JP2750905B2 - 充填バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、容器内に液体を充填する充填機の充填バル
ブに関するものである。

〔従来の技術〕

フィラボウルの底面に取付けた筒状ボディ（注液管）
内に排気管を配設して、注液管と排気管との間を注液通
路、排気管内を排気通路とし、注液管と排気管との相対
移動によって注液バルブおよび排気バルブを開閉するよ
うにした充填バルブが従来から知られている。

この充填バルブでは、両バルブを開放したときに注液
通路から容器内に液体を充填し、容器内のエアは排気通
路から排出される。そして、充填終了時には、排気通路
内に充填液が上昇し残溜した状態で両バルブが閉じるよ
うになっている。従って、次回の充填作業時に両バルブ
を開いても、排気通路が残溜液によって閉塞された状態
となり、その残溜液が排出されて排気通路が本来の機能
を回復するまでは充填が行われず、または充填が行われ
てもその流入速度が著しく遅くなるという欠点を有して
いた。そこで、本発明者は既に、上記欠点を除き速やか
に充填作業を行うことができる充填バルブを発明した
（特公昭58−52914号公報）、 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、充填機には、充填バルブが昇降するタイプ
と容器が昇降するタイプとがあり、上記公報に記載され
た充填バルブは、フィラボウルに固定され、昇降する容
器によってバルブが開閉されるタイプであり、その特徴
である負圧発生室を充填バルブの上部に設ける構造を、
そのまま充填バルブが昇降するタイプに適用すると、充
填バルブの上部の長さが非常に大きくなってしまうた
め、フィラボウルの高さを変更しなければならない等の
問題があり、また、特にラインフィラへの適用が困難で
あった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、充填バル
ブが昇降するタイプの充填機において、簡単な構造で速
やかな充填作業を行うことができる充填バルブを提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る充填バルブは、フィラボウルの底面に取
付けられた注液管と、この注液管内に挿通された排気管
と、注液管と排気管の間の注液通路を開閉する注液バル
ブと、排気管内の排気通路を開閉する排気バルブとを備
えた充填バルブにおいて、上記注液管の上方に、その上
端をフィラボウルの液面上に突出させた固定排気管を設
けるとともに、上記排気管の上部を延長して固定排気管
内に密嵌させ、昇降手段によってこの固定排気管内で昇
降可能にし、かつ、上記排気管の下降時にその上端がフ
ィラボウルの液面よりも下方に位置するように構成し、
上記両バルブの開閉による充填完了後、昇降排気管を上
昇および下降させることにより、次の充填開始の際の両
排気管内の液面をフィラボウルの液面よりも低くするよ
うにしたものである。

〔作用〕

本発明に係る充填バルブによれば、充填開始の際に排
気管内の液面がフィラボウル内の液面より低くなってい
るので、注液バルブと排気バルブを開放した時点で、注
液通路内の液と排気通路内の液とがバランスして排気通
路を閉塞してしまうことがなく、直ちに充填が開始され
る。

〔実施例〕

以下、図示実施例により本発明を説明する。第１図
は、本発明の一実施例に係る昇降式充填バルブの縦断面
図であり、この充填バルブは、充填液が貯留されるフィ
ラボウル（２）の底面に取付けられている。

フィラボウル（２）の底面には孔（2a）が形成され、
この孔（2a）内に筒状のボディ（４）がシール部材
（６）によって液密を保持して固定されている。この固
定ボディ（４）の、フィラボウル（２）底面より下方側
（4a）は大径の円筒状をなし、フィラボウル（２）内に
位置する上部は、大径部（4b）とその上方の小径部（4
c）とを有しており、小径部（4c）の上端がフィラボウ
ル（２）内の液面（８）よりも上方に突出している。固
定ボディ（４）の下方側円筒部（4a）内には、筒状のス
ライドボディ（10）が、シール部材（12）によって液密
を保持して摺動可能に嵌合している。さらにこのスライ
ドボディ（10）内には、スリーブ（14）がシール部材
（16）によって液密を保持して摺動可能に嵌合してい
る。

上記スライドボディ（10）は、下部外周にフランジ
（10a）が形成され、このフランジ（10a）に、昇降ロッ
ド（18）の下部に固定されたフォーク（20）が連結され
ている（第４図参照）。フィラボウル（２）の下方に
は、円筒形のカム（22）が配置されており、この円筒カ
ム（22）の外面に形成されたカム溝（22a）内に、上記
昇降ロッド（18）の上部に固定されたカムフォロア（2
4）が係合しており、カムフォロア（24）がカム溝（22
a）の軌跡に沿って回転移動することにより、昇降ロッ
ド（18）とともにスライドボディ（10）が昇降する。ま
た、スリーブ（14）の下端にはフランジ（14a）が形成
され、このフランジ（14a）とスライドボディ（10）の
底面との間に配設されたスプリング（26）によって、ス
リーブ（14）は下方へ付勢されている。

スライドボディ（10）の上端には、小径の筒部（10
b）が一体的に設けられており、上記固定ボディ（４）
上端の小径部（4c）内に摺動自在に密嵌している。この
小径の筒部（10b）内には、スライドボディ（10）およ
びスリーブ（14）内を通って下方へ伸びるベントチュー
ブ（28）の上端が螺合固定されている。これらベントチ
ューブ（28）内およびその上方の小径筒部（10b）内が
昇降する排気管を、そして、固定ボディ（４）上端の小
径部（4c）が固定排気管を構成している。

一方、固定ボディ（４）、スライドボディ（10）およ
びスリーブ（14）の内面と、昇降排気管（10b），（2
8）の外面との間の空間が注液通路を構成しており、固
定ボディ（４）の上方大径部（4b）に形成された切り欠
き（4d）からこの注液通路内に充填液が導入される。

第５図に拡大して示すように、ベントチューブ（28）
の下端には、ノズル（30）が取付けられスリーブ（14）
の下方へ突出している。一方、スリーブ（14）の下端面
には、壜口パッキン（32）が固定され、この壜口パッキ
ン（32）の軸芯部の孔内に筒体（34）が取付けられ、上
記ノズル（30）の外周に嵌合している。ノズル（30）内
は２つの室に区画されており、一方の室はベントチュー
ブ（28）内に連通し、他方の室はスリーブ（14）内に連
通している。ノズル（30）には、これら両室をそれぞれ
外部へ連通する開口（30a），（30b）が設けられてい
る。これら開口（30a），（30b）は、スリーブ（14）が
スプリング（26）によってスライドボディ（10）に対し
最も下降した位置にあるときには、筒体（34）により閉
塞され、下方の容器（36）によって壜口パッキン（32）
およびスリーブ（14）が、スライドボディ（10）に対し
て押し上げられたときには、筒体（34）の上昇により開
放されるようになっており、これらノズル（30）と筒体
（34）とによって注液バルブおよび排気バルブが構成さ
れている。

なお、スプリング（26）によって常時下方へ押されて
いるスリーブ（14）は、筒体（34）がノズル（30）先端
の段部に当たることにより下降端が規制されている。ま
た、上記スライドボディ（10）のフランジ（10a）に
は、垂直に伸びる筒部（10c）が設けられており、この
筒部（10c）内に、容器（36）の口部（36a）を案内する
ガイドコーン（38）が取付けられたロッド（40）が昇降
可能に嵌合している。

次に、第１図〜第３図により上記充填バルブの作動に
ついて説明する。第１図は充填開始前の静止状態であ
り、スライドボディ（10）は、昇降ロッド（18）のカム
フォロア（24）がカム溝（22a）によって最も上方に引
き上げられているので、最も上昇した位置にあり、この
スライドボディ（10）と一体の昇降排気管（10b），（2
8）も上昇している。一方、スリーブ（14）は、スプリ
ング（26）によってスライドボディ（10）に対し最も下
降した位置にある。従って、ノズル（30）の２つの開口
（30a），（30b）、すなわち、注液バルブと排気バルブ
は、筒体（34）によって閉塞されている。この状態で
は、注液通路内はもちろん、昇降排気管（10b），（2
8）内にも、前回の充填時に押し上げられた液がその上
端部迄充満している。

第２図は充填開始直前の状態を示す図であり、スライ
ドボディ（10）は、カム（22）およびカムフォロア（2
4）によって最も下降した位置迄押し下げられている。
このスライドボディ（10）の下降に伴って下降してきた
スリーブ（14）は、下降途中で壜口パッキン（32）が容
器（36）の口部（36a）に当たってそれ以上の下降を規
制され、さらに下降を続けるスライドボディ（10）に対
して相対的に上昇する。なお、ガイドコーン（38）とロ
ッド（40）もスライドボディ（10）の垂直筒部（10c）
とともに下降するが、ガイドコーン（38）が容器（36）
の口部（36a）に嵌合して停止した後は、スライドボデ
ィ（10）の筒部（10c）がこのロッド（40）に沿って下
降する。昇降排気管（10b），（28）およびその下端の
ノズル（30）は、スライドボディ（10）とともに最も低
い位置迄下降するが、スリーブ（14）と一体の筒体（3
4）は、ノズル（30）に対し相対的に上昇するので、ノ
ズル（30）の両開口（30a），（30b）が開放される。こ
の時点では、昇降排気管（10b），（28）内に充満して
いる充填液の液面（42）は、第２図に示すように、フィ
ラボウル（２）内の液面（８）よりも低い位置迄下降し
ている。従って、両バルブが開放した瞬間において、注
液通路内の液と排気通路内の液との圧力バランスが崩
れ、直ちに注液通路を通って容器内に液が流入するとと
もに、容器内のエアの圧力が上昇し、排気通路内の液を
押し上げてフィラボウル（２）内に排出する。

注液が続けられ、第３図に示すように、容器（36）内
の液面（46）が注液バルブの開口（30a）を閉塞する位
置迄達すると充填が終了する。この時には、排気通路内
を押し上げられた液が、昇降排気管（10b），（28）お
よび固定排気管（4c）内を上昇して、その液面（48）が
フィラボウル（２）の液面（８）と同一の高さになった
ところで安定している。その後、スライドボディ（10）
が上昇し、スリーブ（14）が相対的に下降することによ
り、ノズル（30）の開口（30a），（30b）が筒体（34）
によって閉塞されるとともに、スライドボディ（10）と
一体の昇降排気管（10b），（28）が固定排気管（4c）
内を上昇し、固定排気管（4c）内の液をフィラボウル
（２）内に排出して第１図の状態に戻る。以後同様の動
作を繰り返すことにより連続して充填を行う。

このように本実施例装置では、昇降式の充填バルブに
おいても複雑な機構を必要とせず、しかも、フィラボウ
ルの高さを変更することもなく、速やかに充填作業を開
始することが可能となる。

なお、固定排気管（4c）の高さと、昇降排気管（10
b），（28）の昇降する高さとの関係は、図示のものに
限定されるものではなく、以下の条件を満たすものであ
れば良い。先ず、昇降排気管（10b），（28）の下降端
ではその上端面がフィラボウル（２）の液面以下でなけ
ればならない。以上であれば充填完了時の液面（フィラ
ボウルの液面と同一）が昇降排気管（10b），（28）内
にあるため、この排気管が一度昇降してもその液面が変
動しない。また、昇降排気管（10b），（28）の上昇時
には、固定排気管（4c）内の液をあふれさせる高さ迄上
昇しなければならない。従って、固定排気管（4c）がフ
ィラボウル（２）の液面上にあまり高く突出しているこ
とは好ましくない。但し、図示のように、昇降排気管
（10b），（28）が固定排気管（4c）よりも上方へ突出
する必要はない。上方へ突出しない場合には、昇降排気
管（10b），（28）が一度昇降した次の充填開始時の液
面は、固定排気管（4c）内にあるが、フィラボウル
（２）の液面より下方にあれば同様の効果を得ることが
できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、充填バルブが昇降
するタイプの充填機においても、簡単な構造により速や
かに充填作業を開始することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係る充填バルブの
縦断面図であり、第１図は充填開始前の静止状態、第２
図は充填開始の瞬間、第３図は充填完了時をそれぞれを
示し、第４図は第１図のIV−IV線に沿う断面図，第５図
は両バルブ部分の拡大断面図である。 （４）……筒状ボディ（注液管）、 （4c）……固定排気管、 （10）……スライドボディ（注液管）、 （10b）……スライドボディの小径筒部（昇降排気
管）、 （14）……スリーブ（注液管）。 （28）……ベントチューブ（昇降排気管）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィラボウルの底面に取付けられた注液管
   と、この注液管内に挿通された排気管と、注液管と排気
   管の間の注液通路を開閉する注液バルブと、排気管内の
   排気通路を開閉する排気バルブとを備えた充填バルブに
   おいて、上記注液管の上方に、その上端をフィラボウル
   の液面上に突出させた固定排気管を設けるとともに、上
   記排気管の上部を延長して固定排気管内に密嵌させ、昇
   降手段によってこの固定排気管内で昇降可能にし、か
   つ、上記排気管の下降時にその上端がフィラボウルの液
   面よりも下方に位置するように構成し、上記両バルブの
   開閉による充填完了後、昇降排気管を上昇および下降さ
   せることにより、次の充填開始の際の両排気管内の液面
   をフィラボウルの液面よりも低くすることを特徴とする
   充填バルブ。