JP2001114396A - 回転式充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】グラビティ式充填装置１で、耐圧力の低いロー
コストなペットボトル１４にホットパック充填を行える
ようにする。 【解決手段】充填液タンク６の底面に円筒形ハウジング
２６が固定され、その下端に注液パイプ３４が取り付け
られている。これらハウジング２６と注液パイプ３４の
軸芯部に排気パイプ３６が挿通されている。排気パイプ
３６はシリンダ４２によって昇降される。注液パイプ３
４と、排気パイプ３６の下端に固定されたノズル４８に
より液バルブ５０とガスバルブ５２が形成されている。
さらに、注液パイプ３４の外周にびん口パッキン５４が
固定されている。びん口パッキン５４によってびん口を
密封し、両バルブ５０，５２を開放して充填を行う。容
器１４内への充填液の流入が停止したら、直ちに両バル
ブ５０，５２を閉じ、さらに、びん口パッキン５４を容
器１４から離す。容器の上部密封空間にかかる水頭圧力
の作用するホールド時間が短くなり容器１４の変形を防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、回転式充填装置に
係り、特に、びん口パッキンによって容器内を密封し、
容器内部のエアをガス通路から排出しつつ、充填液通路
からこの容器内に液体を充填するグラビティ方式の回転
式充填装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転式のグラビティフィラ（グラビティ
方式の充填装置）は、一般に、液体を貯留して回転する
充填液タンクと、この充填液タンクの底面外周寄りに円
周方向等間隔で設けられた複数の充填バルブと、これら
各充填バルブの下方にそれぞれ配置され、充填バルブと
一体的に回転するとともに、容器を載せて昇降するびん
台とを備えている。

【０００３】前記充填バルブは、充填液タンクの下面に
固定されたバルブボディと、このバルブボディ内に設け
られた充填液通路と、この充填液通路を開閉する液バル
ブと、前記バルブボディの内部に設けられたガス通路
と、このガス通路を開閉するガスバルブと、容器の口部
に密着して容器内を密封するびん口パッキンとを備えて
おり、このびん口パッキンにより容器内を密封した状態
で液バルブおよびガスバルブを開放して、充填液通路か
ら容器内に液体を充填しつつ、容器内のエアをガス通路
から前記充填液タンクのヘッドスペース内に排出するこ
とにより充填を行う。そして、容器内に充填された液体
の液面が上昇し、ガスバルブの高さに達してガス通路を
閉塞すると容器内の上部に密封された空間が形成され
る。さらに、ガスバルブの高さに達した充填液がガス通
路内を上昇し、容器上部内の密封空間の圧力が充填液の
供給圧力と平衡すると、充填液の流入が停止して充填が
終了するようになっている。

【０００４】ところで、飲料製造ラインにおいて、充填
液を高温に加熱して殺菌し、この液をこのまま容器内に
充填しキャッピングを行った後、容器を転倒させること
により容器の上部内面およびキャップの内側に高温の充
填液を接触させることによって殺菌するホットパック充
填が広く行われている。液体が充填される容器がガラス
容器等の場合には、耐熱性や強度に問題がないためホッ
トパック充填に対応可能であるが、近年、ペットボトル
等の軟質素材から成る容器に充填を行う機会が増加して
いる。ペットボトルは、耐熱性が低く強度も弱いため変
形しやすいので、高温の充填液を充填する場合には、容
器の肉厚を厚くしたり補強用のリブを設ける必要があ
り、コスト高となっていた。

【０００５】前記グラビティ方式の充填装置で、ペット
ボトルにホットパック充填を行う場合には、充填液の温
度に加えて、充填時の水頭圧力とホールド時間が容器の
変形の要因になっている。これらの要因について説明す
ると、先ず、第１の充填液の温度については、現在市場
に流通している非耐熱のペットボトルの場合には、耐熱
温度が８７℃程度であるが、ホットパック充填では、殺
菌の関係から充填液の温度を低くすることはできず、ペ
ットボトルの耐熱温度ぎりぎりの高温で充填しなければ
ならない。このように充填液の温度が高くなればなるほ
ど容器にかかる負担が大きく変形のおそれがある。

【０００６】また、第２の要因である水頭圧力は、充填
液タンク（フィラボウル）内に貯留されている充填液の
高さと充填液タンクの底面から充填ノズルの先端（正確
には、充填ノズルの先端部に設けられてるガスバルブの
開口の上端）までの長さの和によって決定し、容器上部
の密封空間内の圧力と、充填液の供給圧力とが平衡した
状態で容器に作用する。充填液タンク内の充填液の高さ
を低くし、また、充填液タンク下面から充填ノズルの先
端までの長さを短くすれば、容器に作用する水頭圧力を
小さくすることができるが、充填速度が遅くなり高速化
に対応できなくなってしまう。

【０００７】さらに、ホールド時間とは、容器上部の密
封空間内の圧力と、充填液の供給圧力とが平衡してか
ら、びん口パッキンが容器の口部から離れて容器内の密
封状態が開放されるまでの時間をいい、この間容器に対
して前記水頭圧力がかかっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】回転式の充填装置で
は、容器供給後、ある回転位置で充填バルブを開いて充
填を開始し、所定の区間充填を継続し、一定の位置で充
填バルブを閉じて充填を終了した後容器を排出するよう
にしている。従来の充填装置では、前記所定の区間内で
必ず充填が終了するように充填バルブの開放から閉鎖に
至るまでの充填区間を余裕を持って長く取っている。そ
のため容器に水頭圧力が作用する一定長さのホールド時
間があり、容器に負担がかかっている。特に、回転式充
填装置の場合には、回転速度が遅くなるとホールド時間
が長くなり容器にかかる負担が増大する。前述のように
グラビティ方式の充填装置でホットパック充填を行う
と、高温の充填液による温度の影響に加えて、水頭圧力
が加わり、しかも、この圧力が作用するホールド時間が
長くなると、ペットボトル等の軟質素材の容器は変形し
てしまうという問題があった。

【０００９】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、前記ホールド時間を制御してできるだけ短く
することにより、容器の負担を少なくして変形を防止す
ることにより、容器の強度を大きくすること無しにホッ
トパック充填を可能にした回転式充填装置を提供するこ
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】請求項１に記載の発明に
係る回転式充填装置は、回転体に設けられて充填液を貯
留する充填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周
方向等間隔で設けられるとともに、液通路を開閉する液
バルブとガス通路を開閉するガスバルブとを有する複数
の充填バルブと、各充填バルブの下方に供給される軟質
容器を支持する支持手段と、軟質容器の口部に当接して
この軟質容器内を密封するびん口パッキンと、充填バル
ブを開閉する充填バルブ開閉手段とを備え、供給された
軟質容器の口部をびん口パッキンによって密封した状態
で充填バルブを開放して充填を行うものであって、さら
に、前記充填バルブ開閉手段を制御する制御手段と、充
填バルブが開放されてからの経過時間をカウントするタ
イマーを設けるとともに、前記制御手段の記憶部に、予
め設定された所要充填時間を記憶させ、この設定された
所要充填時間が経過したときに制御手段が充填バルブを
閉鎖することにより、充填バルブが開放されている時間
をほぼ一定に制御するようにしたものである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係る回転式
充填装置は、前記第１の発明のタイマーに代えて、回転
体の回転速度を検出する速度検出手段を設けるととも
に、前記制御手段の記憶部に、回転体の回転速度と充填
区間との関係式を記憶させ、充填バルブが前記関係式に
より求めた開放位置もしくは閉鎖位置に到達した時点
で、この充填バルブを開放もしくは閉鎖するようにした
ものである。

【００１２】また、請求項７に記載の発明に係る回転式
充填装置は、前記充填バルブが、充填液タンクの下面に
固定され内部に液通路が形成された管体と、この管体内
に挿通され内部にガス通路が形成された排気パイプと、
この排気パイプの昇降によって開閉される液バルブおよ
びガスバルブとを備えており、しかも、この排気パイプ
は、その上部に連結された操作部材が回転体の外部に配
置されたカムに係合することにより開閉されるものであ
る。

【００１３】さらに、請求項９に記載の発明に係る回転
式充填装置は、回転体に設けられて充填液を貯留する充
填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等間
隔で設けられた複数の充填バルブと、各充填バルブの下
方に供給される軟質容器を支持する支持手段と、この支
持手段を昇降させる昇降手段と、軟質容器の口部に当接
してこの軟質容器内を密封するびん口パッキンとを備
え、軟質容器が供給された支持手段を上昇させることに
より軟質容器の口部をびん口パッキンに当接させるとと
もに充填バルブを開放して軟質容器内への充填を行うも
のであって、さらに、前記昇降手段を制御する制御手段
と、充填バルブが開放されてからの経過時間をカウント
するタイマーを設けるとともに、前記制御手段の記憶部
に、予め設定された所要充填時間を記憶させ、前記設定
された所要充填時間になったときに制御手段が前記支持
手段を下降させて充填バルブを閉じるとともに、びん口
パッキンによる軟質容器の密封を解除するようにしたも
のである。

【００１４】また、請求項１０に記載の発明に係る回転
式充填装置は、前記第３の発明のタイマーに代えて、回
転体の回転速度を検出する速度検出手段を設けるととも
に、前記制御手段の記憶部に、回転体の回転速度と充填
区間との関係式を記憶させ、充填バルブが、前記関係式
で求めた充填区間の下流端に到達した時点で、前記制御
手段が前記支持手段を下降させてびん口パッキンによる
軟質容器の密封を解除するようにしたものである。

【００１５】

【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
るグラビティ方式の回転式充填装置を示す概略縦断面
図、図２はこの回転式充填装置の全体の構成を説明する
概略平面図、図３はこの回転式充填装置に設けられた充
填バルブの拡大断面図である。この充填装置（全体とし
て符号１で示す）は、図示しない駆動源によって中央の
軸２を中心に回転する回転テーブル４と、この回転テー
ブル４の上方にこれと一体的に回転するように設けら
れ、内部に充填液を貯留する充填液タンク（フィラボウ
ル）６と、この充填液タンク６の底面外周寄りに、円周
方向等間隔で取り付けた複数の充填バルブ８と、これら
各充填バルブ８の下方にそれぞれ配置され、充填バルブ
８とともに回転するびん台（容器支持手段）１０とを備
えている。これら回転テーブル４および充填液タンク６
等により回転体が構成されている。前記びん台１０は、
図示しないシリンダのピストンロッド１２に取り付けら
れており、このシリンダの作動により昇降する。なお、
びん台１０はシリンダにより昇降するタイプに限るもの
ではなく、固定カムによって昇降させるようにしてもよ
い。

【００１６】この充填装置１では、ペットボトル等の軟
質な素材から成る容器１４が、図２に示すように、供給
コンベヤ１６によって搬送され、インフィードスクリュ
ー１８によって一定の間隔に切り離され、入口スターホ
イール２０を介して搬入される。搬入された容器１４
は、各びん台（容器支持手段）１０によって支持され回
転テーブル４の回転に伴って回転搬送される。びん台１
０によって支持された容器１４は、シリンダの作動によ
って上昇され、容器１４内が、後に説明するびん口パッ
キンによって密封された後、充填バルブ８が開放されて
充填液タンク６内の液体が充填される。液体が充填され
た容器１４は、びん台１０によって下降された後、出口
スターホイール２２を介して排出コンベヤ２４上に排出
されて次の工程に送られる。

【００１７】各充填バルブ８の構成について図３により
詳細に説明する。充填液タンク６の底面の外周寄りに貫
通孔６ａが形成され、この貫通孔６ａの下方側には上下
に結合された円筒状のハウジング２６，２８が固定され
るとともに、貫通孔６ａ内には、充填液タンク６の内部
側に向けて、支持筒体３０が直立して固定されている。
上方ハウジング２６は、上部２６ａの外周面が大径で、
その下部２６ｂは小径になって下方ハウジング２８の内
部に伸びている。下方ハウジング２８は、上方ハウジン
グ２６の大径部２６ａの下端に固定されており、この下
方ハウジング２８の内面と、上方ハウジング２６の小径
部２６ｂの外面との間には、間隙３２が形成されてい
る。そして、上方ハウジング２６の下端には、注液パイ
プ３４が固定されている。

【００１８】上記支持筒体３０、上方ハウジング２６お
よび注液パイプ３４の内部には、排気パイプ３６が挿通
され、支持筒体３０内のスライドブッシュ３８によって
昇降自在に支持されている。この排気パイプ３６の上部
は、充填液タンク６内を上方へ伸びて、充填液の液面４
０上に突出しており、充填液タンク６上に配置したシリ
ンダ４２に連結されて昇降する。この排気パイプ３６の
外面と、上方ハウジング２６の内面および注液パイプ３
４の内面との間の空間が充填液通路４４を、そして、排
気パイプ３６の内部がガス通路４６を構成している。従
って、この実施例では、上方ハウジング２６が注液管と
しての機能を有している。

【００１９】排気パイプ３６の下端には、この排気パイ
プ３６よりも大径のノズル４８が取付けられており、上
記注液パイプ３４内に嵌合して摺動するようになってい
る。このノズル４８には、注液口４８ａと排気口４８ｂ
（図４参照）とが形成されており、注液口４８ａは上記
充填液通路４４に、排気口４８ｂはガス通路４６にそれ
ぞれ連通している。排気パイプ３６に固定されたノズル
４８と注液パイプ３４とにより、注液口４８ａを開閉す
る液バルブ５０および排気口４８ｂを開閉するガスバル
ブ５２が構成されており、上方ハウジング２６を介して
充填液タンク６に固定されている注液パイプ３４に対し
て排気パイプ３６が下降したときに、液バルブ５０およ
びガスバルブ５２が開放され、排気パイプ３６が上昇し
たときに両バルブ５０，５２が閉塞される。

【００２０】上方ハウジング２６の小径部２６ｂの外周
面と下方ハウジング２８の内周面との間の間隙３２内
に、下端部にびん口パッキン５４が取付けられた円筒状
のホルダ５６が嵌合されており、スライドブッシュ５８
を介して下方ハウジング２８の内面を摺動する。また、
円筒状ホルダ５６の下部のびん口パッキン５４を取付け
た部分５６ａは、上記注液パイプ３４の外面に沿って摺
動する。

【００２１】この円筒状ホルダ５６の上部外面にはシー
ルリング６０が装着され、また、びん口パッキン取付け
部５６ａの内面にもＯリング６２が装着されて気密を保
持されており、これら上方ハウジング２６の小径部２６
ｂ外面、下方ハウジング２８、注液パイプ３４および円
筒状ホルダ５６によってエア導入室６４が形成されてい
る。下方ハウジング２８の上部壁面にはエア導入室６４
内に連通するエア導入口２８ｄが設けられており、エア
導入室６４は図示しない方向切換弁を介してエア供給源
に接続されている。このエア導入室６４内は方向切換弁
の切換作動によりエアが導入され、または、エアが遮断
されて大気に開放される。なお、エア導入室６４内に導
入されるエアの圧力は、円筒状ホルダ５６を介してびん
口パッキン５４を下方に付勢し、前記びん台１０によっ
て上昇されてきた容器１４の口部に密着させることがで
きる程度の低圧である。

【００２２】下方ハウジング２８の外周には、昇降筒体
６６が嵌合されて昇降するようになっており、この昇降
筒体６６の下端に、びん台１０によって上昇される容器
１４のセンタリングを行うガイドコーン６８が取付けら
れている。この昇降筒体６６およびガイドコーン６８
は、昇降筒体６６の上部が下方ハウジング２８の外周面
によって案内されるとともに、下部のガイドコーン６８
の中心部が上記注液パイプ３４の外面に沿って昇降する
ようになっている。下方ハウジング２８の下端部外周に
はストッパ２８ｅが設けられており、昇降筒体６６は、
通常は自重により下降してこのストッパ２８ｅに当って
停止している。

【００２３】前記充填液タンク６の上端中央部に、図示
しないロータリジョイントを介して充填液供給管７０が
接続されており（図１参照）、この充填液タンク６内に
外部から充填液が供給される。充填液タンク６内の充填
液の液面４０は、レベルセンサ７２によって常時監視さ
れており、このレベルセンサ７２からの信号によって、
制御装置７４が給液バルブ７６の開閉を制御して、貯留
された充填液量を常に一定に保つようになっている。な
お、充填液タンク６内の液面４０の上方の空間は、大気
に開放されている。

【００２４】さらに、この充填装置１には、前記充填バ
ルブ８の開放時間をカウントするタイマー（図示せず）
が設けられており、制御装置７４の記憶部に予め記憶さ
れている正常な充填時間が経過したことを、タイマーが
カウントしたときに充填バルブ８（液バルブ５０および
ガスバルブ５２）を閉じるようになっている。

【００２５】前記構成の回転式充填装置１の作動につい
て説明する。充填液タンク６内は、レベルセンサ７２か
らの信号により制御装置７４が給液バルブ７６の開閉を
制御して、常に液面４０の高さが一定となるように制御
されている。

【００２６】この充填装置１の充填開始時には、排気パ
イプ３６は、その上端に連結されたシリンダ４２により
上昇した位置にあり、その下端に固定されたノズル４８
が注液パイプ３４内に収納され、液バルブ５０およびガ
スバルブ５２は閉鎖されている。また、エア導入室６４
内は、方向切換弁によってエア供給源から遮断され、大
気に開放されている。

【００２７】供給コンベヤ１６によって搬送されてきた
容器１４は、インフィードスクリュー１８および入口ス
ターホイール２０を介して充填装置１内に供給され、各
びん台１０上に順次載せられ回転搬送される。びん台１
０がその回転経路中の所定の位置に来ると、図示しない
びん台昇降用シリンダが作動してびん台１０が上昇し、
びん台１０上の容器１４はガイドコーン６８に案内され
て上昇する。びん台１０の上昇端では、容器１４の口部
が、ガイドコーン６８を介して上方のびん口パッキン５
４に接触する（図４（ａ）参照）。

【００２８】続いて、充填液タンク６上のシリンダ４２
の作動により排気パイプ３６を押し下げる。排気パイプ
３６およびノズル４８が上方ハウジング（給液管）２６
および注液パイプ３４に対して相対的に下降すると、液
バルブ５０およびガスバルブ５２が開放する。液バルブ
５０の開放によって、充填液タンク６内の液が容器１４
内に流入を開始する。この時、びん口パッキン５４を下
方へ付勢するエア導入室６４内は大気に開放されている
ため、びん口パッキン５４を容器１４の口部に密着させ
る力が作用していないので、液の流入に伴って容器１４
内のエアは、びん口パッキン５４と容器１４の口部との
隙間から外に逃げ出し、また、排気パイプ３６内に残留
していた液も容器１４内に流下する。

【００２９】排気パイプ３６内の残留液が排出されて充
填がスムーズに行われるようになった後、方向切換弁を
作動させて、エア導入室６４内にエアを導入する。この
エア圧によって円筒状ホルダ５６が下方へ押し下げら
れ、びん口パッキン５４は、ガイドコーン６８を介して
容器１４の口部に圧接されて容器１４内を密封する。そ
の後、充填液は、充填液通路４４から注液口４８ａを通
って容器１４内に流入するとともに、容器１４内のエア
は、ノズル４８の排気口からガス通路４６内を通って充
填液タンク６内に排出されて通常の充填が行われる（図
４（ｂ）参照）。

【００３０】容器１４内への充填が進み、注液パイプ３
４の下端まで液が充填されると、その液は排気口４８ｂ
内に入って排気パイプ３６内を上昇し、充填液タンク６
の液面４０に一致したとき、すなわち、容器１４の上部
に形成された密封空間内の圧力と充填液の供給圧力とが
平衡したときに容器１４内への充填液の流入が停止して
充填が終了する（図４（ｃ）参照）。その後、タイマー
のカウントにより、予め制御装置７４の記憶部に記憶さ
れている所要充填時間が経過すると、制御装置７４から
の指令により、上端に連結されたシリンダ４２が作動し
て排気パイプ３６を上昇させる。排気パイプ３６の上昇
によって液バルブ５０およびガスバルブ５２が閉じる
（図４（ｄ）参照）。このように容器１４内への充填液
の流入が停止した直後に液バルブ５０およびガスバルブ
５２を閉じてしまうことにより容器１４の密封された上
部空間に水頭圧力が作用することを防止することができ
る。

【００３１】続いて、方向切換弁の作動により、エア導
入室６４内を大気に開放する。その後びん台１０が下降
し、排出スターホイール２２を介して容器１４をコンベ
ア２４上に排出し、充填行程を完了する。液バルブ５０
およびガスバルブ５２を閉じることにより容器１４に水
頭圧力がかかることを防止できるが、さらに、容器１４
の密封された上部空間を速やかに大気に開放することに
より、容器１４に対する過度の負担を防止することがで
き一層効果的である。なお、びん口パッキン５４を備え
た円筒状ホルダ５６を下方へ付勢する手段は、上記実施
例のようなエアを用いたものに限るものではなく、付勢
力の付与および解放の切換えが可能であればその他の手
段を用いてもよい。

【００３２】以上のように、制御装置７４の記憶部に予
め記憶されている正常な充填に必要な時間が経過する
と、シリンダ４２によって排気パイプ３６を上昇させて
液バルブ５０およびガスバルブ５２を閉じるようにして
いる。従って、例えば、回転体の回転速度が遅いため通
常の充填バルブ閉鎖位置まで到達するよりも早い位置
で、容器１４の上部空間の圧力と充填液の供給圧力とが
均衡して充填液の流入が停止した場合でも、設定された
充填時間が経過すれば充填バルブ８を閉じる（液バルブ
５０およびガスバルブ５２を閉じる）ので、ホールド時
間が長くなって容器１４に過大な負荷をかけることがな
く、容器１４の変形を防止することができる。その結
果、ペットボトル等の軟質素材の容器１４であっても、
強度を必要以上に大きくすることなくホットパック充填
が可能になり、容器コストの削減を図ることができる。

【００３３】前記効果について具体的な実施例により説
明すると、例えば、容器１４は、９００ｍｌの角ペット
ボトルであり、充填液タンク（フィラボウル）６内に貯
留されている充填液の液面４０の高さは２００ｍｍであ
り、この液面４０はレベルセンサ７２からの信号により
制御装置７４によって常に一定になるように制御されて
いる。また、充填液タンク６の底面からノズル４８先端
までの長さ（正確には、充填液タンク６の底面からガス
バルブ５２の排気口の上端までの距離）は、４００ｍｍ
である。この場合の水頭圧力は、２００＋４００＝６０
０ｍｍＡｑとなる。そして、この実施例でのペットボト
ルの耐圧力は、−５００ｍｍＡｑ＜ペットボトル＜４０
０ｍｍＡｑとする。この場合には、ペットボトルの耐圧
力よりも水頭圧力が大きいので、この水頭圧力が一定時
間以上（例えば３秒以上）ペットボトルに係ると、この
ペットボトルが変形してしまうおそれがあるが、ペット
ボトルの上部密封空間に水頭圧力が作用する時間、すな
わちホールド時間をきわめて短い時間に短縮することに
よりペットボトルに対する負担を低減させ、ペットボト
ルが変形することを防止することができる。

【００３４】前記実施の形態では、排気パイプ３６を充
填液タンク６上に設けたシリンダ４２によって昇降させ
ることにより充填バルブ８の開閉（液バルブ５０とガス
バルブ５２の開閉）を行うようにしたが、その他の構成
の充填バルブでも同様にホールド時間を短縮して軟質容
器の変形を防止することができる。次に第２の実施の形
態に係る充填バルブ８の構成について図５により説明す
る。充填液タンク６の底面に、上下に結合された円筒状
のハウジング２６，２８が固定され、これらハウジング
２６，２８の内部にブラケット８０を介して給液管８２
が固定されている。この給液管８２の下端には、小径の
注液パイプ３４が固定されている。給液管８２および注
液パイプ３４の内部には、排気パイプ３６が挿通され、
後に説明する筒状ピストン８４に連結されて一体的に昇
降する。この排気パイプ３６の上部は、充填液タンク６
内を上方へ伸び、充填液の液面４０上に突出している。
これら排気パイプ３６の外面と給液管８２および注液パ
イプ３４の内面との間の空間が充填液通路４４を、そし
て、排気パイプ３６内がガス通路４６を構成している。

【００３５】排気パイプ３６の下端には、この排気パイ
プ３６よりも大径のノズル４８が取付けられており、上
記給液パイプ３４内に嵌合して摺動するようになってい
る。このノズル４８には、注液口４８ａと排気口４８ｂ
とが形成されており、注液口４８ａは上記充填液通路４
４に、排気口４８ｂはガス通路４６にそれぞれ連通して
いる。排気パイプ３６に固定されたノズル４８と注液パ
イプ３４とにより、注液口４８ａを開閉する液バルブ５
０および排気口４８ｂを開閉するガスバルブ５２が構成
されており、充填液タンク６に固定された給液管８２お
よび注液パイプ３４に対して排気パイプ３６が下降した
ときに両バルブ５０，５２が開放され、排気パイプ３６
が上昇したときに両バルブ５０，５２が閉塞される。

【００３６】上記円筒状ハウジング２６，２８の内面と
給液管８２の外面との間に、筒状ピストン８４が嵌合さ
れ、その上端が連結部材８６を介して上記排気パイプ３
６に固定されている。上方ハウジング２６の下部内面に
はＯリング８８が装着され、また、下方ハウジング２８
の中間部内面に環状突出部２８ａが形成され、その内周
にもＯリング９０が装着されて上記筒状ピストン８４の
外面に摺接するようになっており、上方ハウジング２６
の下端面と下方ハウジング２８の環状突出部２８ａの上
面との間に気密を保持した空間９２が形成されている。
一方、筒状ピストン８４には、この空間９２内に位置す
る環状突出部８４ａが形成され、その外周にＯリング９
４が装着されて、上記空間９２を２つの圧力室９６，９
８に区画している。下方ハウジング２８の側壁には、こ
れら両圧力室９６，９８内に連通するエア導入口２８
ｂ，２８ｃが形成され、方向切換弁１００を介してエア
供給源１０２に接続されている。この方向切換弁１００
の作動によって、両圧力室９６，９８の一方にエアを導
入し、他方を大気に開放するようになっており、この切
換によって、筒状ピストン８４を上昇または下降させる
ことにより、筒状ピストン８４に連結された排気パイプ
３６を昇降させる。

【００３７】下方ハウジング２８の上記環状突出部２８
ａよりも下部側には、下端部にびん口パッキン５４が取
付けられた円筒状のホルダ５８が嵌合され、スライドブ
ッシュ５９を介して下方ハウジング２８の内面を摺動す
る。この円筒状ホルダ５８の外面にはシールリング６０
が装着され、また、上記給液管８２の下端部外周にもシ
ールリング１０４が装着されてこのホルダ５８に摺接す
るようになっており、これら下方ハウジング２８、給液
管８２、筒状ピストン８４および円筒状ホルダ５８によ
ってエア導入室６４が形成されている。下方ハウジング
２８の壁面にはエア導入室６４内に連通するエア導入口
２８ｄが設けられており、エア導入室６４は、第２の方
向切換弁１０６を介してエア供給源１０２に接続されて
いる。このエア導入室６４内には、第２の方向切換弁１
０６の作動によりエアが導入され、または、エアが遮断
されて大気に開放される。なお、このエア導入室６４内
に導入されるエアの圧力は、円筒状ホルダ５８を介して
びん口パッキン５４を下方に付勢し、びん１０台によっ
て上昇されてきた容器１４の口部に密着させることがで
きる程度の低圧である。

【００３８】充填液タンク６の下面には、上記充填バル
ブ８に隣接してガイドロッド１０８が垂直に固定され、
このガイドロッド１０８に、びん台１０によって上昇さ
れる容器１４のセンタリングを行うガイドコーン６８が
昇降自在に支持されている。このガイドコーン６８は、
通常は、自重により下降してガイドロッド１０８の下端
に設けられたストッパ１０８ａ上に停止し、容器１４が
上昇した際には、この容器１４とともに上昇して上記び
ん口パッキン５４に圧接される。

【００３９】この構成に係る充填バルブ８では。先ず、
充填開始時には、第１の方向切換弁１００によって、筒
状ピストン８４の下方の圧力室９８内に圧力エアを導入
し、上方の圧力室９６は大気に開放することにより筒状
ピストン８４およびこれに連結された排気パイプ３６を
上昇させて、液バルブ５０およびガスバルブ５２を閉じ
ておく。また、第２の方向切換弁１０６によって、エア
導入室６４を大気に開放しておく。

【００４０】コンベアによって搬送されてきた容器１４
が充填装置１内のびん台１０上に供給される。びん台１
０は、充填液タンク６および充填バルブ８とともに回転
しつつ容器１４を搬送する。所定の回転位置に来ると、
シリンダ（図示せず）の作動によりびん台１０を上昇さ
せる。そのとき、びん台１０上の容器１４は、口部がガ
イドコーン６８に案内されて上昇する。このびん台１０
の上昇端位置では、容器１４の口部は、ガイドコーン６
８を介して上方のびん口パッキン５４に接触する。びん
台１０および充填バルブ８が所定の位置に達すると、第
１の方向切換弁１００が作動されて下方の圧力室９８が
大気に開放されるとともに上方の圧力室９６内に圧力エ
アが導入される。この切換によって、筒状ピストン８４
を介して排気パイプ３６が下降し、液バルブ５０および
ガスバルブ５２が開放される。

【００４１】液バルブ５０が開いて充填液タンク６内の
液が容器１４内に流入を開始する。上記びん口パッキン
５４を下方へ付勢するエア導入室６４内は大気に開放し
ているため、びん口パッキン５４を容器１４の口部に密
着させる力が作用していないので、液の流入に伴って容
器１４内のエアは、その隙間から外に逃げ出し、また、
排気パイプ３６内に残留していた液も容器１４内に流下
する。

【００４２】容器１４内への液体の流入が開始した後、
第２の方向切換弁１０６を作動させてエア導入室６４内
にエアを導入する。びん口パッキン５４は、ガイドコー
ン６８を介して容器１４の口部に圧接されて、容器１４
内を密封する。以後、給液管８２および注液パイプ３４
内の充填液通路４４および注液口４８ａから容器１４内
に充填液が流入し、排気口４８ｂおよび排気パイプ３６
内のガス通路４６を介して、容器１４内のエアが充填液
タンク２内に排出されて通常の充填が行われる。

【００４３】容器１４内への充填が進み、容器１４内の
液面がガスバルブ５２の排気口４８ｂに達すると容器１
４内の上部空間が密封される。さらに液体は排気パイプ
３６内を上昇し、液面が充填液タンク６内の液面の高さ
４０に達すると液の流入が停止する。その後、タイマー
のカウントにより制御装置７４に予め記憶されている充
填時間になると、第１の方向切換弁１００が作動されて
上方の圧力室９６を大気に開放するとともに、下方の圧
力室９８内にエアを導入する。その結果、筒状ピストン
８４および排気パイプ３６が上昇して、液バルブ５０お
よびガスバルブ５２を閉じる。第１方向切換弁１００の
切換の完了とほぼ同時に第２の方向切換弁１０６を切換
えて、エア導入室６４内を大気に開放し、びん口パッキ
ン５４を容器１４の口部に対して圧接させる力を解放す
る。

【００４４】この実施の形態でも、前記第１の実施の形
態と同様に充填液の流入が停止して容器１４の上部密封
空間の圧力と充填液の供給圧力とが平衡した状態で容器
１４に作用する水頭圧力を、できるだけ早く解消して、
容器１４に対する負担を軽減するようにしたので、容器
１４の変形を防止することができる。

【００４５】前記実施の形態では、タイマーにより充填
時間をカウントして、制御装置７４の記憶部に記憶され
ている目標充填時間になったときに充填バルブ８を閉じ
るようにしているが、ホールド時間を短縮して容器１４
にかかる負荷を低減するためには、充填時間を制御する
構成だけでなく、例えば、回転体の回転速度に応じて充
填区間を制御することによっても可能である。この場合
には、制御装置７４が予め充填装置１の回転速度と充填
区間との関係式を記憶しておき、回転速度に応じて充填
区間を演算し、設定された充填区間に到達した時点で充
填バルブ８を閉じるようにする。あるいは、予め求めた
回転速度と充填区間の関係についての値をマトリックス
状に記憶しておき、回転速度に対応する充填区間の数値
を選択して充填バルブ８を閉じるようにしてもよい。

【００４６】すなわち、前記第１の実施の形態の充填バ
ルブ８の場合には、所定の回転位置で排気パイプ３６の
上端に連結されたシリンダ４２を作動させ、また、第２
の実施の形態の充填バルブ８の場合には、第１の方向切
換弁１００を切り換えて上方の圧力室９６内に圧力エア
を導入することにより、液バルブ５０およびガスバルブ
５２を開放した後、エンコーダ１１０（図１参照）によ
り回転速度を確認し、その回転速度によって、前記制御
装置７４の記憶部に記憶した関係式から充填に必要な区
間を算出し、充填をしている充填バルブ８がその区間の
下流端に到達したときに、前記シリンダ４２または第１
切換弁１００を逆に作動させて液バルブ５０およびガス
バルブ５２を閉じることにより、ホールド時間を短縮す
ることができる。

【００４７】図６は、さらに他の実施の形態に係る充填
バルブ８の構成を示すもので、前記各充填バルブ８とは
充填バルブ開閉手段の構成が異なっている。前記第１の
実施の形態では、シリンダ４２によって排気パイプ３６
を昇降させることによって液バルブ５０およびガスバル
ブ５２を開閉していたが、この実施の形態では、排気パ
イプ昇降機構２１をカムによって作動させることによ
り、排気パイプ３６を昇降させて液バルブ５０およびガ
スバルブ５２を開閉するようになっている。なお、この
実施の形態は排気パイプ昇降機構２１の構成を除いて前
記図３の構成と同一なので、同一の部分には同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００４８】上記排気パイプ３６を昇降させる昇降機構
２１は、充填液タンク６の上部側壁を貫通して軸支され
た水平な回転軸２３と、この回転軸２３のタンク６内部
側の端部に取付けられ、排気パイプ３６の上端に形成さ
れた係合部３６ａに係合する昇降レバー２５と、回転軸
２３のタンク外部側に固定されたシフタレバー（操作部
材）２７とを備えている。このシフタレバー２７は、充
填液タンク６の回転経路の外周に沿って配置された上流
側のバルブ開放カムに干渉して一方向に回転することに
より、上記昇降レバー２５を回転させ、係合している排
気パイプ３６を押し下げる。また、シフタレバー２７が
下流側に配置されたバルブ閉鎖カムに干渉して逆方向に
回転することにより、昇降レバー２５が上方へ回動して
排気パイプ３６を元の高さに上昇復帰させる。

【００４９】充填バルブの開閉手段が前記のようにカム
式の場合には、充填区間を制御することによりホールド
時間を制御する。この場合には、制御装置７４の記憶部
に充填装置１の回転速度と充填区間との関係式を予め記
憶させておき、設定された充填区間に到達した時点で充
填バルブ８を閉じる。例えば、図７に示すように、シリ
ンダＢ１によって進退動するバルブ開放用のカムＡ１を
上流側に設置し、その下流側には、それぞれシリンダＢ
２〜Ｂ９によって進退動する複数のバルブ閉鎖用のカム
Ａ２〜Ａ９を設置し、バルブ開放カムＡ１により充填バ
ルブ８を開放した後、エンコーダ１１０によって回転速
度を確認し、制御装置７４の記憶している回転速度と充
填区間との関係式により、充填に必要な区間を算出し、
その充填区間の終了位置にあるバルブ閉鎖用カム（Ａ２
〜Ａ９のいずれか）を、シリンダ（Ｂ２〜Ｂ９）によっ
て前記シフタレバー（操作部材）に係合する位置まで前
進させて、充填バルブ８がこの位置に到達したときに液
バルブ５０およびガスバルブ５２を閉じるようにする。

【００５０】また、前記のように一定の位置で充填バル
ブ８を開放し、充填バルブ８の閉鎖位置を回転速度に応
じて選択する場合と逆に、充填バルブ８の閉鎖位置を一
定とし、開放位置を制御することもできる。例えば、Ａ
９をバルブ閉鎖用カムとし、Ａ１ないしＡ８をバルブ開
放用カムとして、回転体の回転速度に応じて充填バルブ
８の開放位置を選択するようにしてもよい。

【００５１】また、図８は、カムにより液バルブおよび
ガスバルブの開閉を行う他のタイプの充填バルブ８を備
えた回転式充填装置１を示すものである。この充填バル
ブ８は、ガス詰め充填と無ガス充填の兼用タイプであ
り、充填液タンク６の底面に形成された孔６ａ内に筒状
のスプリングケース１１２が直立して固定され、このス
プリングケース１１２内にバルブステム１１４が昇降可
能に支持されてされている。バルブステム１１４の上部
寄りの外周面には、環状の摺動部材１１６が固定されて
おり、この摺動部材１１６がスプリングケース１１２内
に嵌合し、その内周面を摺動して昇降する。スプリング
ケース１１２の下部寄りの内面に形成された段部と、上
方の摺動部材１１６の下面との間にスプリング１１８が
配置され、この摺動部材１１６およびバルブステム１１
４を常時上方へ付勢している。バルブステム１１４の下
部には、弁体１２０が取付けられ、充填液タンク６の下
面に固定されているバルブブロック１２２内に形成され
た弁座１２２ａとともに液バルブ１２４を構成してい
る。

【００５２】バルブステム１１４の下端の中心部には、
外面に円錐形のスプレッダ１２６が取付けられたベント
チューブ１２８が装着されている。これらバルブステム
１１４の内部およびベントチューブ１２８の内部がガス
通路１３０を構成し、その外面側が充填液通路１３２を
構成している。上記スプリングケース１１２の壁面には
縦長の穴１１２ａが形成されており、上記バルブステム
１１４が上昇して液バルブ１２４を開放すると、充填液
タンク６内に収容されている充填液は、この縦長の穴１
１２ａを介してスプリングケース１１２内に入り、開放
している液バルブ１２４を通過して、バルブブロック１
２２に貫通形成された通路孔１２２ｂの内面とベントチ
ューブ１２８の外面との間を通って容器１４内に充填さ
れる。

【００５３】上記バルブステム１１４の上端部の、上記
充填液タンク６内の液面より上方へ突出している部分に
は、バルブステム１１４およびベントチューブ１２８内
に形成されたガス通路１３０を開閉するチャージングバ
ルブ（ガスバルブ）１３４が設けられている。このチャ
ージングバルブ１３４は、充填液タンク６の側壁６ｂの
上部を貫通する回転軸１３６の内部側端部に連結されて
おり、回転軸１３６の外部側に固定されたシフタレバー
（操作部材）１３８の回転操作によって昇降されてガス
通路１３０の開閉を行なう。

【００５４】バルブブロック１２２の下方側には、ガイ
ドロッド１４０を介して昇降自在に支持されたガイドコ
ーン１４２が配設されており、びん台１０によって上昇
される容器１４の口部１４ａにより押し上げられてとも
に上昇し、上記ベントチューブ１２８に対する容器１４
のセンタリングを行なう。このガイドコーン１４２の内
周側には、びん口パッキン１４４が取付けられており、
このびん口パッキン１４４が、びん台１０によって上昇
される容器１４の口部１４ａとバルブブロック１２２の
下面との間に圧接されて容器１４内をシールする。

【００５５】上記バルブブロック１２２の内部の外周寄
り（図８の左側）には、スニフト機構１４６が設けられ
ている。このスニフト機構１４６は、上記充填液通路１
３２を開閉する液バルブ１２４よりも下流側、すなわ
ち、バルブブロック１２２内に貫通形成されている通路
孔１２２ｂ内に開口するスニフト通路１２２ｃと、スニ
フトチャンバー１４８と、これらスニフト通路１２２ｃ
とスニフトチャンバー１４８との間を開閉するスニフト
バルブ１５０とから構成されており、容器１４内への液
体の充填が終了した後、このスニフトバルブ１５０を開
放することにより、容器１４のヘッドスペース（充填液
の上部に残された空間）内に密封されている圧力ガスを
徐々に外部に放出する。

【００５６】スニフトバルブ１５０は、バルブ孔１５０
ａ内で進退動するスニフトスプール１５０ｂと、このス
ニフトスプール１５０ｂを外方へ向けて押圧するスプリ
ング１５０ｃとを備えており、通常は、このスプリング
１５０ｃによりスニフトスプール１５０ｂを押圧して上
記スニフト通路１２２ｃとスニフトチャンバー１４８と
の間を遮断している。そして、このスニフトスプール１
５０ｂを、スニフトカム１５２によって外方から押込む
ことにより、スニフトバルブ１５０が開放してスニフト
通路１２２ｃとスニフトチャンバー１４８との間が連通
する。

【００５７】このタイプの充填バルブ８でも、前記図６
に示す実施の形態と同様に、回転体の周囲に複数のカム
を配置し、制御装置７４に充填装置１の回転速度と充填
区間との関係式を予め記憶させておき、回転速度によっ
て、複数個の充填終了用（バルブ閉鎖用）のカムを選択
して制御する。あるいは、複数個の充填開始用（バルブ
開放用）のカムを選択して制御することにより、ホール
ド時間を短縮することができる。

【００５８】グラビティ方式の充填装置では、前記各実
施の形態のように、容器１４との係合によらずに充填バ
ルブ８を開閉するタイプと、容器との係合により充填バ
ルブを開放するタイプ、すなわち容器の上昇によってび
ん口パッキンおよび注液パイプ等を上昇させて充填バル
ブを開放するタイプとがある。このような容器との係合
により開閉する充填バルブを備えた充填装置にも、本発
明を適用することができる。

【００５９】図９によりこのタイプの充填バルブ８につ
いて説明する。充填液タンク６の底面６ａの外周寄りに
上下に貫通する孔６ｂが形成され、この貫通孔６ｂの下
方側に筒状のバルブボディ２２４が固定されている。バ
ルブボディ２２４の内部には、上部が充填液タンク６の
内部に延びる給液管２２６が摺動可能に挿通されてい
る。この給液管２２６の内部に間隙を隔てて排気パイプ
２２８が挿通され、ブラケット２３０を介して前記バル
ブボディ２２４に固定されている。この排気パイプ２２
８の内部がガス通路２３２を、そして、排気パイプ２２
８の外面と給液管２２６の内面との間の空間が液通路２
３４を構成している。この液通路２３４内には、給液管
２２６に形成された上下方向の長穴２２６ａを介して充
填液タンク６内の充填液が流入する。

【００６０】前記給液管２２６の下端部に注液パイプ２
３６が固定されて一体的に昇降する。一方、前記排気パ
イプ２２８の下端には、排気パイプ２２８よりも大径の
ノズル２３８が固定されている。前記注液パイプ２３６
はこのノズル２３８の外面を摺動して昇降するようにな
っている。このノズル２３８には、注液口２４０と排気
口（図示せず）とが形成されており、注液口２４０は前
記液通路２３４に、排気口はガス通路２３２にそれぞれ
連通している。排気パイプ２２８に固定されたノズル２
３８と、給液管２２６と一体の注液パイプ２３６とによ
り、注液口２４０を開閉する液バルブ２４２および排気
口を開閉するガスバルブ２４４が構成されており、充填
液タンク６に固定されている排気パイプ２２８に対し給
液管２２６および注液パイプ２３６が上昇したときに、
液バルブ２４２およびガスバルブ２４４が開放し（図９
に示す状態）、給液管２２６および注液パイプ２３６が
下降して、注液パイプ２３６の下端が前記ノズル２３８
の下端に設けられた弁座２３８ａに着座したときに液バ
ルブ２４２およびガスバルブ２４４が閉じる。

【００６１】バルブボディ２２４の下方に突出している
給液管２２６の下端部にはフランジ状のばね座２２６ｂ
が形成されており、このばね座２２６ｂとバルブボディ
２２４の下端部に嵌装されたカップ状部材２４６との間
にスプリング２４８が介装されて、給液管２２６および
注液パイプ２３６を常時下方へ付勢している。前記注液
パイプ２３６の外周には、びん口パッキン２５０が取り
付けられており、前記びん台１０（図１参照）の上昇に
よってびん台１０上の容器１４が上昇し、このびん口パ
ッキン２５０に密着すると容器１４内が密封される。さ
らにびん台１０が上昇すると、びん台１０上の容器１４
によってびん口パッキン２５０が押し上げられ、このび
ん口パッキン２５０と一体的に給液管２２６および注液
パイプ２３６が上昇して前記液バルブ２４２およびガス
バルブ２４４が開放するようになっている。なお、この
実施の形態では、びん台１０は、第１の実施の形態と同
様にエアシリンダによって昇降されるようになってい
る。

【００６２】給液管２２６および排気パイプ２２８の上
部には、充填終了時に排気パイプ２２８内に残留した液
を、充填開始と同時に排出して充填時のエア通路を確保
するために、排気パイプ２２８の上部に負圧を発生させ
る負圧発生室２５２が設けられている。この負圧発生室
２５２については従来周知であるのでその説明を省略す
る。

【００６３】この実施の形態では、第１の実施の形態と
同様に各充填バルブ８の開放時間をカウントするタイマ
ーを備えており、制御装置１４の記憶部に予め記憶され
ている正常時の所要充填時間が経過したときに、シリン
ダを作動させてびん台１０を下降させる。

【００６４】前記構成の充填装置の作動について説明す
る。充填装置１内に供給された容器１４は、各びん台１
０上に順次載せられ、回転搬送される。回転テーブル４
の回転に伴ってびん台１０が上昇すると、先ず、びん台
１０上の容器１４の口部がびん口パッキン２５０に密着
して容器１４の内部が密封される。さらにびん台１０お
よび容器１４が上昇すると、びん口パッキン２５０およ
びこれと一体の注液パイプ２３６と給液管２２６が上昇
する。給液管２２６および注液パイプ２３６が排気パイ
プ２２８およびノズル２３８に対して上昇すると、液バ
ルブ２４２およびガスバルブ２４４が開放する。

【００６５】液バルブ２４２およびガスバルブ２４４が
開放すると、給液管２２６に形成された長穴２２６ａか
ら充填液通路２３４内に流入した充填液タンク６内の液
が、ノズル２３８の注液口２４０から容器１４内に流下
する。びん口パッキン２５０によって密封された容器１
４内に充填液が流下するとともに、容器１４内のエアは
ガス通路２３２から充填液タンク６のヘッドスペース内
に排出されて充填が行われる。

【００６６】容器１４内に充填された液の液面が上昇
し、ノズル２３８に形成された排気口の高さに達する
と、容器１４内の上部に密封された空間が形成される。
さらに、充填液はガス通路２３２内を上昇し、その液面
の高さが充填液タンク６内に貯留されている充填液の液
面４０の高さと一致したとき、すなわち、容器１４の上
部密封空間内の圧力と充填液の供給圧力とが平衡したと
きに充填液の流入が停止して充填が終了する。

【００６７】充填バルブ８の開放した後の時間をタイマ
ーによりカウントしており、制御装置７４の記憶部に記
憶されている予め設定された所要充填時間が経過する
と、びん台１０が下降する。びん台１０が下降すると、
容器１４の口部によって押し上げられていたびん口パッ
キン２５０およびこれと一体の注液パイプ２３６と給液
管２２６が下降し、液バルブ２４２およびガスバルブ２
４４が閉じるとともに容器１４内が開放される。このよ
うに充填液の流入が停止した直後に充填バルブ８を閉
じ、さらに容器１４内を開放するので、容器１４内の上
部の空間に水頭圧力がかかる時間がきわめて短く、軟質
容器であっても変形することがない。

【００６８】この実施の形態では、容器１４をびん台１
０上に載せて搬送し、搬送中にこのびん台１０をエアシ
リンダによって昇降させることにより充填バルブ８の開
閉を行うようにしたが、容器支持手段としてびん台１０
に限らず、図１０に示すように、容器１４の首部に形成
されたフランジ１４ａの下面側を支持して吊り下げた状
態で搬送するネックグリッパ２６０を用いることもでき
る。このネックグリッパ２６０もエアシリンダ２６２に
よって昇降できるように構成し、所定の位置でシリンダ
２６２を作動させて容器１４を上昇させることにより、
びん口パッキンを押し上げて充填バルブ８を開放し、充
填開始後タイマーにより所定の時間経過後ネックグリッ
パ２６０を下降させて充填バルブ８を閉じるようにす
る。なお、前記各図中には示してないが、グラビティ方
式の充填装置１の場合には、びん台１０により容器１４
を支持する構成であっても、びん口パッキンに押し付け
た際に容器１４が潰れないように前記フランジ１４ａの
下面側を支持するネックガイドが設けられていることは
言うまでもない。

【００６９】前記実施の形態では、容器１４に係合して
開放される充填バルブ８を備えた充填装置１において、
タイマーによって充填時間を制御することにより充填バ
ルブ８を閉鎖してホールド時間を短縮するようにした
が、この実施の形態と同様に容器１４に係合して開閉さ
れる充填バルブ８を備えた充填装置１において、充填区
間の制御により充填バルブを閉鎖してホールド時間を短
縮することもできる。この場合にも、びん台１０または
ネックグリッパ２６０等の容器支持手段をエアシリンダ
により昇降させるようにし、制御装置７４は、予め充填
装置１の回転速度と充填区間との関係式を記憶してお
き、充填しているバルブが設定された区間の下流端に到
達した時点で、容器支持手段１０，２６０を下降させる
ことにより容器１４との係合を外して、バルブを閉じる
とともに容器１４内を開放し、容器１４に水頭圧力がか
からないようにする。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回転式
充填装置は、回転体に設けられて充填液を貯留する充填
液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等間隔
で設けられるとともに、液通路を開閉する液バルブとガ
ス通路を開閉するガスバルブとを有する複数の充填バル
ブと、各充填バルブの下方に供給される軟質容器を支持
する支持手段と、軟質容器の口部に当接してこの軟質容
器内を密封するびん口パッキンと、充填バルブを開閉す
る充填バルブ開閉手段とを備え、供給された軟質容器の
口部をびん口パッキンによって密封した状態で充填バル
ブを開放して充填を行う回転式充填装置において、前記
充填バルブ開閉手段を制御する制御手段と、充填バルブ
が開放されてからの経過時間をカウントするタイマーを
設けるとともに、前記制御手段の記憶部に、予め設定さ
れた充填目標時間を記憶させ、前記設定された所要充填
時間になったときに制御手段が充填バルブを閉鎖するこ
とにより、充填バルブが開放されている時間をほぼ一定
に制御することができ、充填終了時に容器の上部密封空
間に水頭圧力がかかるホールド時間を短縮することがで
きる。その結果、軟質素材の容器であっても、強度を必
要以上に大きくすることなくホットパック充填が可能に
なり、容器コストの削減を図ることができる。

【００７１】また、請求項２以下の各発明でも、ホール
ド時間を短縮することができるので、軟質素材の容器で
あっても、強度を必要以上に大きくすることなくホット
パック充填が可能になり、容器コストの削減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る回転式充填装置の
概略縦断面図である。

【図２】前記回転式充填装置の全体の構成を簡略化して
示す平面図である。

【図３】前記充填装置に設けられた充填バルブの一例を
示す縦断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は前記充填装置による充填の過
程を順次示す説明図である。

【図５】他の充填バルブの構成を示す縦断面図である。

【図６】さらに他の充填バルブの構成を示す縦断面図で
ある。

【図７】充填バルブの開閉を行うカムの配置の一例を示
す図である。

【図８】スニフト機構を備えた充填バルブの一例を示す
図である。

【図９】容器に係合して開放されるタイプの充填バルブ
を示す図である。

【図１０】容器支持装置の一例としてのネックグリッパ
を示す図である。

【符号の説明】

６ 充填液タンク ８ 充填バルブ １０ 支持手段（びん台） １４ 軟質容器 ４２ 充填バルブ開閉手段（シリンダ） ５４ びん口パッキン ７４ 制御手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体に設けられて充填液を貯留する充
   填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等間
   隔で設けられるとともに、液通路を開閉する液バルブと
   ガス通路を開閉するガスバルブとを有する複数の充填バ
   ルブと、各充填バルブの下方に供給される軟質容器を支
   持する支持手段と、軟質容器の口部に当接してこの軟質
   容器内を密封するびん口パッキンと、充填バルブを開閉
   する充填バルブ開閉手段とを備え、供給された軟質容器
   の口部をびん口パッキンによって密封した状態で充填バ
   ルブを開放して充填を行う回転式充填装置において、 前記充填バルブ開閉手段を制御する制御手段と、充填バ
   ルブが開放されてからの経過時間をカウントするタイマ
   ーを設けるとともに、前記制御手段の記憶部に、予め設
   定された所要充填時間を記憶させ、この設定された所要
   充填時間が経過したときに制御手段が充填バルブを閉鎖
   することにより、充填バルブが開放されている時間をほ
   ぼ一定に制御することを特徴とする回転式充填装置。
2. 【請求項２】 回転体に設けられて充填液を貯留する充
   填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等間
   隔で設けられた複数の充填バルブと、各充填バルブの下
   方に供給される軟質容器を支持する支持手段と、軟質容
   器の口部に当接してこの軟質容器内を密封するびん口パ
   ッキンと、充填バルブを開閉する充填バルブ開閉手段と
   を備え、供給された軟質容器の口部をびん口パッキンに
   よって密封した状態で充填バルブを開放して充填を行う
   回転式充填装置において、 前記充填バルブ開閉手段を制御する制御手段と、回転体
   の回転速度を検出する速度検出手段とを設けるととも
   に、前記制御手段の記憶部に、回転体の回転速度と充填
   区間との関係を記憶させ、充填バルブが前記関係から求
   めた開放位置もしくは閉鎖位置に到達した時点で、この
   充填バルブを開放もしくは閉鎖することを特徴とする回
   転式充填装置。
3. 【請求項３】 前記充填バルブは、充填液タンクの下面
   に固定され内部に液通路が形成された管体と、この管体
   内に挿通され内部にガス通路が形成された排気パイプ
   と、この排気パイプの昇降によって開閉される液バルブ
   およびガスバルブとを備え、前記充填バルブ開閉手段と
   してのシリンダにより排気パイプを昇降させて前記液バ
   ルブおよびガスバルブの開閉を行うことを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の回転式充填装置。
4. 【請求項４】 前記びん口パッキンを昇降させる昇降手
   段を設け、前記充填バルブに設けられたガスバルブの閉
   鎖とほぼ同時にびん口パッキンによる軟質容器内の密封
   を解除することを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれかに記載の回転式充填装置。
5. 【請求項５】 前記充填バルブは、充填液タンクの下面
   に固定され内部に液通路が形成された管体と、この管体
   内に挿通され内部にガス通路が形成された排気パイプ
   と、この排気パイプの昇降によって開閉される液バルブ
   およびガスバルブとを備え、この排気パイプは、その上
   部に連結された操作部材が回転体の外部に配置されたカ
   ムに係合することにより開閉されることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の回転式充填装置。
6. 【請求項６】 前記カムが回転体の周囲に複数配置さ
   れ、これらカムのうちのいずれかを選択して前記操作部
   材に係合させることを特徴とする請求項５に記載の回転
   式充填装置。
7. 【請求項７】 前記充填バルブは、内部に充填液通路と
   ガス通路とこれら両通路の開閉を行う液バルブおよびガ
   スバルブを有し、かつ、容器の上部密封空間を外部に連
   通するスニフトバルブを備えていることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の回転式充填装置。
8. 【請求項８】 前記液バルブおよびガスバルブの閉鎖と
   ほぼ同時にスニフトバルブを開いて軟質容器内の密封を
   解除することを特徴とする請求項７に記載の回転式充填
   装置。
9. 【請求項９】 回転体に設けられて充填液を貯留する充
   填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等間
   隔で設けられた複数の充填バルブと、各充填バルブの下
   方に供給される軟質容器を支持する支持手段と、この支
   持手段を昇降させる昇降手段と、軟質容器の口部に当接
   してこの軟質容器内を密封するびん口パッキンとを備
   え、軟質容器が供給された支持手段を上昇させることに
   より軟質容器の口部をびん口パッキンに当接させるとと
   もに充填バルブを開放して軟質容器内への充填を行う回
   転式充填装置において、 前記昇降手段を制御する制御手段と、充填バルブが開放
   されてからの経過時間をカウントするタイマーを設ける
   とともに、前記制御手段の記憶部に、予め設定された所
   要充填時間を記憶させ、前記設定された所要充填時間に
   なったときに制御手段が前記支持手段を下降させて充填
   バルブを閉じるとともに、びん口パッキンによる軟質容
   器の密封を解除することを特徴とする回転式充填装置。
10. 【請求項１０】 回転体に設けられて充填液を貯留する
    充填液タンクと、この充填液タンクの底面に円周方向等
    間隔で設けられた複数の充填バルブと、各充填バルブの
    下方に供給される軟質容器を支持する支持手段と、この
    支持手段を昇降させる昇降手段と、軟質容器の口部に当
    接してこの軟質容器内を密封するびん口パッキンとを備
    え、軟質容器が供給された支持手段を上昇させることに
    より軟質容器の口部をびん口パッキンに当接させるとと
    もに充填バルブを開放して軟質容器内への充填を行う回
    転式充填装置において、 前記昇降手段を制御する制御手段と、回転体の回転速度
    を検出する速度検出手段とを設けるとともに、前記制御
    手段の記憶部に、回転体の回転速度と充填区間との関係
    を記憶させ、充填バルブが、前記関係から求めた充填区
    間の下流端に到達した時点で、前記制御手段が前記支持
    手段を下降させて充填バルブを閉じるとともに、びん口
    パッキンによる軟質容器の密封を解除することを特徴と
    する回転式充填装置。