(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋の充填口を挿入させるようにした首部中に開口しかつ流体製品を供給させる内側凹部を有するハウジングと、真空ポンプに連結可能にすると共に首部に開口させた横孔から構成した袋の充填口に空気を付加するための手段と、袋の充填口に予め定めた一定量の流体製品を導入させるための手段と、袋の充填口に一定量の不活性ガスを導入させるための手段とから成り、一定量の流体製品を導入させる手段と一定量の不活性ガスを導入させる手段とが先端に端部孔を有する中空ボルトと、中空ボルト中において軸線方向に摺動可能でありかつ端部孔を通して首部内に拡大頭部を突出しているニードルと、首部をハウジングの内側凹部に連通させるために中空ボルトとニードルとを首部から除去しかつ首部と内側凹部との連通を遮断させるために首部に中空ボルトを接合させてニードルの拡大頭部を首部に突出させる駆動機構とから構成され、中空ボルトをハウジング中において首部閉鎖位置とその先端が首部から離れている位置とに摺動可能にし、拡大頭部が中空ボルトの先端に対して接合する位置に向けニードルを弾性手段により付勢させ、拡大頭部を中空ボルトから離れるように移動させるためにニードルを駆動機構により押圧可能にし、中空ボルト内に供給させるガスを首部に流通できるように拡大頭部に隣接する部分のニードルを端部孔よりも小さくさせたことを特徴とする粘性流体製品用の袋充填弁。
【請求項２】
ニードルを中空ボルト内で摺動可能な外装体に収納させ、外装体には不活性ガスを供給するために外装体とニードルとの間の内側間隙に連通する透孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の袋充填弁。
【請求項３】
弾性手段を中空ボルトに形成した内側段部と外装体に形成した外側段部との間に介在させた螺旋状圧縮ばねから構成したことを特徴とする請求項１に記載の袋充填弁。
【請求項４】
駆動機構を複動式気圧シリンダーから構成し、気圧シリンダーの作動ロッドをニードルを保持する外装体に形成した溝にブラケットにより係止させたことを特徴とする請求項１に記載の袋充填弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はクリーム、ヨーグルト、はちみつ、フルーツジュース、薬剤のような粘性流体及びその他の粘性製品を可撓性の袋に充填するのに使用するための充填弁に関するものである。
【０００２】
粘性物質、特に粘性食品を可撓性の袋に充填させる方法は自動化することが困難である。まず最初に相当の粘性を有する材料は圧力下での注入を必要とする。次に袋の内側にエアーポケットがたまるのを避けるために袋内を真空にする必要がある。最後に袋を一定のレベルまで充填させ、その上に殺菌用の非酸化大気圧（窒素）を形成することが必要である。
【０００３】
これらの作業は一方において製品が導管をつまらせ、装置の作動に有害な影響を及ぼすのを避け、又他方において接近するのが困難な場所、即ち清掃するのが困難な場所にバクテリア繁殖の温床が形成されるのを避けるために、袋の外側に製品がしたたり落ちて固化するのを防止しかつ装置の望ましくない区域に製品が漏洩するのを防止しながら達成されねばならない。公知の袋充填装置は上述した目的の一方又は他方のみを達成するだけで、全ての条件を同時に満たすものは存在しない。
【０００４】
本発明の目的は袋にしたたり落ちるのを防止すると共にその通路に直接属していない弁部材と接触するのを阻止させつつ一定量の高粘性流体物質を予め吸引力を付加した袋に注入させ、その後不活性ガスを導入させることができる可撓性袋用の充填弁を提供することにある。
【０００５】
上述した目的は本発明の袋充填弁により達成することができ、本発明による袋充填弁は袋の充填口を挿入させるようにした首部に閉口しかつ流体製品を供給することができる内側凹部を有するハウジングと、その先端に端部孔を有しかつ首部閉鎖位置とその先端が首部の口から離れている位置との間をハウジング中で摺動できる中空ボルトと、中空ボルト中で軸線方向に摺動できかつ端部孔を通して首部内に拡大頭部を突出しているニードルとから成り、ニードルを弾性手段により拡大頭部が中空ボルトの先端に対して接合する位置に向けて付勢させ、首部とハウジングの内側凹部とを連通させるために首部から離れるように中空ボルトとニードルとを移動させかつその連通を遮断させるために首部に中空ボルトを接合させる駆動シリンダーをニードル上に備え、拡大頭部を中空ボルトから離れるように移動させるためにニードルを駆動シリンダーにより押圧可能にし、中空ボルト内に供給させたガスを首部に流通できるように拡大頭部に隣接する部分のニードルを端部孔よりも小さくさせたものである。
【０００６】
次に本発明の実施例を添付図面について詳細に説明する。
【０００７】
図１に関し、本発明による充填弁は施錠リング１４により取付け台１２に取付けられている金属製管状ハウジング１０から成っている。ハウジング１０はその底部を図示していないが、可撓性袋に充填するために適する公知の充填装置又は充填機の取付けブラケット１６に螺着されている。
【０００８】
ハウジング１０はそれ自体公知の可撓性袋の充填口１９上に位置するようになっている首部２０に向けて下方向の先細状のテーパー部を付けた内側凹部１８を有している。首部２０には横孔２１が開口しており、横孔２１は図示していない真空ポンプに連結するための接続器２２に導通している。
【０００９】
凹部１８は図示していないポンプにより製品が供給される製品供給導管２３に連通している。
【００１０】
凹部１８はスリーブ２４が収容されている円筒状通路で上方に延伸している。スリーブ２４内にはガスケット２６を備え、凹部１８内には中空ボルト２８が摺動可能に収容されており、中空ボルト２８はその下端に首部２０を閉鎖するための密封リング３０を備えると共に上昇移動を停止させるための接合用の段部３２を設けている。
【００１１】
中空ボルト２８内にはニードル３４が摺動可能に収容されている。ニードル３４は螺旋状圧縮ばね３８の反作用に対して中空ボルト２８内でそれ自体密封的に摺動できかつその上部に中空ボルト２８の上端を摺動可能に収納するようにしたナット４０を備えている外装体３６で部分的に被覆されている。ニードル３４の直径は外装体３６の内径よりも多少小さいので、図示していない窒素源に連結させるために連結器４２に連通している間隙が形成されている。
【００１２】
ニードル３４は中空ボルト２８の端部の孔を通して下方向に突出し、そこに拡大頭部３５を備えている。頭部３５に隣接しているニードル３４の部分は端部孔に沿ってガスを流通させることができるように切欠面３７を刻設してある。
【００１３】
ハウジング１０の取付け台１２の上端には気圧シリンダー４４を垂直に取付けてある。気圧シリンダー４４のロッド４６はその端部にキノコ形状ハンマー４８を一体的に支持している。ハンマー４８は螺旋状圧縮ばね５０の介在により外装体３６に形成した溝５４から懸垂しているブラケット５２を弾性的に支持している。
【００１４】
上述した充填弁の作動を図１及び図２の両方に関して以下に説明する。首部２０の開口部に対して充填される袋の充填口を接合させかつ首部２０を閉鎖させるためにその漏斗状座部に対して中空ボルト２８を降下させた状態を維持させた後に可撓性袋に真空を発生させるために接続器２２に吸引力を付加する。この段階の終りに、袋の充填口が図示していない手段により首部２０中に押し出され、従って横孔２１を遮断する。
【００１５】
その後気圧シリンダー４４が駆動され、ロッド４６を上昇させ、その結果ブラケット５２の介在によりニードル３４の拡大頭部３４が中空ボルト２８の先端に接合するまで外装体３６とニードル３４の両方を上昇させ、そして中空ボルト２８を上方に引張り上げ、従って中空ボルト２８をその座部から離すように押し上げ、内側凹部１８から首部２０に流体製品を注入させ、そして首部２０から袋の充填口に注入させることができる。
【００１６】
所望量の流体製品が袋に導入された後に、ロッド４６が降下され、ハンマー４８は中空ボルト２８の上端に対して外装体３６の頭部を接合させるまでニードル３４を下方向に押圧し、その後すぐに圧縮ばね３８も内側凹部１８と首部２０との間の連通を遮断させるために中空ボルト２８がその漏斗状座部に対して接合するまで中空ボルト２８を押圧し、ニードル３４の頭部３５は中空ボルト２８の先端から離れるように再び移動する。窒素がニードル３４と外装体３６との間の間隙に沿って流通し、そしてニードル３４の切欠面３７に沿って流れ、最後には首部２０を通して袋中に流動し、従って首部２０の自由壁、中空ボルト２８の先端及びニードル３４の拡大頭部３５に粘着してしまう製品を袋中に押し込む。
【００１７】
上述した説明から明らかな通り、作動サイクル中のいかなる時期においても流体製品は内側凹部１８と首部２０とに完全に閉じ込められている。
【００１８】
横孔２１に吸引力を付加する際には、中空ボルト２８が首部２０と内側凹部１８との連通を遮断し、製品が空気と共に吸引される機会はない。その結果、内側凹部１８から首部２０に流体製品を流入させるために中空ボルト２８を上昇させる以前ではニードル３４の頭部３５が中空ボルト２８上の端部孔を閉塞し、袋の充填口はすでに首部２０中に完全に挿入されてしまっているので、横孔２１を閉鎖する。
【００１９】
最後に中空ボルト２８が再び降下し、頭部３５が中空ボルト２８の先端から離れるように移動し、窒素圧は製品が上方に向けて中空ボルト２８内に逆流するのを阻止する。
【００２０】
図３は充填弁の変形例の端部を示す。図３の変形例は図示していない点においては図１のものと類似し、対応する部材には同じ符号を使用している。
【００２１】
図３の変形例において、中空ボルト２８は図１の中空ボルトと同一であるが、ハウジング１０の内側凹部１８中に突出しているその端部はライナー１０２を有する管状突起１００内に誘導されており、該管状突起１００の外周には内側凹部１８から首部２０に製品を流入させることができるように複数の透孔１０４を穿設してある。弁の作動は図１及び図２について上述したものと同一である。
【００２２】
図１の中空ボルト２８は内側凹部１８中に突き出ているけれど、図３の変形例において中空ボルト２８はその長さの全体にわたって、即ち全ての位置において突起１００に誘導されており、従って図３の変形例における中空ボルトは安定性があり、ある作動状態において生じる振動及び揺動を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による充填弁の作動状態を示す縦断面図である。
【図２】図１と異なる作動状態を示す図１と同様の縦断面図である。
【図３】図１の変形例の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０      ハウジング
１２      取付け台
１４      施錠リング
１６      取付けブラケット
１８      内側凹部
１９      充填口
２０      首部
２１      横孔
２２      接続器
２３      導管
２４      スリーブ
２６      ガスケット
２８      中空ボルト
３０      密封リング
３２      段部
３４      ニードル
３５      拡大頭部
３６      外装体
３７      切欠面
３８      圧縮ばね
４０      ナット
４２      連結器
４４      気圧シリンダー
４６      ロッド
４８      ハンマー
５０      圧縮ばね
５２      ブラケット
５４      溝
【図１】
0003822360.tif 000002
【図２】
0003822360.tif 000003
【図３】
0003822360.tif 000004