(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填ノズルを有する充填管を備えていて流体を包装容器に充填するための流体充填装置における前記充填管および充填ノズルを洗浄するための洗浄箱であって、
前記洗浄箱は底開口を有する楕円形シリンダー体を有し、該楕円形シリンダー体は、複数の充填管および充填ノズルを包囲するとともに、該複数の充填管および充填ノズルによりそれぞれ流体を充填される、該複数の充填管と同数の包装容器を前記楕円形シリンダー体の楕円形の長軸方向に並べて収容可能となっており、前記底開口は前記楕円形シリンダー体の長手方向軸に対して傾斜する平面に沿って形成され、該底開口が前記充填ノズルと充填管の一部とを目視可能にしていることを特徴とする洗浄箱。
【請求項２】
前記底開口が、該底開口に係合する閉鎖蓋で密封閉止されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄箱。
【請求項３】
前記楕円形シリンダー体に収容される包装容器は四角形断面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄箱。
【請求項４】
前記楕円形シリンダー体は、前記包装容器の対向角隅を案内して該包装容器を前記充填管の充填ノズルと係合するように位置させる案内ピンを設けられていることを特徴とする請求項３に記載の洗浄箱。
【請求項５】
前記楕円形シリンダー体の楕円形の接線方向で該楕円形の長軸と平行な方向へ向けて洗浄流体を該楕円形シリンダー体の内部へ供給する入口ノズルと、該楕円形シリンダー体から外部へ洗浄流体を排出する排出ノズルとを有することを特徴とする請求項２に記載の洗浄箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体充填装置の洗浄箱に関する。より詳しくは、角度付き開口を備えた、楕円形の流体充填装置洗浄箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体充填装置は種々の工業において、種々の用途に使用されている。かかる装置は特に、例えば、牛乳カートン、果汁箱等のような流動食品包装に充填する流動食品包装工業において広く使用されている。
一般に、流動食品包装システムは、流動食品を貯蔵するための流体貯蔵器またはタンクと、流体を個別の包装へ輸送する流体輸送手段とを有する。典型的構造においては、流体輸送手段は、流動食品を充填ステーションに供給するための一連のポンプ、流体導管、弁を有している。充填ステーションは、柔軟な伝送または充填ノズルを含む。柔軟な充填ノズルが、流体を個々の包装内へと導く。
【０００３】
充填ノズルは剛固な充填管の端部に取り付けられている。柔軟なノズルは、充填される容器またはカートンの形状に整合するように開いた四角形断面を有している。通常の構造では、充填管は、充填装置に搭載または固定された搭載板から下方へ延び、垂下している。通常切妻頂部カートンと呼ばれるカートンを充填するために使用される充填装置構造においては、充填管に隣接して案内要素が設けられる。案内要素が、カートンをノズルの下方に位置させ、ノズルをカートン内に適切に位置させることを容易にしている。
【０００４】
食品包装工業の性格は、包装システムが高レベルの清潔度を有して維持されることを要求する。従って、設備とシステムとの点検、周期的洗浄、保守が容易であるように、システムの成分を構成することが重要である。
充填装置と関連して、または、充填装置の一部として使用される装置の一つが洗浄箱である。既知の洗浄箱の１形態においては、円形管が下方へ延び、単一の充填管とノズルとを覆い、管とノズルとを洗浄する隔離領域を形成している。この構造は、充填管とノズルとの洗浄には十分であるが、多くの欠点が見られる。第１に、洗浄箱が完全にノズルを取り囲んでいる。従って、管とノズルへのアクセスが困難であり、そのため、完全性または状態を決めるための管とノズルとの点検を困難にする。
【０００５】
さらに、円形洗浄箱は１個の充填ノズルしか収容出来ない。さらに、全てのタイプのカートンが、円形洗浄箱を備えた充填装置により充填出来るものではない。特に、切妻から延びるプラスチック飲み口を使用した切妻頂部カートンは、適切に洗浄箱内へ入り、ノズル上に嵌まることはない。
他の既知の洗浄箱形態は、底に機械加工された長方形の開口を備えた細長い長方形の箱を有している。長方形の洗浄箱内に、約６乃至１２個の充填ノズルが配置されている。カートンが上方に箱内へ挿入され、ノズルと係合し、つぎに充填される。
【０００６】
長方形洗浄箱は多数のノズルを収容し得る形態の隔離領域を提供するが、機械加工の長方形箱の製造コストは禁止的に高い。さらに、箱の形状と大きさのため、全てのタイプのカートンが、この充填装置を使用して充填され得るとは限らない。円形洗浄箱を使用した場合と同様、切妻頂部カートンは機械加工開口を通しては適切に嵌まらない。さらに、円形洗浄箱に類似して、充填管とノズルとが完全に長方形箱内に閉じ込められ、従って、洗浄、保守、点検のためのアクセスが容易でない。
【０００７】
長方形洗浄箱を用いても、円形洗浄箱を用いても、充填管とノズルとの点検、洗浄、保守を行うには、設備内の適切な領域にアクセスするため、装置の１個またはそれ以上の主要部分を解体することが必要である。
従って、完全に隔離された領域を提供し、また、複数個の充填ノズルを収容し得る充填装置の洗浄箱に対する必要が依然として存在している。さらに、かかる洗浄箱は、装置の主要部を解体することなく、洗浄、保守、目視点検のために容易にアクセスされ得るようになっている。
【０００８】
【本発明の概要】
関連する流動食品充填装置と共に使用される洗浄箱が、角度付き開放端を備えた楕円形シリンダー体を有する。洗浄箱は、少なくとも１個の、好適には１対の細長い垂下充填管をもつ充填装置と共に使用される。洗浄箱は、充填管が垂下する搭載部材を有する。楕円形シリンダーが、充填管に対するシュラウド状の囲いを形成し、充填管を部分的に覆うように搭載部材から延びている。
【０００９】
楕円形シリンダーは長手方向軸を有し、楕円形結合部を形成して搭載部材に取り付けられている。楕円形シリンダーの終端部は、長手方向軸に対して角度をなす開口になっている。開口は所定の端部輪郭を有し、充填管が開口近くにおいて長手方向軸に垂直な平面から目視出来るようになっている。
好適実施例において、開口端輪郭は開口の面内に円を描き、平面が長手方向軸に対し４５°の角度をなしている。
【００１０】
必要に応じ、洗浄箱は密封閉鎖蓋を備え、該蓋は洗浄箱と係合し、充填管と充填ノズルとを洗浄するための隔離環境を形成する。洗浄箱は、例えば、水、酸、アルカリ、消毒剤、洗剤等の洗浄流体を供給するための１個または１個以上のノズルを有している。洗浄箱はまた、洗浄流体を充填管の間に向けるための噴流ノズルを有している。好適実施例においては、排水ノズルと閉鎖蓋とは下向きの傾斜、すなわち、排水のための傾斜を有している。入口ノズルは、流入して来る洗浄流体に渦巻き運動を与えるため、洗浄箱に対して接線をなすように取り付けられている。
本発明の他の特徴、利点は、付図を参照してなされる以下の詳細な説明と、添付の特許請求の範囲とから明らかになろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、種々の形態の実施例が可能であるが、ここには、現在好適な実施例が図示され、説明されている、しかし本開示は発明の例示と考えらるべきであり、本発明を、説明した特定の実施例に限定することを意図していないことを理解すべきである。
【００１２】
図面特に図１、図２に、本発明の原理に従う楕円形洗浄箱１０が示されている。洗浄箱１０は、図７と図１２ａ〜図１２ｃに示すように、搭載板１２に取り付けられた楕円形シリンダー体１１を有し、搭載板は充填装置１４に取り付けられている。洗浄箱１０は、１本または１本以上の充填管１６とノズル１８とを部分的に囲い覆うように形成されている。好適実施例においては、図３、図４に示すように、洗浄箱１０は洗浄箱内に位置された２本の充填管１６ａ，ｂを有する。充填管１６ａ，ｂはそれぞれ、各充填管１６ａ，ｂの端部に取り付けられた充填ノズル１８ａ，ｂを有する。
本体部分１１は楕円形の、シュラウド状の、中空シリンダー部材であり、搭載板１２から懸吊されて取り付けられている。図面特に図３〜図６から明らかなように、本体１１の楕円形状は、既知の円形および四角形輪郭の洗浄箱に勝る多くの利点を備えている。
【００１３】
先ず、既知の円形箱と比較して、楕円形本体１１は、複数個、例えば２個の充填管１６ａ，ｂを単一の洗浄箱１０内に覆い得る十分な断面積を有する。これは、各充填装置に必要な洗浄箱の全体数を減少させ、設備の全体コストを低下させる。さらに、図５に示すように、洗浄箱１０は、切妻頂部カートンＣに通常見られるねじプラスチック飲み口Ｓのような射出成型飲み口ＳをもつカートンＣを収容するように形成されている。
長方形箱とは違い、楕円形洗浄箱１０は、隅溶接を必要としない。隅溶接は、溶接の極端な熱による撓曲（反り）、湾曲を防ぐための配慮を要するため、洗浄箱の製造コストを上昇させる。さらに、長方形箱とは異なり、楕円形洗浄箱１０は、切妻にプラスチック飲み口Ｓをもつ切妻頂部カートンＣを収容することが出来る。
【００１４】
図５、図７は洗浄箱１０の側面図である。洗浄箱１０は、開口２０を横切る平面Ｐ0 を画定する角度付き底開口２０を有する。好適な形態において、各充填管１６ａ，ｂとノズル１８ａ，ｂとの一部が洗浄箱１０の底２２において露出されている。すなわち、平面Ｐ0 を横切るノズル１８ａ，ｂと管１６ａ，ｂとの一部が開口２０により限定されている。有利な態様で、本発明の洗浄箱１０の角度付き開口２０が、充填ノズル１８ａ，ｂの目視点検を容易にし、さらに、装置１４の１個または１個以上の主要部分を解体することなく、例えばノズル交換のような日常保守を可能にしている。ノズル１８ａ，ｂは一般に、自動化充填運転中に破損され兼ねない市販の、食品等級（ｆｏｏｄ  ｇｒａｄｅ）の、柔軟なゴム材料で作られているから、充填ノズル１８ａ，ｂを容易に点検出来ることは、かかる目視点検能力を欠く既知の洗浄箱に勝る顕著な改良である。有利な態様で、ノズルを容易に目視点検出来ることは、充填機械１４の点検、保守時の時間とコストとを顕著に省略させ、設備の休止時間を大きく減少させることが出来る。
【００１５】
さらに、角度付き開口２０に平行な平面における箱１０の底を示す図６に示すように、開放底２２は円形断面を呈している。すなわち、角度付き開口２０が開口２０の平面Ｐ0 において円Ｒを描いている。有利な態様で、円形底開口２０は、ここに述べる円形閉鎖蓋の使用を可能にし、円形蓋の製造コストは非常に低く出来る。
洗浄箱１０の断面を示す図７を参照し、本体１１は、装置１４の一部に、好適にはフレーム部分２６に取り付けられた搭載板１２に取り付けられている。搭載板１２は、充填ノズル１８ａ，ｂに対して矢印２８で示した（図５）２個の直径的に反対側の隅の近くで下方へ延びる複数個の案内棒または案内ピン３０、３２を有している。案内ピン３０、３２が、カートンＣを装置１４内に適切に位置させ、充填ノズル１８ａ，ｂをカートンＣと適切に係合させることを容易にする。現在の実施例においては、２対の案内ピン３０、３２が各充填管１６ａ，ｂと関連している。
【００１６】
各対の案内ピン３０、３２は、３４で示された隙間を有して互いに僅か離隔されており、充填管１６ａ，ｂの長手方向軸Ａt に平行なそれぞれ長手方向軸Ａp を有して搭載板１２から垂下して位置されている。ピン３０、３２の各対の軸Ａp は、カートンＣがそれぞれのノズル１８ａ，ｂと係合する位置に置かれたとき、充填ノズル１８ａ，ｂとカートンＣとの対向する隅を横切る平面Ｐt に平行な平面Ｐp を画定している。かくて、ピン３０、３２に隣接するカートンＣの２個の対向する隅がほぼピン３０、３２に衝接して位置され、カートンＣをその位置に固定する。案内ピン３０、３２はテーパー端３６を有し、カートンＣを円滑に受容し、その位置に案内することを容易にしている。案内ピン３０、３２は搭載板１２内の孔３８内に嵌められ、溶接される。
【００１７】
図７、図９に示すように、搭載板１２は、搭載板１２と本体１１との結合部近くに形成された楕円形の溝材（ｃｈａｎｎｅｌ）４０を有する。本実施例において、溝材４０は、本体１１を搭載板１２に取り付ける結合部において密封を形成するように、Ｏリング等の密封要素を受容するように形成されている。洗浄箱１０は、洗浄箱１０を搭載板１２に取り付けるための外側に延びるフランジ４４を有する。搭載板１２と箱１０とは、ボルト４６等のファスナーを用いて装置１４に取り付けられる。
搭載板１２は、充填管１６ａ，ｂを受容する開口４８を有する。充填管１６ａ，ｂと搭載板１２とは、例えば共通の搭載ブラケット５０を用いて装置１４に共通に取り付けられ、洗浄箱１０内における充填管１６ａ，ｂの整列を容易にしている。Ｏリング５２は搭載板１２と充填管１６ａ，ｂとの結合部に置かれ、管１６ａ，ｂと板１２との間を密封している。
【００１８】
図１１と図１２ａ〜図１２ｃとに良く見られるように、洗浄箱１０は箱に関連する密封閉鎖蓋２４を有する。蓋２４は、補足的な円形状を有する。当業者には分かるように、円形蓋２４は楕円形蓋に比較して、製造コストが顕著に低い。これは、丸くない蓋の製造上の困難さに加えて、既知の洗浄箱構造に勝る楕円形洗浄箱形態の実質的利点を提供している。
【００１９】
好適実施例において、蓋２４は周縁に、Ｏリング等の密封要素を受容する溝材５８を有する。かくて、蓋２４が洗浄箱１０上に位置したとき、密封された洗浄環境が形成される。図１２ａ〜図１２ｃに示すように、蓋２４は、位置決め錠止装置またはシステム６２を用いて、洗浄箱１０の開口２０上に位置される。システム６２は、例えば、蓋２４を開口２０上に位置させるための、空気的、電気的または機械的に駆動される作動器６６を使用した作動構造６４を有する。蓋２４はまた、蓋２４を開口２０において洗浄箱１０に締結するための周縁フランジ（図示せず）を備えている。
【００２０】
図２、図１０、図１２ａ〜図１２ｃにおいて、洗浄箱１０は入口ノズル６８と排水ノズル７０とを有する。蓋２４が箱１０上に置かれ、箱１０が密封されると、水などの洗浄流体が洗浄箱１０内へ導入される。図示のように、入口ノズル６８は本体１１に対し接線方向に位置されている。ノズル６８を接線方向に位置させることは、洗浄流体に渦巻き運動を起こさせ、それにより、流体の擦り洗い作用を改善し、充填管１６ａ，ｂとノズル１８ａ，ｂとに対する洗浄作用を向上させる。
【００２１】
好適実施例においては、図１２ａ〜図１２ｃに見るように、排水ノズル７０は下向きの傾斜を有している。同様に、蓋２４もまた、蓋２４が洗浄箱開口２０上に位置されたとき、排水ノズル７０の方向に一致する下向きの傾斜を有している。かくて、洗浄流体が蓋２４と洗浄箱との内部に溜まり、または、蓄積する可能性が低く、箱１０と蓋２４の排水が向上される。洗浄箱１０は、管１６ａ，ｂの間の洗浄を向上させるため、充填管１６ａ，ｂの間に洗浄流体を向けるように位置された、典型的噴射ノズル７２のような追加のノズルを備えてもよい。
【００２２】
当業者には分かるように、楕円形の主軸または直径を通り楕円形シリンダーの長手方向軸と交差する平面にして、平面により画定される断面が円を描くような平面を作成することが出来る。本洗浄箱１０においては、洗浄箱１０を形成する楕円形シリンダーは、本体１１の長手方向軸Ａc に対し角度α４５°をなす平面の断面形状が円Ｒとなるような形状を有している。しかし、違った平面角度を使用して円を描きたい場合には、該平面角度に対する楕円の長軸と端軸との間の関係が、該平面角度において円を画定するように決められる。これら角度と直径間の関係は全て本発明の範囲内にある。
【００２３】
本関係を楕円形洗浄箱１０に対して示す図１０において、楕円の周縁上の任意の点のｘ−ｙ座標は下記等式により表される：
ｘ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１
ここで
ａ：楕円の、ｘ軸に沿った長軸の長さ
ｂ：楕円の、ｙ軸に沿った端軸の長さ
ｘ、ｙはそれぞれａ、ｂよりも大きくはない。本実施例においては、矢印７４、７６により示した、楕円形シリンダー体１１の各軸の長さａ、ｂの値はそれぞれ１１８．１０ｍｍ；８３．５８ｍｍである。これらａ、ｂの値を用いれば、長手方向軸Ａc に対して角度４５°をなす平面により画定される断面が円形を描くことになる。楕円形シリンダーの長軸と短軸の長さの比と、円形を描く断面平面の角度αとの間の関係は、  ｂ＝ａｓｉｎα  として表される。
【００２４】
上記関係から、楕円の長軸を含み、長手方向軸と所定の角度αをなして交差する断面が円形を描くような楕円形シリンダーの形状が決められる。
上述のことから、多くの修正と変形とが、本発明の新規な概念の要旨と範囲から外れることなく行われ得ることが分かろう。説明した特定の実施例は、発明の限定を意図したものではなく、また限定と想定されるべきでもないことを理解すべきである。本開示は、これら変形を特許請求の範囲の範囲にあるものとして特許請求の範囲によりカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を具体化した楕円形洗浄箱の側面図であり、洗浄箱が角度付き開放端を有し、そこから下方へ延びる充填管を示している。
【図２】図１の洗浄箱の底部の透視図であり、洗浄箱は簡単のため充填管が除かれ、箱から延びる入口、噴流、排水の各ノズルが示されている。
【図３】図１の洗浄箱の底部側面の透視図であり、箱内に位置された一対の充填管とノズルとを示す。
【図４】図１の洗浄箱の正面図。
【図５】図１の洗浄箱の底面図であり、充填ノズルと係合した一対のカートンと共に示された洗浄箱の楕円形輪郭を示している。
【図６】洗浄箱開口の輪郭が円を示すような位置から見た洗浄箱の底部透視図。
【図７】搭載板と、搭載板に取り付けられた充填管と関連案内ピンとを有して示された図１の洗浄箱の部分断面図。
【図８】充填管と案内ピンとがそこから垂下する搭載板を、簡単のため洗浄箱を除去して示した側面透視図。
【図９】搭載板の底面図。
【図１０】図２の洗浄箱の底面図。
【図１１】洗浄箱への結合に使用される典型的な閉鎖蓋の側面図。
【図１２ａ】充填装置に取り付けられた洗浄箱と、閉鎖位置にある閉鎖蓋とを示す。
【図１２ｂ】充填装置に取り付けられた洗浄箱と、半開放位置にある閉鎖蓋とを示す。
【図１２ｃ】充填装置に取り付けられた洗浄箱と、開放位置にある閉鎖蓋とを示す。
【符号の説明】
１０  洗浄箱
１１  楕円形シリンダー体（本体）
１２  搭載板
１４  充填装置
１６  充填管
１８  充填ノズル
２０  開口
２２  開放底
２４  蓋
２６  フレーム
３０、３２  案内ピン
２８  隅
４０  溝材
６２  位置決め錠止装置
６８  入口ノズル
７０  排水ノズル
７２  噴射ノズル
Ｓ  飲み口
Ｃ  カートン
Ｒ  円
【図１】
0004050365.tif 000002
【図２】
0004050365.tif 000003
【図３】
0004050365.tif 000004
【図４】
0004050365.tif 000005
【図５】
0004050365.tif 000006
【図６】
0004050365.tif 000007
【図７】
0004050365.tif 000008
【図８】
0004050365.tif 000009
【図９】
0004050365.tif 000010
【図１０】
0004050365.tif 000011
【図１１】
0004050365.tif 000012
【図１２ａ】
0004050365.tif 000013
【図１２ｂ】
0004050365.tif 000014
【図１２ｃ】
0004050365.tif 000015