JP2566311B2 - 充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は管詰機等に応用できる充填装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の充填装置を例えば特公昭56−32198号公報を参
照にし、その詳細構造について説明する。第２図はその
縦断面図である。充填装置は充填機械の円形中空の環状
槽32の下側にねじで固定されるハウジング１を有する。
容器34の中に充填すべき液体は、前記環状槽32の内部33
に収容されると同時に気体圧力を受ける。

液体の表面は、その上方で気体空間が広がるように環
状槽32の自由内部33の高さより広くなっている。

ハウジング１の外側には中空円筒として形成され、容
器34の位置決め及び密閉の役をする保持部材４が滑動可
能に取付けられる。保持部材４は35で示される個所でハ
ウジング１の外壁に対して密接し、またその中央側面部
にハウジング１に対して保持部材４を上下に動かすため
の二又工具（図示なし）が係合できる凹部36を有する。
保持部材４はその下端から内方に向けてテーパ面に形成
された位置決め円錐部37を有する。この位置め円錐部37
の内方端部には容器34に対するシール部材としての密閉
要素38が配置される。

容器34は、ハウジング１に対して固定された下方支台
39に載せられ、充填装置に対して中心を合わせた位置に
半円形の案内部分40によって拘束される。ハウジング１
はその内部に内部片41を有し、内部片41とハウジング１
の間にはほゞ環状の液体供給路42を形成する。この液体
供給路42は２箇所でハウジング１と内部片41の間のブリ
ツジによって中断される。液体噴流は、液体供給路42の
下部より容器34の内壁へ導かれて、そこでできるだけ層
流になって底部へ向って流下する。ハウジング１はその
内部に段43を有し、これは同時に内部片41の上限となっ
ている。そこで液体供給路42の間隙は終り、これはここ
で密閉されなければならないので、段43の上方には環状
密閉要素44が配置され、この密閉要素44は孔45を備えた
管46によって上下に運動できる。

ハウジング１、内部片41、環状密閉要素44および管46
は液体弁47を構成する。管46の上部外側には圧縮バネ49
が配置される。管46の内部空間と外部空間50は前記孔45
を介して、環状槽32の液体空間の内部33と連通してい
る。内部片41の内部には気体管51が配置され、これはそ
の下端に雄ネジ52を有し、これにナツト53が嵌められ
る。

気体管51は第２図に示すように２個のネジ54によって
保持部材４に固定されている曲り部材55で支えられてい
る。これは第３図に示す如く気体管207はその下端にそ
の外周面を回って延びている凹部223を有し、そこに曲
り部材227の腕226が取付けられ、曲り部材227はその他
方の腕229においてネジ230で保持部材205に連結される
といった応用例もある。

気体管51は気体通路管56の内部空間57に達し、この気
体通路管56は環状槽32の気体空間内部まで上方に延びて
液体表面の上方で終り、これによって気体管51の内部は
環状槽32の内部の気体空間と連結する。気体通路管56中
には、気体弁58が配置される。ハウジング１の外面と保
持部材４の内面の間には円環状の圧力室59が設けられ、
この圧力室59は外部からタペツト60によって開くことが
できる解放弁61に通路62を介して連通し、かつ別の通路
63を介して密閉要素38の内部空間に連結する。

上述の充填装置の作用は次の通りである。

休止状態では、ハウジング１、内部片41、環状密閉要
素44及び管46より成る液体弁47は閉じているので液体は
流出できない。気体通路管56の内部空間も同様に気体弁
58によって閉じられている。図示されていない運搬装置
によって口の開いた空の容器、例えばビール容器34が送
られ、これが下方支台39上に運ばれ案内部分40によって
充填装置に対して中心を合わせられる。前述した保持部
材４の凹部36に係合する二又工具（図示なし）によって
この保持部材４は下方に動かされて容器34の上にのる。
図示されていない制御装置によって気体通路管56中の気
体弁58が開かれ、気体は気体通路管56の内部及び気体管
51を経て環状槽32の内部空間33から容器34の内部、液体
供給路42の中、通路62と63の中および圧力室59の中に
は、これらすべてが連通しているので等しい圧力とな
る。圧力平衡が達成された後に液体弁47がバネの作用を
受けて自動的に開き、その結果として液体、例えばビー
ルが液体供給路42を通って容器の中に達し、容器は液体
表面が気体管51の口部に達するまで充填される。他の弁
は閉じているので容器の上部に存する気体はもはや逃げ
られず、故にこれ以上の充填は不可能である。

そして図示されていない制御装置によって液体弁47及
び気体通路管56の中の気体弁58が機械的に閉じられ、容
器の内部空間が環状槽32の内部空間と外気とに対して完
全に閉鎖される。

次に図示しないカムによってタペツト60が作動するこ
とにより解放弁61が開かれ、容器34の内部空間の圧力が
通路63、圧力室59、通路62及び解放弁61を通って解放さ
れる。

圧力解放が行なわれた後、図示しない昇降装置により
保持部材４が密閉要素38、曲り部材55及び気体管51とが
一体かつ同時に容器34の縁から高く持ち上げられる。続
いて容器34は充填機械の回転区域から封鎖機械（図示な
し）の回転区域に移される。

気体管51は雄ネジ52によって曲り部材55に対して従っ
て密閉要素38に対して高さを調整でき、あるいは第３図
に示す気体管207を取り外し別の気体管に交換する事に
よって、所望の容器34内の液体表面が調整できる。すな
わち、容器34への充填容量が調整できるように成ってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近は容器及び液種の多様化が進みかつ、これに対応
した充填バルブのサイズチエンジ頻度が高まっているの
が現状である。

ここで液種が変ったり、容器、サイズが変った場合に
所望の充填容器を得るために必ず変更しなければならな
い部分は、密閉要素38に対する気体管51の下面の高さで
ある。他にも必要に応じて変更する部分もあるが、本発
明が解決しようとする課題ではないので、ここではその
記述は省略する。

従来装置（第２図、第３図）によれば、気体管51はそ
の下端に雄ネジ52を有し、これにナツト53が嵌められて
おり、又気体管51は、２個のネジ54によって保持部材４
に固定されている曲り部材55で支えられている。このた
め所望の充填容量を得るためには、ナツト53をゆるめ、
気体管51を回わして気体管51の下面と密閉要素38との高
さを調整し、再びナツト53を締付け固着する必要があり
この調整に要する時間はサイズチエンジ時間の大半を占
めている。

又、他の従来装置（第４図）によれば、気体管207の
下端の凹部223と保持部材205とはネジ230で腕229で連結
された曲り部材227の腕226が嵌着され固定しているため
に、気体管207と密閉要素38とは高さ調節ができない。

従って所望の充填量に対応した専用の気体管を準備し
ておき、サイズチエンジの都度保持部材205、曲り部材2
27、気体管207を一体でハウジング201から取り外ずし、
別の気体管に取り換え、再びハウジング201に嵌合する
という作業が必要となる。即ちハウジング201から保持
部材205を取り外ずす際には、保持部材205を上下滑動す
る二又工具（図示なし）の取り外ずしが必要で、多大な
サイズチエンジ時間と労力を費やし、こうした面倒かつ
余分な作業を各充填バルブ毎に行なわなければならず、
そのため生産能率を著しく低下させている。

〔課題を解決するための手段〕

容器内の充填容量を決定する充填装置の気体管をハウ
ジングの内部片に滑動可能に嵌合させ、前記内部片に気
体管の下方向への位置決めをする止め片を設ける、ま
た、前記気体管を常時下方向に賦勢するスプリングを設
けると共に、ハウジングに沿って滑動可能に配置された
保持部材に固定された曲り部材の自由端と前記気体管の
外周とは固着することなく嵌合させ、曲り部材自由端上
面と対岐する前記気体管下端に設けた鍔部との間に所定
のスキマを設ける。容器に液体を充填するための環状槽
と容器上面の高さを調整する事により、同時に全数の充
填装置の充填容量変更設定を可能にする。

〔作 用〕

（１） 気体管と保持部材に固定された曲り部材の自由
端とは、ネジや凹部等では固着されることなく滑動可能
に嵌合されており、気体管は止め片によりハウジングの
内部片に、下方向位置決めされているため、容器に充填
するための環状槽の高さを変更すれば、気体管下面と容
器上面からの深さが任意に変更できる。

（２） 保持部材と保持部材に設けられている密閉要素
は、前記環状槽の高さが変更されても、前記曲り部材の
自由端が気体管とは固着されていないので、変更後の気
体管下面と、容器上面からの深さをそこなう事なく、ハ
ウジングに沿って滑動し、前記密閉要素と容器上面は当
接する事ができる。

（３） 充填工程が終了し、保持部材、密閉要素、曲り
部材が一体かつ同時に容器上面から持ち上げ始まると、
曲り部材上面と、気体管下部に設けられた鍔部とのスキ
マが狭まり、ついには曲り部材上面と気体管鍔部は当接
し、前記気体管は、下方に賦勢しているスプリングを圧
縮しながら、容器上面より高く持ち上げられる。

〔実施例〕

本発明の代表的な実施例を第１図に基づいて詳述す
る。

液体を収容する環状槽132の下部には、一定間隔でガ
ス切換弁本体153がボルト154で固着されると共に、その
ガス切換弁本体153の下面にはボルト155で固着されたハ
ウジング101を有する。容器134の中に充填すべき液体
は、前記環状槽132の内部133に収容されると同時に、気
体圧力を受ける。液体の表面は、その上方で気体空間が
広がる様に環状槽132の自由内部133の高さより低くなっ
ている。ハウジング101の外側には中空内筒として形成
され、容器134の位置決め及び密閉の役をする保持筒104
が滑動可能に取付けられる。保持部材104は135で示され
る箇所でハウジング101の外壁に対して密接し、その中
央側面部にハウジング101に対してこの保持部材104を上
下に動かすための二又工具（図示なし）が係合できる凹
部136を有する。保持部材104はその下端から内方に向け
てテーパ面に形成された位置決め円錐部137を有する。
この位置決め円錐部137の内方端部には、容器134に対す
るシール部材としての密閉要素138が配置される。

容器134は、ハウジング101に対して固定された下方支
台139に載せられ、充填装置に対して中心を合わせた位
置に半円形の案内部140によって拘束される。

ハウジング101はその内部に内部片141を有し、内部片
141とハウジング101の間には、ほゞ環状の液体供給路14
2を形成する。液体供給路下部には注入口126を有し、液
体噴流は注入口126より容器134の内壁に導かれ、そこで
できるだけ層流になって底部へ向って流下する。ハウジ
ング101はその内部に段143を有し、これは同時に内部片
141の上限となっている。

そこで液体供給路142の間隙は終り、これは、ここで
密閉されなければならないので段143の上方には環状液
体弁144が配置され、この環状液体弁144は管146によっ
て上下に運動できる。

管146の上部外側には圧縮バネ（図示なし）が配置さ
れる。管146の内部空間と外部空間150は孔145を介して
環状層132の液体空間の内部133と連通している。内部片
141の内部には気体管151が配置され、気体管上端には段
部151aが設けられ、下方部には鍔部151bが設けられ、内
部片141の中央付近内側部には止め片170が、止め環171
により固定されており、気体管151の下方向の位置決め
の役をしている。一方、気体管151の外側には、スプリ
ング172が配置され、その下端は気体管151の鍔部151bの
上面に嵌着し、上部は、止め片170と当接し、気体管151
を常時ハウジング101の内部片141に対して下方向に賦勢
している。

曲り部材225の自由端256は気体管151の外周に固着す
ることなく嵌合し、曲げ部材255はその他方の腕229にお
いてピン125とナツト124で保持部材104に連結される。

曲り部材の自由端256の上面257と気体管鍔部151bの下
面とは所定のスキマＳを設けて配置される。

気体管151は気体通路156の内部空間157に達し、この
気体通路156は環状槽132の気体空間内部まで上方に延び
て、液体表面の上方で終り、これによって、気体管151
の内部は環状槽132の内部気体空間と連結する。気体通
路156の中には、気体弁（図示なし）が配置される。ハ
ウジング101の外面と保持部材104の内面の間には円環状
の室159が設けられ、この室159は外部からタペツト160
によって開くことができる解放弁161に通路162を介して
連通し、かつ円環状の室159は通路163を介して密閉要素
138の内部空間に連結する。

上述した充填装置の作用は次の通りである。

図示されていない運搬装置によって口の開いた空の容
器134が送られ、これが下方支台139上に運ばれ案内部14
0によって充填装置に対して中心を合わせられる。前述
した保持部材104の凹部136に係合する二又工具（図示な
し）によって、この保持部材104は下方に動かされて、
容器134の上にのる。図示されていない制御装置によっ
て気体通路156中の気体弁（図示なし）が開かれ、気体
は気体通路管156及び、気体管151を経て環状槽132の内
部空間133から容器134の内部、液体供給路142の中、通
路162,163の中および室159の中には、これらすべてが連
通しているので等しい圧力となる。圧力平衡が達成され
た後に環状液体弁144がバネの作用を受けて自動的に開
き、その結果として液体が、液体供給路142及び注入口1
26を通って容器の中に達し容器134は液体表面が気体管1
51の口部に達するまで充填される。

すなわち、容器134内の充填容量は前記密閉要素138と
当接する容器134の上縁から気体管151の下面の深さＨに
よって決定される。液種あるいは容器サイズにより充填
量を変更調整を行なう場合は、環状槽132を下方支台139
に対して図示されていない上下手段により変更設定しさ
えすれば、前述のＨ寸法を変更する事ができる。他の弁
は閉じているので、容器の上部に存する気体はもはや逃
げられず、故にこれ以上の充填は不可能となる。

図示されていない制御装置によって環状液体弁144及
び気体通路管156の中の気体弁（図示なし）が機械的に
閉じられ、容器の内部空間が環状槽132の内部空間と外
気とに対して完全に閉鎖される。

次に図示しないカムによってタペツト160が作動する
ことにより解放弁161が開かれ、容器134の内部空間圧力
が通路163、室159、通路162及び解放弁161を通って解放
される。

圧力解放が行なわれた後、図示しない昇降装置により
保持部材104、密閉要素138、曲り部材255が一体かつ同
時に容器上面より持ち上げられると、曲り部材の自由端
上面257と前記気体管151の鍔部151bとのスキマＳが、次
第に狭まり、ついには当接し、つづいて気体管151にス
プリング172を圧縮しながら、容器上面より高く持ち上
げられる。

つづいて容器134は充填機械の回転区域から封鎖機械
（図示なし）の回転区域に移される。

〔発明の効果〕

本発明による充填装置は、ハウジング、前記ハウジン
グの中に配置された環状の液体供給路、前記液体供給路
を開閉する液体弁、液体を充填すべき容器に対する位置
決め円錐部および密閉要素を有し、前記ハウジングに沿
って滑動可能に配置された保持部材、前記容器に気体を
導入し、また同容器から気体を放出する気体管、および
前記気体管を前記保持部材に連結する前記保持部材に固
定された曲り部材を有する、容器に液体を充填するため
の環状槽を有する充填機械の充填装置において、前記気
体管は前記ハウジングの内部片に滑動可能に嵌合し、か
つ、前記内部片には気体管の下方向への位置決めをする
止め片を有し、前記気体管を常時下方向に賦勢するスプ
リングを設けると共に、前記保持部材に固定された曲り
部材の自由端は前記気体管外周に固着する事なく嵌合
し、曲り部材自由端上面と対岐する前記気体管に設けた
鍔部との間に所定のスキマを設けたことにより、次の効
果を有する。

液種や容器サイズの変更に際して発生する充填装置の
気体管下面と容器密閉要素との高さの変化を調整を行な
う手段として、個々のバルブの気体管と取付位置をネジ
及びナツトにより調整したり、或いは、気体管そのもの
を取り外し、専用の気体管に交換する事なしに、充填機
械の液体収容環状槽の高さを変更設定するだけで、充填
装置本体を調整する事なく、容器への充填量を変更設定
する事が可能となる。

従って従来装置において必要であった多大のサイズチ
エンジ時間と労力及び変更用気体管の保有という余分の
費用が節約され、生産能率を一段と高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る充填装置の縦断面図、第
２図は従来の充填装置の縦断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ断面図、第４図は他の従来の充填装置の縦断面図で
ある。 101……ハウジング、104……保持部材 134……容器、141……ハウジング内部片 151……気体管、151a……気体管上部段部 151b……気体管下部鍔部、170……止め片 172……スプリング 257……取り部材自由端上面 ……気体管鍔部と曲り部材自由端上面とのスキマＳ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング、前記ハウジングの中に配置さ
   れた環状の液体供給路、前記液体供給路を開閉する液体
   弁、液体を充填すべき容器に対する位置決め円錐部およ
   び密閉要素を有し、前記ハウジングに沿って滑動可能に
   配置された保持部材、前記容器に気体を導入し、また同
   容器から気体を放出する気体管、および前記気体管を前
   記保持部材に連結する前記保持部材に固定された曲り部
   材を有する、容器に液体を充填するための環状槽を有す
   る充填機械の充填装置において、前記気体管は前記ハウ
   ジングの内部片に滑動可能に嵌合し、かつ、前記内部片
   には気体管の下方向への位置決めをする止め片を有し、
   前記気体管を常時下方向に賦勢するスプリングを設ける
   と共に、前記保持部材に固定された曲り部材の自由端
   は、前記気体管外周に摺動可能に嵌合し、曲り部材自由
   端上面と対岐する前記気体管に設けた鍔部との間に所定
   のスキマを設けたことを特徴とする充填装置。