JP2005298066A - 回転構造の充填機 - Google Patents
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- B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
- B67C3/286—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
Abstract
【解決手段】垂直な機械軸線回りに回転駆動可能なロータ2と、このロータ2に設けられたタンク3と、ロータに設けられた多数の充填要素1と、排出口に開口し、充填要素ケーシング9内に形成されたガス経路に接続されたガス戻し管13とを備えた、瓶25または類似の容器に液状充填物質を充填するための回転構造の充填機において、絞り22を備えた開閉制御されないガス経路19が各々の充填要素1に形成され、このガス経路がガス戻し管13と、すべての充填要素1または充填要素のグループにとって共通のロータ側の第1のガス戻し通路7とを接続し、第1のガス経路制御弁21.1を備えた開閉制御される第1のガス経路が各充填要素1に形成され、この第1のガス経路を介して、ガス戻し管13がタンク3のガス室4.1に接続可能である。
【選択図】図1
Description
各々の瓶の挿入及び持上げ
充填過程の開始時に、各々の瓶25は瓶入口で、下降した瓶支持体26に挿入され、続いてばね28の力によって持上げられる。
瓶の予圧
それに続いて、ガス室4.1または環状通路5からの、圧力下にある不活性ガスによる、瓶25の予圧が行われる。そのために、ガス経路制御弁21.1が開放され、それによって予圧ガスが開放したガス通路20とチャンバ18とガス戻し管13を経て瓶25に流入することができる。チャンバ18内で上昇する圧力によって、瓶25の開口エッジがシール16に対して自動的に更に押し付けられる。
弁21.1を更に開放すると、液体弁11も開放するので、液状充填物質は排出口15から、充填要素1とのシール位置にある他の瓶25内に流れ、その際瓶から押しのけられたガスはガス戻し管13を経て、そして大部分が開放したガス通路20と環状通路5を経てガス室4.1に逆流する。一方、押しのけられたガスの少量の部分は絞り22と環状通路7を経て排出される。
制動充填
液体弁11が更に開放されると、ガス経路制御弁20.1が閉鎖されるので、瓶25から押しのけられたガスは絞り22と環状通路7だけを経て流出可能である。
充填終了
設定された充填物質量が瓶25内に達したことが、センサ24によって検出されるや否や、液体弁も閉鎖される。
圧力予備逃がし及び鎮静化
液体弁11の閉鎖後、瓶25の内部の圧力の逃がしがガス通路19と絞り22を経て環状通路7へ行われるので、予備逃がしの後で、ローラ27と協働する瓶出口の制御カムによって、瓶支持体26が下降し、充填済み瓶25が取り出し可能である。
各々の瓶の挿入及び持上げ
瓶入口で、各々の瓶25は挿入され、充填要素1aに対するシール位置まで持上げられる。
急速充填
弁21.1と21.2を開放すると、液体弁11が開放するので、充填物質は排出口15から瓶25内に流れ、その際瓶25から押しのけられた空気は開放したガス通路20と同様に開放したガス通路30を経て流出可能であり、しかも環状通路5を経て接続口4.1.1および環状通路7へそして管路8を経て大気に流出可能である。
制動充填
制動充填のために、ガス経路制御弁20.1が閉鎖され、更にガス通路30が開放されると、押しのけられた空気は絞り22,31を流通し、それによって制動された充填が行われる。
充填終了
ガス経路制御弁21.2が開放され、ガス経路制御弁21.1が閉鎖されると、センサ24の信号によって制御されて、液体弁11が閉鎖され、充填済み瓶が下降する。
瓶の挿入及び持上げ
瓶入口で、各々の瓶25は瓶支持体26によって持上げられ、瓶開口部が充填要素に対するシール位置までもたらされる。
予圧
ガス経路制御弁21.1の開放によって、瓶25の予圧と付加的な押し付けが行われる。
急速充填
ガス経路制御弁21.1を閉鎖し、ガス経路制御弁21.2を開放した後で、液体弁11の開放が行われるので、液状充填物質は排出口15から瓶25に流れ、瓶から押しのけられたガスはガス戻し管13と開放したガス通路30を経て並びにガス通路19内に設けられた絞り22を経て環状通路7に流れ、そこから管路8を経て排出される。
制動充填
液体弁11が更に開放されると、ガス経路制御弁21.2が閉鎖されるので、瓶25から押しのけられたガスはガス通路19と絞り22を経て環状通路7に流れることができる。
充填終了
更にガス経路制御弁21.1.21.2が閉鎖されると、液体弁がセンサ24の信号によって制御されて閉鎖されるので、ガス通路19とそこの絞り22を経て、圧力予備逃がしと鎮静化を行い、圧力予備逃がしの後で充填済み瓶25を瓶支持体26によって下降させることができる。
2 ロータ
3 タンク
4 タンク内室
4.1 ガス室
4.2 液体室
4.1.1 接続口
4.2.1 接続口
5 環状通路
6 管路
7 環状通路
8 管路
9 充填要素のケーシング
9.1 ケーシング下面
10 液体通路
11 液体弁
12 弁体
13 ガス戻し管
14 液体弁用操作要素
15 排出口
16 シール
17 センタリング要素
18 チャンバ
19,20 ガス通路
21.1,21.2,21.3 ガス経路制御弁
22 絞り
23 管路
24 センサ
25 瓶
26 瓶支持体
27 制御ロータ
28 圧縮ばね
29 ピストン
30 ガス通路
31 絞り
32 ガス通路
33 絞り
34 ロータ
35 タンク
36 タンク内室
36.1 ガス室
36.2 液体室
37 接続部
38 プローブ
39 瓶支持体
39.1 昇降装置
40 瓶支持体
41 制御装置(コンピュータ)
42 レベル調節器
43,44,45 弁
N レベル FA 充填要素
Claims (15)
- 垂直な機械軸線回りに回転駆動可能なロータ(2,34)と、このロータ(2,34)に設けられたタンク(3,35)とを具備し、このタンクのタンク室(4,36)が液状充填物質を収容する液体室(4.2,36.2)とその上に位置するガス室(4.1,36.1)を形成し、更にロータ(2,34)に設けられた多数の充填要素(1,1a,1b,1c)を具備し、この充填要素が充填要素ケーシング(9)内に、液体弁(11)を有するそれぞれ1つの液体通路(10)を備え、この液体通路が液体室(4.2,36.2)に接続された液体接続管路(23)とケーシング(9)の下面(9.1)に設けられた排出口(15)との間に設けられ、更に排出口に開口し、充填要素ケーシング(9)内に形成されたガス経路に接続されたガス戻し管(13)を具備している、瓶(25)または類似の容器に液状充填物質を充填するための回転構造の充填機において、少なくとも1つの絞り(22)を備えた開閉制御されないガス経路(19)が各々の充填要素(1,1a,1b,1c)に形成され、このガス経路がガス戻し管(13)と、すべての充填要素(1,1a,1b,1c)または充填要素(1,1a,1b,1c)のグループにとって共通のロータ側の第1のガス戻し通路(7)とを接続していることと、少なくとも1個の第1のガス経路制御弁(21.1)を備えた開閉制御される第1のガス経路が各充填要素(1,1a,1b,1c)に形成され、この第1のガス経路を介して、ガス戻し管(13)がタンク(3,35)のガス室(4.1,36.1)に接続可能であることを特徴とする充填機。
- ガス戻し管(13)が開閉制御される第1のガス経路を介して、すべての充填要素(1,1a,1b)または充填要素(1,1a,1b)のグループにとって共通のロータ側の捕集通路(5)に接続可能であり、この捕集通路自体がタンク(3)のガス室(4.1)に接続されていることを特徴とする、請求項1記載の充填機。
- 各充填要素に容器支持体(26)が付設され、しかも充填すべき容器(25)を充填要素(1,1a,1b)の方に持上げかつ充填済み容器(25)を下降させるために付設されていること、充填要素ケーシング(9)内にチャンバ(18)が形成され、このチャンバがガス戻し管(13)に接続され、容器支持体(26)をそれぞれの充填要素(1,1a,1b)の方に動かす昇降装置のピストン(29)がチャンバ内に配置されていることを特徴とする、請求項1または2記載の充填機。
- 制御装置(41)を備え、この制御装置によって、液体弁(11)と第1のガス経路制御弁(21.1)が1-チャンバ-圧力充填のために次のように制御可能であり、すなわちそれぞれの充填要素(1a,1b,1c)とのシール位置にある容器(25)に予圧を加えるために、つまりタンク(3,35)のガス室(6.1,36.1)からのガスで容器に予圧を加えるために、開閉制御可能な第1のガス経路が第1のガス経路制御弁(21.1)によって開放され、続いて急速充填のために、第1のガス経路制御弁(21.1)の開放状態で、液体弁が開放され、そして充填過程を終了するために第1のガス経路制御弁(21.1)と液体弁(11)が閉鎖されるように制御可能であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の充填機。
- 制動充填のために液体弁(11)の開放時に、開閉制御される第1のガス経路(20)を閉じるように、第1のガス経路制御弁(21.1)が制御装置(41)によって制御可能であることを特徴とする、請求項4記載の充填機。
- 少なくとも1個の第2のガス経路制御弁(21.2)を備えた開閉制御される第2のガス経路が、各充填要素(1,1a,1b)のケーシング内で、開閉制御されないガス経路(19)の絞り(22)に対して並列に形成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の充填機。
- 少なくとも1個の絞り(31)が第2のガス経路制御弁(21.1)と直列に、開閉制御される第2のガス経路内に設けられていることを特徴とする、請求項6記載の充填機。
- 第2のガス経路制御弁(21.2)が、圧力充填のために閉鎖されかつ無圧充填のために開放されるように、制御装置(41)によって制御可能であることを特徴とする、請求項6または7記載の充填機。
- 充填機のすべての充填要素(1a,1c)または充填要素(1a,1c)のグループの第2のガス経路制御弁(21.2)が、共通の制御導体を介して操作可能であることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか一つに記載の充填機。
- 液体弁(11)と第1および第2のガス経路制御弁(21.1,21.2)が無圧充填の際に、急速充填のために第2と第3のガス経路を開放し、制動充填のために第3のガス経路だけを開放するように、制御装置(41)によって制御可能であることを特徴とする、請求項6〜9のいずれか一つに記載の充填機。
- 液体弁(11)と第1および第2のガス経路制御弁(21.1,21.2)が3-チャンバ-圧力充填の際に、充填要素(1a,1b)とのシール位置にあるそれぞれの容器(25)に予圧を加えるために第2のガス経路を開放し、容器(25)の急速充填のために液体弁(11)の開放時に第3のガス経路を開放し、かつ第2のガス経路を閉鎖し、そしてそれに続く制動充填のために第2と第3のガス経路を閉鎖するように、制御装置(41)によって制御可能であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の充填機。
- 好ましくは第4の絞り(31)と直列に第3のガス経路制御弁(21.3)を備えた開閉制御可能な第3のガス経路(30)が充填要素(1b)のケーシング(9)内に設けられ、しかも開閉制御される第2のガス経路の少なくとも1個の絞り(31)に対して並列に設けられていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つに記載の充填機。
- 第3のガス経路(32)が圧力充填のために閉鎖され、好ましくは常に閉鎖され、無圧充填のために開放され、好ましくは常に開放されるように、第3のガス経路制御弁(21.2)が制御装置(41)によって制御可能であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一つに記載の充填機。
- 容積式充填のために、流量計として形成されたセンサ(24)が、それぞれの充填要素(1,1a,1b)とタンク(3)の液体室(4.2)の間の接続管路(23)内に設けられていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一つに記載の充填機。
- 充填高さ制御式充填のために、充填要素(1c)がそれぞれ充填高さを測定するプローブ(38)を備えていることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一つに記載の充填機。
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