JP3173156B2 - 洗浄回路を備えた充填機 - Google Patents

洗浄回路を備えた充填機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、充填機に係り、特に、
液体を充填する充填回路と、容器内にエアや窒素ガスを
吹き込むガス回路とを備えた充填機に、充填液の供給通
路や液バルブ等を洗浄する洗浄回路が併設されている充
填機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】充填機は一般に、充填液が貯留されてい
る充填液タンクと、容器内に挿入されて充填液をその容
器内へ導入する充填ノズルと、充填液タンクから充填ノ
ズルへ充填液を供給する供給通路と、この供給通路を開
閉する液バルブ等を備えており、この液バルブの開閉に
よって容器内への液の充填を行う。このような充填機に
は、従来から、上記充填液タンク、液供給通路および液
バルブ等を洗浄するために洗浄回路が設けられている。
【0003】上記充填機の洗浄を行う場合には、充填ノ
ズルに洗浄用のカップを装着して、液バルブを開放し、
給液パイプから充填液タンクへ洗浄液を供給し、液供給
通路、液バルブおよび充填ノズル等を通過させて洗浄を
行い、洗浄後の排液は、洗浄カップから洗浄液回収パイ
プを通して機外に排出するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】充填機に、通常の充填
液の充填回路と洗浄回路に加えて、容器内にエアあるい
は窒素ガス等を供給するためのガス通路が接続されてい
る場合、すなわち、充填回路に加えて、洗浄回路とガス
回路とが併設されている場合には、全体の構成が複雑に
なり、また、切換操作に手間および時間がかかるという
問題があった。
【0005】本発明は上記問題点を除くためになされた
もので、洗浄回路とガス回路とを部分的に共有させるこ
とにより、構造が簡単でしかも切換操作の容易な洗浄回
路を備えた充填機を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る洗浄回路を
備えた充填機は、ケーシング内に間隙を隔てて固定され
た充填ノズルと、この充填ノズル内部の充填液通路と、
充填ノズルの外面とケーシングの内面との間に形成され
たガス通路と、充填液タンクから充填ノズルへ充填液を
供給する供給通路を開閉する液バルブと、ガス通路への
ガス供給通路を開閉するガスバルブとを備えており、さ
らに、上記ケーシングの上部に洗浄液回収パイプを連結
するとともに、この洗浄液回収パイプとケーシング内の
ガス通路とを連通遮断する洗浄バルブを設け、容器内に
充填を行う際にはこの洗浄バルブを閉塞して、液バルブ
とガスバルブの開閉を行い、洗浄を行う際には、洗浄カ
ップによって充填ノズル内の充填液通路とその外側のガ
ス通路とを連通させた状態で密封し、かつ、ガスバルブ
を閉じるとともに上記洗浄バルブを開放するようにした
ものである。
【0007】また、第2の発明に係る洗浄回路を備えた
充填機は、ケーシング内に間隙を隔てて固定された充填
ノズルと、このノズル内部の充填液通路と、ノズルの外
面とケーシングの内面との間に形成されたガス通路と、
充填液タンクから充填ノズルへ充填液を供給する供給通
路を開閉する液バルブと、ガス通路へのガス供給通路を
開閉するガスバルブと、上記ケーシングおよびノズルを
昇降させる昇降手段とを備えた充填機に、さらに、上記
ケーシングの上部に、相対的に上下動可能に洗浄液回収
パイプを連結するとともに、上記ノズルの上端に、洗浄
液回収パイプの内面に着座して洗浄液回収パイプと上記
ガス通路との連通遮断を行う洗浄バルブを設け、かつ、
上記ケーシングを充填時の昇降位置よりもさらに下降さ
せた際に、洗浄液回収パイプの下降を停止させて、上記
ケーシングに対して相対的に上昇させるストッパ手段を
設けたものである。
【0008】
【作用】上記充填機では、充填ノズルの外面とケーシン
グの内面との間に形成されたガス通路と、その上方に連
結された洗浄液回収パイプとの間に洗浄バルブを設け、
上記ガス通路をガス回路と洗浄回路に共用させるように
したので、充填時には洗浄バルブを閉じ、洗浄時にはガ
スバルブを閉じて洗浄バルブを開くだけで両回路を切換
えることができる。
【0009】上記第2の発明に係る充填機では、洗浄を
行う際には、洗浄カップによってノズル内の充填液通路
とその外側のガス通路とを連通させた状態で密封し、か
つ、ガスバルブを閉じるとともに、上記ケーシングを下
降させることにより、ストッパによって停止された洗浄
液回収パイプよりも充填ノズルを下降させて、洗浄バル
ブを開放し、ガス回路と洗浄回路との切換を行う。
【0010】
【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
1は本発明の一実施例に係る「洗浄回路を備えた充填
機」の要部の縦断面図であり、回転テーブル2を貫通し
て垂直方向にスリーブ4が固定され、このスリーブ4内
にバルブリフタ6が昇降自在に支持されている。バルブ
リフタ6には充填機構8が設けられており、この充填機
構8によって、回転テーブル2に設けられた容器台9上
に載って回転搬送される容器B内に充填を行う。バルブ
リフタ6は自重によって下降するようになっており、そ
の下端に取付けられたカムフォロア10が、回転体2の
周囲に配置されたカム12に支持されて回転移動する間
に昇降するようになっている。
【0011】バルブリフタ6の上端には、図示しない充
填液タンクに接続された上流側給液管14および後に説
明する充填ノズルが取付けられた下流側給液管16が固
定されており、これら両給液管14,16の間にポペッ
ト式の液バルブ18が設けられている。この液バルブ1
8によって両給液管14,16内の充填液供給通路14
a,16aを開閉して容器内に充填を行う。
【0012】下流側給液管16の先端部外周には、図2
に拡大して示すように、筒状のケーシング20がOリン
グ21を介して気密を保持して固定されている。筒状の
ケーシング20は、鉛直方向に貫通する孔20aを有し
ており、下面側の開口部20bは絞られて小径になって
いる。また、この筒状ケーシング20の下端面20c
は、外周側が上方へ向いた傾斜面になっている。上記下
流側給液管16の先端は筒状ケーシング20の側壁を貫
通して内部まで挿入され、その先端面に、全体としてほ
ぼ柱状の充填ノズル部材22が取付けられている。充填
ノズル部材22は、外周面が筒状ケーシング20の内周
面に対してほぼ均一な間隙を有しており、下端部22a
は筒状ケーシング20の下方開口部20bから突出して
容器B内に挿入されるノズル部を構成している。充填ノ
ズル部材22の内部には、下方へ向けてL字状に折曲ら
れた内部通路22bおよびその下方に連続するノズル部
22a内の充填液通路22cが形成されている。内部に
この充填液通路22cが形成されたノズル部22aの外
周面は、上記筒状ケーシング20の下方開口部20bの
内側に位置する部分がやや絞られて小径になっている。
【0013】筒状ケーシング20の下流側給液管16が
挿入されている部分の反対側の側面には、給気管24が
開口している。この給気管24はガスバルブ26を介し
て圧力エアまたは窒素ガス等のガス供給源(図示せず)
に接続されている。上記筒状ケーシング20の内面20
aと柱状の充填ノズル部材22の外面との間の空間28
が、給液管24から供給されるガスの供給通路になって
いる。
【0014】筒状ケーシング20の上方開口部20d内
には、洗浄液回収パイプ30が上下方向に相対移動可能
に嵌入している。これら筒状ケーシング20と洗浄液回
収パイプ30との摺動部には、Oリング32が装着され
て気密を保持している。洗浄液回収パイプ30の下端部
内周面30aは、下方に向けて拡開する円錐状の傾斜面
になっている。一方上記充填ノズル部材22の上部22
dはテーパ状になっており、その外周面にゴム製パッキ
ン34が嵌着されている。上述のように洗浄液回収パイ
プ30は、筒状ケーシング20およびその内部の充填ノ
ズル部材22に対して上下動可能になっており、洗浄液
回収パイプ30の傾斜面(弁座)30aと、ゴム製パッ
キン34が嵌着された充填ノズル部材22の上端テーパ
部(弁体)22dとによって洗浄バルブ36が構成され
ている。
【0015】筒状ケーシング20の上方開口部20dの
外周面には、環状のスプリングホルダ38が固定されて
いる。このスプリングホルダ38の上端に形成されたフ
ランジ38aと上記洗浄液回収パイプ30の段部30b
との間に圧縮スプリング39が弾装され、洗浄液回収パ
イプ30を筒状ケーシング20に対して常時下方へ付勢
し、その下端傾斜面30aを充填ノズル部材22のパッ
キン34に圧接させて洗浄バルブ36を閉じている。
【0016】洗浄液回収パイプ30の上記スプリングホ
ルダ38より上方の部分に、下方へ折曲げられたL字状
の板体からなるストッパ40が固定されている。このL
字状ストッパ40の垂直部40aは、通常の充填時にお
けるバルブリフタ6の昇降する範囲では、上記回転テー
ブル2の上面2aに当らず、バルブリフタ6を充填時の
下降位置(ノズル部22aが容器B内に挿入される位
置)よりもさらに下降させた場合に、回転体2の上面2
aに当って上記洗浄液回収パイプ30を押し上げるよう
な長さを有している。
【0017】以上の構成に係る充填機の作動について説
明する。通常運転時には、所定の高さに配置されたカム
12によって、回転テーブル2が一回転する間にバルブ
リフタ6が昇降し、充填機構6によって容器B内に充填
を行う。先ず、容器供給部において、カム12によりカ
ムフォロア10が押し上げられて、バルブリフタ6を最
も高い位置まで上昇させ、充填ノズル部材22の下端の
ノズル部22aが容器Bに干渉しない状態にして、容器
台9上に容器Bを供給する。この時には、ストッパ40
は回転テーブル2に接触しない高い位置に上昇している
ので、洗浄液回収パイプ30は、圧縮スプリング39に
よって下方へ付勢され、その下端部内周面(弁座)30
aに、充填ノズル部材22の上端部(弁体)22dに嵌
着されたゴム製パッキン34が密着して洗浄バルブ36
を閉じている。
【0018】続いて、回転テーブル2の回転に伴って、
カム12の軌跡が低くなると、バルブリフタ6が下降し
てノズル部22aが容器B内に挿入される(図1の状
態)。この位置でも、図示のようにストッパ40は回転
テーブル2上に浮いているので、上記洗浄バルブ36は
圧縮スプリング39によって閉じており、回転テーブル
2の回転によって充填機構6と容器Bが一体的に回転し
つつ、液バルブ18を開いて充填を行う。この充填時に
は、ガスバルブ26も開いて、ケーシング20と充填バ
ルブ部材22との間のガス供給通路28からエアあるい
は窒素ガス等を容器B内に噴射する。このように通常運
転中は、バルブリフタ6が昇降しても、ストッパ40は
回転テーブル2の上面2aに当たらないので、ストッパ
として作用せず、洗浄液回収パイプ30が圧縮スプリン
グ39によって常に下方へ付勢され洗浄バルブ36を閉
じている。
【0019】次に、上記充填機の洗浄を行う場合につい
て説明する。洗浄時には、各充填機構6の直下に洗浄カ
ップCを配置する。そして、ガスバルブ26を閉じ、さ
らに、上記カム12を、図1に示す充填時の位置よりも
下方へと降下させる(図3参照)。すると、バルブリフ
タ6の下端に取付けられたカムフォロア10がこのカム
12によって下降し、バルブリフタ6およびこれに固定
された給液管14,16、筒状ケーシング20、充填ノ
ズル部材22等は、自重によって一体的に下降する。洗
浄液回収パイプ30もともに下降するが、この洗浄液回
収パイプ30に固定されたストッパ40の下端が回転テ
ーブル2の上面2aに当接すると、洗浄液回収パイプ3
0は停止してそれ以上下降しない。
【0020】充填時に容器Bが供給される容器供給部で
は、カム12の軌跡が最も上昇した位置にあり、上記の
ように洗浄液回収パイプ30の下降が停止されるととも
に、バルブリフタ6に固定された充填ノズル部材22も
このカム12によって下降を停止されるので、洗浄液回
収パイプ30の下端部内周面(弁座)30aと充填ノズ
ル部材22の上端部(弁体)22dからなる洗浄バルブ
36は閉じている。上記の状態から回転テーブル2が回
転すると、カム12の軌跡は次第に下降しているので、
バルブリフタ6とこれに固定されているケーシング20
および充填ノズル部材22はさらに下降する。洗浄液回
収パイプ30が停止しているのに対し、ケーシング20
および充填ノズル部材22が圧縮スプリング39に抗し
て下降することにより、洗浄液回収パイプ30は相対的
に上昇するので、充填ノズル部材22の上端部に嵌着さ
れたゴム製パッキン34が洗浄液回収パイプ30の下端
部内周面30aから離れて洗浄バルブ36が開放し、洗
浄回路が形成される。バルブリフタ6およびこれに固定
されているケーシング20と充填ノズル部材22の下降
限は洗浄カップCによって規制されるようになってお
り、バルブリフタ6のカムフォロア10はカム12から
離れた状態になる。
【0021】この状態で液バルブ18を開放し充填液タ
ンクから洗浄液を導入する。洗浄液は、上流側給液管1
4内の供給通路14a、開放している液バルブ18およ
び下流側給液管16内の供給通路16aを通って充填ノ
ズル部材22内に達する。さらに、充填ノズル部材22
の内部通路22bおよび充填液通路22cを経て洗浄カ
ップC内に流入する。この洗浄液は充填ノズル部材22
の外周面と筒状ケーシング20の内面との間の空間(充
填時のガス通路)28内を上昇し、洗浄バルブ36を通
過して洗浄液回収パイプ30から排出される。このよう
に本実施例では、ガス回路と洗浄回路とを部分的に共有
させ、かつ、カム12の位置を変更することにより、バ
ルブリフタ6を通常の充填時よりも大きく下降させるだ
けで洗浄バルブ36を開放することができるので、洗浄
回路を備えた充填機の構造を簡素化するとともに、簡単
な操作で充填時と洗浄時の回路の切換えを行うことがで
きる。また、洗浄後は洗浄バルブ36を閉じるので、洗
浄時に洗浄液回収パイプ30内に残留した洗浄液が逆流
して充填ノズル側に流れ出るおそれがない。
【0022】なお、上記実施例では、洗浄の際に、通常
の充填を行う領域において洗浄バルブ36を開放し、洗
浄液を流通させて洗浄を行うようにしたが、カム12を
さらに下降させて、充填機に設けられている全てのバル
ブリフタ6およびこれに固定されている充填バルブ部材
22と筒状ケーシング20を下降させ、全ての洗浄バル
ブ36を同時に開放して洗浄を行うようにしてもよい。
また、上記実施例では、給液管14,16の途中に質量
式流量計を設置し、流量の信号によって液バルブ18の
開閉を行う形式の充填機を図示して説明したが、充填機
の形式はこれに限定されるものではなく、その他各種の
形式の充填機に適用しうることはいうまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、液
体を充填する充填回路とエアまたは窒素ガス等を容器内
に吹き込むガス回路に加えて、充填回路内を洗浄する洗
浄回路が併設された充填機において、洗浄を行う際のガ
ス回路と洗浄回路との切換えを、簡単な構成でしかも単
純な操作で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る洗浄回路を備えた充填
機における充填時の作動を示す縦断面図である。
【図2】図1の要部の拡大図である。
【図3】上記充填機の洗浄時の作動を示す図1に相当す
る図である。
【符号の説明】
B 容器 C 洗浄カップ 14a 液体の供給通路 16a 液体の供給通路 18 液バルブ 20 ケーシング(筒状ケーシング) 22 充填ノズル 26 ガスバルブ 28 ガス通路(ケーシング内面と充填ノズル外面と
の間の空間) 30 洗浄液回収パイプ 36 洗浄バルブ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B67C 3/00 B08B 9/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に間隙を隔てて固定された
    充填ノズルと、この充填ノズル内部の充填液通路と、充
    填ノズルの外面とケーシングの内面との間に形成された
    ガス通路と、充填液タンクから充填ノズルへ充填液を供
    給する供給通路を開閉する液バルブと、ガス通路へのガ
    ス供給通路を開閉するガスバルブとを備えた充填機にお
    いて、上記ケーシングの上部に洗浄液回収パイプを連結
    するとともに、この洗浄液回収パイプとケーシング内の
    ガス通路とを連通遮断する洗浄バルブを設け、容器内に
    充填を行う際にはこの洗浄バルブを閉塞して、液バルブ
    とガスバルブの開閉を行い、洗浄を行う際には、洗浄カ
    ップによって充填ノズル内の充填液通路とその外側のガ
    ス通路とを連通させた状態で密封し、かつ、ガスバルブ
    を閉じるとともに上記洗浄バルブを開放することを特徴
    とする洗浄回路を備えた充填機。
  2. 【請求項2】 ケーシング内に間隙を隔てて固定された
    充填ノズルと、この充填ノズル内部の充填液通路と、充
    填ノズルの外面とケーシングの内面との間に形成された
    ガス通路と、充填液タンクから充填ノズルへ充填液を供
    給する供給通路を開閉する液バルブと、ガス通路へのガ
    ス供給通路を開閉するガスバルブと、上記ケーシングお
    よび充填ノズルを昇降させる昇降手段とを備えた充填機
    において、上記ケーシングの上部に、相対的に上下動可
    能に洗浄液回収パイプを連結するとともに、上記充填ノ
    ズルの上端に、洗浄液回収パイプの内面に着座して洗浄
    液回収パイプと上記ガス通路との連通遮断を行う洗浄バ
    ルブを設け、かつ、上記ケーシングを充填時の昇降位置
    よりもさらに下降させた際に、洗浄液回収パイプの下降
    を停止させ上記ケーシングに対して相対的に上昇させる
    ストッパ手段を設け、容器内に充填を行う際には、洗浄
    バルブを閉塞して、充填バルブとガスバルブの開閉を行
    い、洗浄を行う際には、洗浄カップによって充填ノズル
    内の充填液通路とその外側のガス通路とを連通させた状
    態で密封し、かつ、ガスバルブを閉じるとともに、上記
    ケーシングを下降させて洗浄バルブを開放することを特
    徴とする洗浄回路を備えた充填機。
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