めピン、
５２１…位置調整ナット、
５３１…ストッパ
【図１】
0005184006.tif 000002
【図２】
0005184006.tif 000003
【図３】
0005184006.tif 000004