JP2861072B2 - 充填装置の自動空寸調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、容器内に所定量の充填液を充填する充填装
置に関し、より詳しくは、容器内上部に形成される残存
空間の高さを、すなわち空寸を調整できるようにした充
填装置の自動空寸調整装置に関する。

「従来の技術」 従来、充填装置として、充填液を貯溜する充填液タン
クと、この充填液タンクに設けたバルブハウジングと、
このバルブハウジングに形成した充填液通路と、この充
填液通路内に配設固定されて容器内の空気を外部に逃が
す排気パイプと、上記バルブハウジングに昇降自在に設
けられ、下降位置で上記排気パイプに設けた弁座に着座
して充填液通路を閉鎖するバルブ部材と、このバルブ部
材に設けられて容器の口部を密封するパッキンと、容器
を上昇させて該容器の口部を上記パッキンに密着させる
とともに、上記バルブ部材を上昇させて充填液通路を開
放させる容器昇降機構とを備えたものが知られている
（特開昭53−17487号公報）。

かかる構成の充填装置においては、上記容器昇降機構
によって容器を上昇させて該容器の口部を上記パッキン
に密着させ、さらに容器を上昇させてバルブ部材を上昇
させれば、該バルブ部材を排気パイプに設けた弁座から
離座させて充填液通路を開放させることができ、それに
よって容器内に充填液を充填することができる。

この際、上記排気パイプは容器内に所定量だけ突出さ
れるようになり、該排気パイプの下端部まで充填液が充
填されるとこの充填液は排気パイプ内を上昇されるの
で、容器内にはその口部と排気パイプの下端部との高さ
に応じ残存空間が、すなわち排気パイプの容器内への突
出量に応じた残存空間が形成されるようになる。

上記残存空間の高さ、すなわち空寸を変更するには、
上記排気パイプの容器内への突出量を変更すればよく、
上述した公報にはそのような自動空寸調整装置が開示さ
れている。

上記公報に開示された自動空寸調整装置は、上記バル
ブ部材に対してパッキンを昇降変位可能に設け、空寸調
整時にはバルブ部材に対してパッキンを昇降変位させ、
また調整後にはバルブ部材にパッキンを固定することが
できるようにしたものである。そのような機能を有する
機構としてウオームギヤを利用しており、バルブ部材と
パッキンとをウオームギヤを介して連動させ、かつ駆動
側となるウオームをモータに連動させたものである。

かかる構成によれば、モータによってウオームを正逆
方向に回転させることにより、バルブ部材に対してパッ
キンを昇降変位させることができ、またウオームの回転
を停止させればバルブ部材にパッキンを固定することが
できる。そしてバルブ部材に対してパッキンを昇降変位
させれば、容器昇降機構によって容器を上昇端まで上昇
させた際の排気パイプの容器内への突出量を変更するこ
とができるので、空寸の調整を行うことができる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上述した従来の自動空寸調整装置は、
バルブ部材とパッキンとをウオームギヤを介して連動さ
せ、かつウオームをモータに連動させるようにしている
ので、充填装置が多数の充填ヘッドを備えている場合に
は、各充填ヘッド毎にバルブ部材とパッキンとをウオー
ムギヤを介して連動させ、かつそれぞれのウオームをモ
ータに連動させる必要があるので、その構成が複雑とな
り、また保守点検も煩雑となる。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのようなん事情に鑑み、上述した充填装置
において、上記バルブ部材に昇降自在に設けた昇降部材
と、この昇降部材に取付けた上記パッキンと、上記昇降
部材の下降端位置を規制する第１ストッパと、上記バル
ブ部材の上昇位置を規制する第２ストッパと、上記充填
液タンクを昇降させるタンク昇降機構とを設け、さらに
上記バルブ部材と昇降部材間の摺動抵抗を、該バルブ部
材とバルブハウジング間の摺動抵抗よりも大きく設定し
たものである。

「作用」 上記構成によれば、容器昇降機構によって容器が上昇
され、該容器の口部がパッキンに密着されてさらに上昇
された際には、バルブ部材とバルブハウジング間の摺動
抵抗よりもバルブ部材と昇降部材間の摺動抵抗の方が大
きいので、まずバルブ部材がバルブハウジングに対して
上昇し、充填液通路を開放して充填を開始させる。そし
て上記バルブ部材の上昇により該バルブ部材が第２スト
ッパに当接すると、バルブ部材に対してパッキンおよび
昇降部材を上昇させさせながら、容器が上昇端位置まで
上昇されるようになる。

上記容器内に充填液が充填されると、その充填液の充
填に伴なって容器内の空気が排気パイプを介して外部に
逃げるようになり、さらに排気パイプの下端部まで充填
液が充填されると、この充填液は排気パイプ内を上昇
し、その液面が充填液タンク内の液面に一致すると容器
内への充填液の流入が停止する。

この際、容器内には排気パイプの容器内への突出量に
応じた残存空間が形成されており、したがってタンク昇
降機構によって予め充填液タンクの高さを調整しておけ
ば、バルブハウジングに対する容器の上昇量を、したが
って排気パイプの容器内へ突出量を変更することがで
き、それによって空寸を調整することが可能となる。

上記容器内に充填液が充填されて容器が降下される
と、上記摺動抵抗の差から、バルブ部材と昇降部材とが
一体的にバルブハウジングに対して降下し、バルブ部材
が弁座に着座して充填液通路を閉鎖する。したがって、
上記空寸の調整量とは関係なく、常にバルブ部材が充填
液通路を閉鎖するタイミングは一定となる。

そしてバルブ部材が充填液通路を閉鎖すると、それに
よって降下が停止されたバルブ部材に対して引続きパッ
キンおよび昇降部材が降下され、昇降部材が第１ストッ
パに接してその降下が停止されると、容器の口部がパッ
キンから離隔される。これにより排気パイプ内に流入し
ていた充填液が容器内に落下して、充填作業が終了す
る。

上述したように、本発明においては充填液タンクの昇
降によって空寸を調整することができるので、該充填タ
ンクが多数の充填ヘッドを備えている場合でも一斉にそ
れらの空寸調整を行うことができる。そして充填液タン
クを昇降させるタンク昇降機構は各充填ヘッドの構成と
は別個に構成されるので、従来のように各充填ヘッドの
それぞれに自動空寸調整装置を連動させる場合に比較し
て、構成の簡素化と保守点検の容易化とを図ることがで
きる。

「実施例」 以下図面実施例について本発明を説明すると、第１図
において、充填装置は図示しないモータによって回転駆
動される回転体１と、この回転体１の上方にこれと一体
に回転するように設けた充填液タンク２と、さらにこの
充填液タンク２の底面外周部に一定の間隔で取付けた多
数の充填ヘッド３（図面には１つの充填ヘッド３のみを
表示）とを備えている。

上記各充填ヘッド３は、それぞれ充填液タンク２に固
定した円筒状のバルブハウジング４を備えており、各バ
ルブハウジング４の軸部に、上記充填液タンク２の底壁
にブラケット５を介して固定した排気パイプ６を遊嵌貫
通させている。そして上記バルブハウジング４の内周面
と排気パイプ６の外周面との間隙を充填液通路７とする
とともに、排気パイプ６内を排気通路８とし、さらに排
気パイプ６の下端部に、上記充填液通路７を開閉する液
バルブ９の一部を構成する弁座10を設けている。

上記バルブハウジング４の外周には、円筒状のバルブ
部材15を１本のシール部材16により液密を保って昇降自
在に設け、このバルブ部材15の下端部に上記液バルブ９
を構成する弁体17を一体に設けている。また、上記バル
ブ部材15の外周に円筒状の昇降部材18を２本のシール部
材19により液密を保って昇降自在に設け、さらに昇降部
材18に容器20の口部を密封するパッキン21を取付けてい
る。上記バルブ部材15の下端部には、昇降部材18が下方
に脱落するのを防止する第１ストッパ22を設けてあり、
かつバルブハウジング４と昇降部材18との間にばね23を
弾装している。

したがって、上記昇降部材18とバルブ部材15は、昇降
部材18がバルブ部材15の第１ストッパ22に当接した状態
でばね23の弾撥力により一体的に下方に移動され、それ
によりバルブ部材15の下端部に設けた弁体17が弁座10に
着座されて液バルブ９を閉じている。

上記バルブ部材15に設けた１本のシール部材16と、昇
降部材18に設けた２本のシール部材19とはそれぞれ実質
的に同一の条件で相手部材に密着しており、両シール部
材16、19の本数の差により、バルブ部材15とバルブハウ
ジング４間の摺動抵抗よりも、昇降部材18とバルブ部材
15間の摺動抵抗の方が大きくなるように設定している。

したがって、第１図の状態から昇降部材18を押上げた
際には、昇降部材18とバルブ部材15とが一体的に上昇す
るようになり、そのために上記バルブハウジング４にバ
ルブ部材15の上昇位置を規制する第２ストッパ24を設
け、バルブ部材15が所定量だけ上昇して第２ストッパ24
に当接したら、該バルブ部材15に対して昇降部材18を上
昇させることができるようにしている。

上記容器20は、図示しない供給側スターホイールを介
して各充填ヘッド３の直下位置に設けた昇降テーブル29
上に供給されるようになっており、各昇降テーブル29は
それぞれ容器昇降機構としてのカム機構30によって昇降
作動されるようになっている。

さらに、上記充填液タンク２は下方の回転体１と一体
に回転するが、回転体１に設けたタンク昇降機構31によ
って回転体１に対して昇降されるようになっている。こ
のタンク昇降機構31は、回転体１の回転中心位置に回転
自在に軸支したねじ軸32と、このねじ軸32を正逆方向に
回転させるモータ33とを備えており、上記ねじ軸32の上
端部を充填液タンク２に螺合させることにより、ねじ軸
32の正逆方向の回転に伴なって充填液タンク２を昇降さ
せることができるようになっている。

以上の構成において、第１図に示す非作動状態からカ
ム機構30によって容器20が上昇されると、容器20の口部
がパッキン21に密着して密封され、さらに容器20が上昇
されると、前述したように摺動抵抗の差から、昇降部材
18とバルブ部材15とが一体的にバルブハウジング４に対
して上昇される。これによりバルブ部材15の弁体17が弁
座10から離座するので、液バルブ９が開いて容器20内へ
充填液の充填が開始される。

さらに、上記容器20の上昇によりバルブ部材15が第２
ストッパ24に当接してその上昇が停止されると、該バル
ブ部材15に対して昇降部材18が上昇されるようになり、
この後、容器20が所要の上昇端位置となるとその上昇が
停止される。このとき、排気パイプ６の下端部は、容器
20の上昇端位置に対応した量だけ容器20内に突出される
ようになる（第２図）。

容器20内への充填液の充填に伴なって容器20内の空気
は排気通路８から充填液タンク２の上部空間に逃げるよ
うになり、容器20内の充填液の液面が排気通路８の下端
にまで到達すると充填液は排気通路８内に流入し、充填
液タンク２内の充填液の液面高さまで上昇して容器20内
への充填液の流入が終了する。

したがって、予めタンク昇降機構31によって充填液タ
ンク２を所定の高さ位置としておけば、その高さ位置に
応じて上記排気パイプ６の容器20内への突出量を変更す
ることができ、それによって容器内の空寸を調整するこ
とができる。

この後、カム機構30によって容器20が降下されると、
上述した摺動抵抗の差から昇降部材18とバルブ部材15と
が一体的にバルブハウジング４に対して降下され、バル
ブ部材15と弁体17が弁座10に着座して液バルブ９を閉鎖
する（第３図）。したがって、上記排気通路８の容器20
内への突出量がさまざまであっても、換言すれば、バル
ブ部材15に対する昇降部材18の上昇位置がさまざまであ
っても、常にバルブ部材15の弁体17が弁座10に着座する
タイミングは同一となり、容器20の降下過程で容器内に
流入する充填液の量を常に一定にすることができる。

そして引続く容器20の降下により昇降部材18がバルブ
部材15に対して降下し、昇降部材18がバルブ部材15の第
１ストッパ22に当接してその降下が停止されると、容器
20は昇降部材18に設けたパッキン21から離隔するように
なる。これにより排気通路８内に流入していた充填液が
容器20内へ落下し（第４図）、その後容器20は図示しな
い排出側のスターホイールによって昇降テーブル29上か
ら外部に搬出される。

なお、上記実施例ではばね23によって昇降部材18をこ
れとバルブ部材15との摺動抵抗よりも大きな付勢力で下
方に付勢しているが、ばね23を省略して昇降部材18の自
重によって昇降部材18を下降させるようにしてもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明においては、充填液タンクの昇
降によって空寸を調整することができるので、該充填液
タンクが多数の充填ヘッドを備えている場合でも一斉に
それらの空寸調整を行うことができる。そして充填タン
クを昇降させるタンク昇降機構は各充填ヘッドの構成と
は別個に構成されるので、従来のように各充填ヘッドの
それぞれに自動空寸調整装置を連動させる場合に比較し
て、構成の簡素化と保守点検の容易化とを図ることがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図な
いし第４図はそれぞれ第１図と異なる状態を示す要部の
断面図である。 ２……充填液タンク、３……充填ヘッド ４……バルブハウジング、６……排気パイプ ７……充填液通路、８……排気通路 ９……液バルブ、15……バルブ部材 18……昇降部材、20……容器 21……パッキン、22……第１ストッパ 24……第２ストッパ、29……昇降テーブル 30……カム機構（容器昇降機構） 31……タンク昇降機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充填液を貯溜する充填液タンクと、この充
   填液タンクに設けたバルブハウジングと、このバルブハ
   ウジングに形成した充填液通路と、この充填液通路内に
   配設固定されて容器内の空気を外部に逃がす排気パイプ
   と、上記バルブハウジングに昇降自在に設けられ、下降
   位置で上記排気パイプに設けた弁座に着座して充填液通
   路を閉鎖するバルブ部材と、このバルブ部材に設けられ
   て容器の口部を密封するパッキンと、容器を上昇させて
   該容器の口部を上記パッキンに密着させるとともに、上
   記バルブ部材を上昇させて充填液通路を開放させる容器
   昇降機構とを備えた充填装置において、 上記バルブ部材に昇降自在に設けた昇降部材と、この昇
   降部材に取付けた上記パッキンと、上記昇降部材の下降
   端位置を規制する第１ストッパと、上記バルブ部材の上
   昇位置を規制する第２ストッパと、上記充填液タンクを
   昇降させるタンク昇降機構とを設け、さらに上記バルブ
   部材と昇降部材間の摺動抵抗を、該バルブ部材とバルブ
   ハウジング間の摺動抵抗よりも大きく設定したことを特
   徴とする充填装置の自動空寸調整装置。