JP3519442B2 - 容器充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体を容器に充填する容
器充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来容器に液体を充填する装置の１例と
して特願平１−２０３９４４号（特開平３−６８４８１
号公報参照）に提案されているものを図８、図９により
以下に説明する。

【０００３】これらの図において、液体を収容する環状
槽１３２の下部には、一定間隔でガス切換弁本体１５３
が図示していないボルトで固着されると共に、そのガス
切換弁本体１５３の下面にはボルト１５５で固着された
ハウジング１０１を有している。容器１３４に充填すべ
き液体は前記環状槽１３２の内部１３３に収容されると
同時に気体圧力（カウンター加圧ガス圧力）を受ける。
液体の表面はその上方で気体空間が広がるように環状槽
１３２の自由内部の高さより低くなっている。

【０００４】ハウジング１０１の外側には、中空容器と
して形成され、容器１３４の位置決め及び密閉の役をす
る保持部材１０４がハウジング１０１と同軸的でかつハ
ウジング１０１に滑動可能に取付けられる。

【０００５】保持部材１０４は１３５で示される箇所で
ハウジング１０１の外壁に対して気液密に接触し、また
その中央外側面部にはハウジング１０１に対して保持部
材１０４を上下に動かすためのアーム部材３５０に設け
られた長穴部３５５に滑動自在に嵌着できるピン軸１３
６を有する（図９参照）。保持部材１０４の下端部内壁
はその下端から内方に向けて狭くなる位置決めテーパ面
１３７を有する。この位置決めテーパ面１３７の内方端
部には、容器１３４に対するシール部材としての密閉要
素１３８が配置される。

【０００６】容器１３４は、ハウジング１０１に対して
固定された下方支台１３９に載せられ、充填装置に対し
て中心を合わせた位置に半円形状に設けられた案内部１
４０によって拘束される。

【０００７】ハウジング１０１はその内部に内部片１４
１を有し、内部片１４１とハウジング１０１の間にはほ
ぼ環状の液体供給路１４２を形成する。液体供給路下部
には液体供給路１４２より径の大きい環状の注入口１２
６を有し、液体噴流は注入口１２６より容器１３４の内
壁に導かれ、そこでできるだけ層流となって底部へ向か
って流下するようにされている。

【０００８】またハウジング１０１はその内部に段１４
３を有し、これは同時に内部片１４１の上限となってい
る。そこで液体供給路１４２の間隙は終わり、これはこ
こで密閉されなければならないので段１４３の上方には
環状密閉要素１４４ａが配置され、この環状密閉要素１
４４ａは管１４６によって上下に運動できる。管１４６
の上部外側には、圧縮ばね１４７が配置される。管１４
６の内部空間と外部空間１５０は穴１４５を介して環状
槽１３２の液体空間の内部１３３と連通している。

【０００９】内部片１４１の内部には気体管１５１が軸
線方向に動くように配置される。気体管１５１は下方部
にその外周面に凹部１５１ａを有し、そこに曲がり部材
２２５の自由端２２６が取付けられる。曲がり部材２２
５はその他方の端部２２９においてピン１２５とナット
２３０で保持部材１０４に連結される。気体管１５１は
気体通路１５６の内部空間１５７に達し、この気体通路
１５６は環状槽１３２の気体空間内部まで上方に延び
て、液体表面の上方で終わり、これによって気体管１５
１の内部は環状槽１３２の内部気体空間と連結する。気
体通路１５６の中には、気体弁（図示なし）が配置され
ている。

【００１０】ハウジング１０１の外面と保持部材１０４
の内面の間には、その外径が容器１３４のフランジ部内
径に等しい円環状の室１５９が設けられ、この室１５９
は外部からタペット１６０によって開くことが出来る解
放弁１６１と通路１６２を介して連通し、かつ円環状の
室１５９は通路１６３を介して密閉要素１３８の内部空
間に連結する。

【００１１】図９はアーム部材３５０を示す図８のＡ−
Ａ断面図であり、図８、図９に示すように保持部材１０
４の中央外側面部には、ハウジング１０１に対して保持
部材１０４を上下に動かすためのピン軸１３６が設けら
れており、このピン軸１３６はアーム部材３５０の長穴
部３５５と滑動可能に嵌着し、前記アーム部材３５０に
は、一端にローラ３５１が他の端部にはピン３５２が配
置され、このピン３５２は環状槽１３２の下面にボルト
３５６で固着された支持腕３５３により回転自在に支持
されている。

【００１２】アーム部材３５０の前記長穴部３５５と前
記ピン３５２との間の位置には、スプリング３５４がア
ーム部材３５０と支持腕３５３間に介装され、スプリン
グ３５４の下端はスプリング座金３５７によってアーム
部材３５０に支持される。

【００１３】一方、前記アーム部材３５０と前記ローラ
３５１との間の位置には、ボルト３５９により前記ガス
切換弁本体１５３に吊下固着されたガイド３６０が配置
され、このガイド３６０の両側面には前記アーム部材３
５０の内面にボルト３６１で固着されたスリーブ３６２
が設けてある。３６３はストッパ部材であり、ボルト３
６４によって前記ガイド３６０に固着されている。３６
５は前記ローラ３５１に当接し、アーム部材３５０を介
して保持部材１０４を上下に動かすためのコントロール
カムである。

【００１４】つぎに上記従来例に係る充填装置の作用を
説明すると次の通りである。休止状態では、ハウジング
１０１、内部片１４１、環状密閉要素１４４ａ、管１４
６よりなる液体弁１４４は閉じているので、液体は流出
できない。気体通路１５６の内部空間１５７も同様に気
体弁（図示なし）によって閉じられている。解放弁１６
１も閉じている。

【００１５】図示されていない運搬装置によって口の開
いた容器１３４が送られ、これが下方支台１３９上に運
ばれ案内部１４０によって充填装置に対して中心を合わ
せられる。この時点から充填装置と容器１３４の間には
相対運動は存在しないが、これら両者は充填機械全体の
中で円形運動を行う。

【００１６】前記保持部材１０４のピン軸１３６に嵌着
するアーム部材３５０によって保持部材１０４は下方に
動かされ、容器１３４の上に載る。図示されていない制
御装置により気体通路管１５６の中の気体弁（図示な
し）が開かれ、気体は気体通路管１５６及び気体管１５
１を経て環状槽１３２の内部空間１３３から容器１３４
の内部に達する。それによって容器１３４の内部、液体
供給路１４２の中、通路１６２と１６３の中及び室１５
６の中には、これらすべてが互いに連通しているので、
等しい圧力が現れる。

【００１７】この圧力は同様に室１５９の下側にも作用
するが、本従来例の場合は、ハウジング１０１の外周径
と、容器１３４のフランジ内径が同一である事から、容
器密閉直径に関係する断面積差は無く、室１５９の圧力
による容器側への力は解消される。

【００１８】従って、容器１３４の開口部周縁に作用す
る力は、前記アーム部材３５０に配置されたスプリング
３５４によって適切に与えられ、密封状態を維持する。
圧力平衡が達成された後に液体弁１４４が圧縮ばね１４
７の作用を受けて自動的に開き、その結果として液体が
液体供給路１４２及び注入口１２６を通って容器１３４
の中に達し、容器１３４は液体表面が気体管１５１の口
部に達するまで充填される。他の弁は閉じているので容
器１３４の上部に存する気体はもはや逃げられず、故に
これ以上の充填は不可能となる。

【００１９】ここで図示されていないバルブ開閉機構に
よって液体弁１４４及び気体通路管１５６の気体弁（図
示なし）が機械的に閉じられ、容器１３４の内部空間が
環状槽１３２の内部空間と外気とに対して完全に閉鎖さ
れる。

【００２０】次に図示しないカムによって解放弁１６１
が開かれ、容器１３４の内部空間圧力が通路１６３、室
１５９、通路１６２、解放弁１６１及び解放チャンバー
３６６を通って解放される。圧力解放が行われた後、コ
ントロールカム３６５によりローラ３５１側のアーム部
材３５０が持ち上げられる事により、保持部材１０４、
密閉要素１３８、曲がり部材２２５、気体管１５１が一
体にかつ同時に容器上面より高く持ち上げられる。続い
て容器１３４は充填機械の回転区域から封鎖機械（図示
なし）の回転区域に移される。

【００２１】次に保持部材１０４を充填装置から取外す
場合について図８、図９により記述する。まずボルト３
６４をゆるめストッパ部材３６３を図８の右方向にスラ
イドしアーム部材３５０の肩部３５０ａとの当接状態を
解消させる。次に、アーム部材３５０を下方に回転させ
ながら保持部材１０４、曲がり部材２２５、気体管１５
１を一体で下方に移動させ、曲がり部材２２５の保持部
材１０４への取付けが注入口１２６の下面１２６ａより
下った位置になった時、保持部材１０４をツイストさせ
ると、保持部材外周側面にあるピン軸１３６とアーム部
材３５０に設けた長穴部３５５との嵌着が外れ、保持部
材１０４を気体管共々充填装置から取外す事ができる。
前記長穴部３５５は、保持部材１０４をツイストさせた
ときにピン軸１３６の嵌着が解消されるに足りる大き
さ、形状である。保持部材１０４を充填装置に取付ける
場合は上述と逆の要領で行う。

【００２２】上記従来例では、アーム部材の長穴部と保
持部材のピン軸により両者間の嵌着・取外しを可能な構
造としているが、長穴部とピン軸の設置は逆であっても
良いし、他の適当な係合手段を採用しても良い。

【００２３】また、アーム部材を付勢する圧縮スプリン
グを調節可能に達成すれば、たとえハウジング外径と容
器フランジ径間の差に基づく内圧差があっても、これを
調整することが可能となり、常時適切なシール圧を与え
ることを可能にする。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで流体を容器に
充填する従来の容器充填装置においては、以下のような
不具合点があった。 （１） 充填バルブが充填を終わった時に液通路内の液
が容器内に落下して、充填量がバラツクのを防ぐため液
通路内の液を表面張力により保持する必要があり、注入
口に金網を取付けてあるが、パルプ等の固形分を含む液
を充填すると、上記金網に固形分が詰まり、充填が予定
通りに行われなくなる。

【００２５】（２） 容器への充填量は気体管下端の位
置により決まるので、充填量を変えるには気体管の長さ
を変える（気体管の１部を交換する）必要がある。

【００２６】（３） 同様に液体弁もバルブ開閉機構に
より開閉動作をしなければならない。

【００２７】（４） 従来バルブは環状槽の内部を加圧
しないと充填できない。

【００２８】（５） 充填作業終了時、充填バルブ内に
残っている充填液を排出するときも、バルブ開閉機構の
動作が必要である。

【００２９】本発明は上記各不具合点を解消し、液体弁
の操作を外部制御装置を使用せず、カムで操作するレバ
ーだけで行うことを目的としている。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１は、充填液槽底部に連通し、載置台上に載
置された容器の口部をシールした状態で充填液を充填す
る容器充填装置において、前記充填液槽の底部に立設さ
れた中空のハウジングと、前記ハウジングに対して上下
移動可能に嵌合して設けられ、前記充填液槽の加圧ガス
を前記容器に送るガス通路を有する中空筒状のバルブボ
ディと、前記バルブボディに内挿されたベントチューブ
と、前記ベントチューブの外筒面とで充填液通路を形成
し、該ベントチューブの下端部と当接して充填液の開閉
バルブを形成している液体弁と、前記バルブボディと前
記液体弁との間に介装され該液体弁を閉じる方向に付勢
する第１圧縮バネと、前記バルブボディを介して充填装
置の可動部重量を支える第２圧縮バネと、前記ベントチ
ューブの上端開口部が気体弁座に接触して閉弁状態に設
けられ前記液体弁が開弁して前記充填液槽の充填液を前
記充填液通路を介して前記容器に充填する際に前記ベン
トチューブが下降して開弁され、該容器のガスと置換さ
せる気体弁と、加圧ガスを使用しない無圧充填時に前記
気体弁座を上方へ移動させ、前記気体弁を常開状態にす
る調整手段と、前記液体弁の外周と前記バルブボディの
内周に気密を保って摺動可能に取付けられ、前記容器の
口部とのシール部材を有している容器のセンタリングベ
ルと、前記液体弁とセンタリングベルとの間に付勢した
介装された第３圧縮バネと、前記バルブボディを第４圧
縮バネにより下方へ付勢し外部のカム装置によって作動
されるバルブボディ昇降装置とにより充填液の充填を行
うことを特徴とする容器充填装置にある。

【００３１】請求項１の容器充填装置において、バルブ
ボディの外周に固設され、ハウジングで形成するシリン
ダ内で同シリンダ内周とシールしながら摺動するバラン
スピストンと、前記バランスピストンの下側シリンダ部
に前記充填液槽のカウンタガス圧を加圧するためのガス
通路を持ち、さらに上記第２圧縮バネと前記液体弁の外
周を摺動し、前記第２圧縮バネの付勢力を受け、液体弁
の位置によって液体弁の肩部または前記バルブボディま
たはハウジングの上縁に当接する中間バネ受けと、上記
液体弁に取付けてあって同液体弁が充填装置の自由状態
で上記中間バネ受けに当接したとき、それ以上の下降を
制止するストッパリングと、上記バルブボディ昇降装置
の第４圧縮バネの付勢力を同充填装置の自由状態におい
て制止し昇降装置のレバーは更に押し下げることができ
るバルブボディ昇降装置と、同昇降装置のレバーを押し
下げる移動可能なカム装置とを加設して、充填作業終了
時に前記カム装置を稼働位置に移動し、同カム装置によ
り前記バルブボディ昇降装置を自由状態より更に押し下
げ、上記ベントチューブを下降させ液体弁を開き、作業
終了後、充填装置内の充填液を抜き去り、充填装置の洗
浄を容易にしたことを特徴とする容器充填装置にある。

【００３２】請求項３は、請求項１の容器充填装置にお
いて、ベントチューブの下端に充填液面が上昇したとき
ベントチューブの下端開口部を塞ぐフロートバルブを設
け、充填後充填バルブが容器から離れて上昇する際にベ
ントチューブ内液の逆流による容器内の液の泡立ちを防
ぐようにしたことを特徴とする容器充填装置にある。

【００３３】

【作用】前記のように構成した本発明の容器充填装置に
よれば、載置台に容器がない場合には、バルブボディ昇
降装置の下方向への付勢によってバルブボディとこれに
一体に取付けたらベントチューブが下方向に押し下げら
れる。この時、液体弁はバルブボディに係合する第１圧
縮バネによって押されベントチューブの端部に当接し、
所謂液開閉バルブが閉止した状態となる。

【００３４】バルブボディ昇降装置の腕部材が上昇する
とき、液体弁は最初中間バネ受けに当接し、その後中間
バネ受けと一体となって上昇する。

【００３５】又、液体弁が中間バネ受けに当接した後も
第１圧縮バネの押力と第２圧縮バネの押力とを併せた押
力によって液体弁は下方向に付勢されて液体弁とベント
チューブの端部で当接して開閉バルブが閉状態を保持す
る。

【００３６】次ぎに、載置台に空容器があるとき、昇降
装置の腕部材が下降すると、第２圧縮バネはハウジング
上端に当接し下降を止められるため、第２圧縮バネの弾
発力は液体弁を下降させる力としては作用しなくなり、
容器上部に当接して押し上げられたセンタリングベルに
係合している（第１圧縮バネより強い押力に付勢され
た）第３圧縮バネが液体弁を下方から押し上げる。

【００３７】この位置において、加圧ガス入液の場合は
ガス切替弁を作用させて充填液槽内のガスを容器に送り
容器内の圧力を充填液槽内のガス圧力と等しくさせる。

【００３８】一方、ベントチューブは更に下方向に移動
するため液体弁から離脱し、所謂開閉バルブが開状態と
なると同時に、液体弁と一体に取付けてある気体弁座が
ベントチューブの上部の口から離れてガス通路を開く。
その結果、充填液槽の充填液は充填液流通路を通って容
器内に流入し、容器内のガスと置換わって充填される。
加圧ガス入でない液充填の場合は、液体弁に取付けてあ
る気体弁座を予め上方に移動して固定し気体弁が常時開
の状態を保持させて置く。この場合は、前記ガス切替弁
を作動する必要はない。

【００３９】容器への液の充填は、液面がベントチュー
ブの入り口まで上がって止まり、充填液がベントチュー
ブの筒内を昇り充填液槽の液レベルに達して終了する。
その後、バルブボディ昇降装置が作動してバルブボディ
が上昇し、液体弁とベントチューブ上部の気体弁が閉と
なる。

【００４０】次に、ガス抜き弁を作動させ容器上部のガ
ス圧を抜くと、ベントチューブ内に溜まっている液が気
体室内のガスの膨張によって圧されて容器内に流入す
る。バルブボディを更に上昇させて充填工程が１サイク
ル完了する。

【００４１】容器の入り味の調節は充填液槽を上下動さ
せる駆動装置で行う。即ち、載置台に対する充填液槽の
位置を変更することによって、容器の上端とベントチュ
ーブの下端の位置関係を変更して行うことができる。

【００４２】つぎに充填作業終了時、充填液槽から液を
抜取った後に未だ充填装置の中に残っている液を取り除
く作用を説明する。

【００４３】バルブボディの外周に固設され、ハウジン
グを形成するシリンダ内で同シリンダ内周とシールしな
がら摺動するバルブピストンと、同バルブピストンの下
側シリンダ部に前記充填液槽のカウンタガス圧を加圧す
るためのガス通路を持ち、さらに、上記第２圧縮バネと
前記液体弁の外周を摺動し、前記第２圧縮バネの付勢力
を受け、液体弁の位置によって液体弁の肩部または、前
記バルブボディまたは、ハウジングの上縁に当接する中
間バネ受けと、液体弁が充填装置の自由状態で中間バネ
受けに当接したとき、液体弁に取付けてあるストッパリ
ングによってそれ以上の下降を制止する。

【００４４】バルブボディ昇降装置の第４圧縮バネは、
充填装置の自由状態においてその付勢力を制止される
が、昇降装置の第４圧縮バネの作用ピンとレバーとの間
に遊び隙間が設けられているので同レバーは更にバルブ
ボディを押し下げることができ、移動可能なカム装置を
併用することにより、充填作業終了時にバルブボディを
自由状態より更に押し下げ、ベントチューブを下降させ
ると、上記の液体弁はストッパリングで下降を制止され
ているので液体開閉弁を開き、液をドレーンすることが
でき作業後の洗浄作業が容易簡単になる。

【００４５】更に、ベントチューブの下端開口部にフロ
ートバルブを設けておくと、容器の液面が上昇したとき
に、フロートバルブがベントチューブを塞ぎ、それ以上
の液充填及びベントチューブ内の液上昇を抑える。従っ
て、充填バルブが容器から離れて上昇する際に、ベント
チューブから容器内に液の流下が無くなり、特にガス入
り飲料の場合の泡立ちを防ぐことができる。

【００４６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図３によって説
明する。図１は充填バルブが環状に多数配設されている
容器充填機の充填バルブの１つの断面を示し図２は図１
のＢ−Ｂ断面図、図３は作用説明図である。

【００４７】これらの図において、密閉できる蓋を有
し、ガス入り液を貯溜しても、その内圧に耐えられる充
填液槽１１は、図示していない駆動装置によって、容器
１０の載置台１４に対して上下動が可能である。

【００４８】充填液槽１１の下部に、同充填液槽１１に
連通する中空のハウジング（上）１２とハウジング
（下）１３がボルトで共締めされる。ハウジング（上）
１２にガス通路１７が明けてある。

【００４９】ハウジング（上）１２、ハウジング（下）
１３の筒内に、バルブボディ２１がシールされたまま移
動可能に嵌合し、ハウジング（下）１３の形成するシリ
ンダ内をバルブボディ２１に固着されたバランスピスト
ン２２がシールされて動く。バランスピストン２２の下
側のハウジング（下）１３のシリンダ室には管５０、管
５１によって充填液槽１１内の気圧が連通している。

【００５０】また、バルブボディ２１には充填液槽１１
の液の導入する液通路２１ｃ及び充填液槽１１の加圧ガ
ス通路１５が形成され、バルブボディ上端２１ａに立設
するベントチューブ２０とバネ受け２５が取付けられ
る。ベントチューブ２０のベント通路１９の上部に気体
室２０ａが設けられている。

【００５１】バルブボディ２１の筒内に液体弁２３がシ
ールされ、移動可能に嵌合されている。バルブボディ２
１と液体弁２３とは付勢された第１圧縮バネ３３で連結
されている。また、液体弁２３の内筒とベントチューブ
２０の外面との間の空間は充填液通路１８を形成し、液
体弁２３の下端の液体弁座２３ａはベントチューブ２０
の下端部２０ｂと当接して充填液の開閉バルブＳを形成
している。

【００５２】液体弁２３の上部端２３ｃに支持筒３０が
ピン２６によって結合され、支持筒３０内にシール材２
８を有する気体弁座２７が入り、同気体弁座２７はベン
トチューブ２０の頭部に被さって気体開閉バルブＶを形
成する。気体弁座２７の長穴２７ａにピン２６が貫通
し、気体弁座２７と支持筒３０とは付勢された圧縮バネ
４８で結合されており、両者の間隔は調整ナット２９に
よって調整される。

【００５３】ベントチューブ２０の頭部の気体開閉バル
ブＶと下部の液体開閉バルブＳは、ベントチューブ２０
と液体弁２３の相対的な動きで同時に開閉の動作をする
ので、上記のように気体弁側の結合に遊びをもたせバネ
を挟んで、２つの弁の当接のタイミングのずれをカバー
している。

【００５４】充填バルブの下方に容器１０の口に被さり
シールするセンタリングベル３１がバルブボディ２１の
下端２１ｂの内側にシールして移動可能に、また液体弁
２３の外側にも移動可能に嵌合していて、液体弁２３と
は付勢された第３圧縮バネ３５によって結合されてい
る。センタリングべル３１には加圧ガス通路１６が明け
られ、シール材３２が取付けてある。

【００５５】液体弁２３の外周を摺動する中間バネ受け
２４は付勢された第２圧縮バネ３４を介してバルブボデ
ィ２１と一体のバネ受け２５に連結している。

【００５６】４１はバルブボディ昇降装置である。充填
液槽１１に固着されている支台４２にピン止めされ、バ
ネ台４９を介して第４圧縮バネ４６によって付勢された
腕４３が、充填バルブ昇降カム４５が腕４３の先端のロ
ーラ４４を上下作動することによって回転し、バルブボ
ディ２１に植えられたピン４７を腕長穴４３ａで上下動
させる。図１のＢ−Ｂ断面である図２にバルブボディ昇
降装置４１を平面断面図で示している。

【００５７】３７は充填液槽１１の加圧ガスをセンタリ
ングベル３１が被さってシールしている容器１０内に送
るガス切替弁であり、外部の固定部材に取付けられた弧
状のカム３９によって作動する。３８は容器１０内の加
圧ガスを抜くためのガス抜き弁であり、外部の固定部材
に取付けられた弧状のカム４０によって作動し、排ガス
はガス排気管５２によって外部に放出される。

【００５８】本充填バルブの充填工程を分解して以下に
作用を説明する。図３において、（ａ）は容器１０のな
いとき、充填バルブが下降した状態を示す。載置台１４
に容器１０がない場合に、昇降装置４１がバルブボディ
２１を下方に押し下げると、バルブボディ２１につなが
っているベントチューブ２０も下方向に押し下げられ
る。

【００５９】一方、液体弁２３はバルブボディ２１に係
合する第１圧縮バネ３３によって押されベントチューブ
の端部２０ｂに当接し、液開閉バルブＳが閉止状態のま
まとなる。またベントチューブ２０の上端も液体弁２３
と繋がる気体弁座２７のシール材２８に当接し、気体開
閉バルブＶも閉止状態となる。

【００６０】図３（ｂ）は充填バルブが上昇し容器１０
の受け入れの状態を示す。液体弁２３は最初中間バネ受
け２４に当接し（図のＴで示した部分）、その後は中間
バネ受け２４と一体になって上昇する。

【００６１】この時、液体弁２３は第１圧縮バネ３３の
押力と第２圧縮バネ３４の押力とを加えた弾発力によっ
て下方向に付勢されて液体弁２３の下端２３ａはベント
チューブの端部２０ｂと当接し液開閉バルブＳ、気体開
閉バルブＶは閉状態を保持する。

【００６２】バランスピストン２２の下側のシリンダ部
に充填液槽１１内の圧力が常時かけられ、バルブボディ
２１と液体弁２３の上面にかかる充填液槽１１内の圧力
を打ち消す作用を持たせる。

【００６３】図３（ｃ）は容器１０が充填バルブの下の
載置台１４に置かれ、昇降装置４１がバルブボディ２１
を押下げてセンタリングベル３１が容器１０の口に当接
した状態を示す。この位置においても液開閉バルブＳ、
気体開閉バルブＶは閉状態を保持する。

【００６４】図３（ｄ）は昇降装置４１がバルブボディ
２１を更に下降させ、液体弁２３が液充填位置に達した
状態を示す。バルブボディ２１が更に下降すると、液体
弁２３は第１圧縮バネ３３の押力と第２圧縮バネ３４の
押力とを加えた押力によってバルブボディ２１とブロッ
クされているので同時に下方向に移動し、（第１圧縮バ
ネ３３の押力と第２圧縮バネ３４の押力とを加えた押力
は第３圧縮バネ３５の付勢押力よりも大きく設定してあ
る）中間バネ受け２４がハウジング（上）１２の上端に
当接し下降を止められるため、（図のＵで示した部分）
第２圧縮バネ３４の押力は液体弁２３を下降させる力と
しては作用しなくなり、容器１０上部に当接して押し上
げられたセンタリングベル３１に係合している第１圧縮
バネ３３より強い押力に付勢された第３圧縮バネ３５が
液体弁２３を下方から押上げるので液体弁２３は中間バ
ネ受け２４に当たった位置に停止する（図のＴで示した
位置）。図３の（ｃ）から（ｄ）に移行する間に、加圧
ガス入り液の場合はカム３９によってガス切替弁３７を
作用させて充填液槽１１内の加圧ガスを管５０、ガス通
路１７，１５，１６を経由して容器１０に送り、容器１
０内の圧力を充填液槽１１内の圧力と等しくさせる。

【００６５】図３（ｅ）は液充填状態を示す。バルブボ
ディ２１を更に下降させると、ベントチューブ２０は更
に下方に移動して液体弁２３から離脱し、液開閉バルブ
Ｓが開状態になると同時に、液体弁２３と一体に取付け
てある気体弁座２７がベントチューブ２０の上部から離
れて気体開閉バルブＶは開状態になる。その結果、充填
液槽１１内の液は液通路２１ｃ，１８を通って容器１０
内のガスと置換わって充填される。容器１０内のガスは
ベント通路１９を通って充填液槽１１に戻る。

【００６６】加圧ガスでない液充填の場合は、液体弁２
３に取付けてある気体弁座２７を調整ナット２９を回し
て予め上方に移動して固定し、気体開閉バルブＶが常時
開状態になるようにして置く。この場合は前述のガス切
替弁３７を作動させる必要はない。

【００６７】容器１０への液充填は、容器１０の液面が
ベントチューブ２０の下面まで上がって止まり、充填液
がベント通路１９を昇り充填液槽１１の液レベルに達し
て終了する。その後、バルブボディ昇降装置４１が作動
してバルブボディ２１が上昇し、液開閉バルブＳが閉じ
ると同時に気体開閉バルブＶも閉の状態になる。

【００６８】次に、ガス抜き弁３８をカム４０により作
動させ容器上部のガス圧を抜くと、ベントチューブ２０
の筒内に溜まっている液が気体室２０ａ内のガスの膨張
によって圧されて容器１０内に流入する。バルブボディ
２１を更に上昇させて図３の（ｂ）の位置に戻り充填工
程が１サイクル完了する。

【００６９】容器１０の入味レベルの調節は充填液槽１
１を上下動可能な駆動装置（図示していない）によって
行う。即ち、載置台１４に対する充填液槽１１の上下方
向位置を変更することによって、容器１０の上端とベン
トチューブ２０の下端の垂直方向距離を調整して行うこ
とができる。

【００７０】次に、第２実施例として、充填作業終了
時、充填液槽から液を抜取った後に未だ充填装置の中に
残っている液を簡単に取り除く装置を上記の充填装置に
加設したもの、及びベントチューブの下端にフロートバ
ルブを設けたものについて図４〜図７によって説明す
る。図に示された如く、充填装置の大部分は第１実施例
の充填装置と同様であるので、異なった部分を説明し、
同じ部分の説明は省略する。同じ部分の名称及び部品番
号はそのまま流用する。

【００７１】図４及び図５に示すように、液体弁２３に
ストッパリング６５を取付けてある。ストッパリング６
５は液体弁２３が充填装置の自由状態で中間バネ受け２
４に当接したとき、それ以上の下降を制止する。バルブ
ボディ昇降装置５０の第４圧縮バネ４６は支台５２とバ
ネ台５９との間に介装され、第４圧縮バネ４６の伸びは
軸６４及び止ナット６５によって制限される。

【００７２】図４は充填装置の自由状態におけるもので
あり、第４圧縮バネ４６はこれ以上レバー５３を押し下
げることはできない。図４のＤ−Ｄ断面である図６に示
すように、バネ台５９の両側に固設されたピン６３はレ
バー５３の大きめの長穴５３ｂに入って第４圧縮バネ４
６の付勢力をレバー５３に伝える。長穴５３ｂにより昇
降装置５０のレバー５３は更に押し下げることができ
る。７０は昇降装置５０のレバー５３を押し下げる移動
可能なカム装置である。

【００７３】充填作業終了時に前記カム装置７０を稼動
位置に移動し、カム装置７０によりバルブボディ昇降装
置５０を自由状態より更に押し下げ、ベントチューブ２
０を下降させ、液体弁２３とベントチューブ下端の円錐
弁２０ｂを開き、充填装置内の充填液を簡単に抜去るこ
とができる。

【００７４】更に、上記の容器充填装置に、ベントチュ
ーブの下端２０ｂにフロートバルブ６７が設けてある。
これは充填液面が上昇したとき、内部を自由に上下する
フロート６８が浮き上がってベントチューブ２０の下端
開口部を塞ぎ、液体がベントチューブ２０内に流入しな
いようにする。このフロートバルブ６７は液充填後充填
装置が容器から離れて上昇する際に容器内にベントチュ
ーブ２０内液の逆流による泡立ちを防ぐようにしたもの
である。

【００７５】つぎに前記第２実施例の作用を図７につい
て説明する。充填作業終了時、充填液槽１１から液を抜
取った後に未だ充填バルブの中に残っている液を取り除
く作用を説明する。図７は液ドレーンの状態を示してい
る。

【００７６】液体弁２３が充填バルブの自由状態で中間
バネ受け２４に当接したとき（Ｔで示した位置）、液体
弁２３に取付けてあるストッパリング６５によってそれ
以上の液体弁２３の下降を制止する（その位置をＷで示
す）。

【００７７】バルブボディ昇降装置５０の第４圧縮バネ
４６は、充填バルブの自由状態（図４の状態、図７では
２点鎖線で示す）においてその付勢力を制止されるが、
昇降装置の第４圧縮バネ４６のバネ台５９の作用ピン６
３はレバー５３の長穴５３ｂに入っているので、同レバ
ー５３は更にバルブボディ２１を押し下げることがで
き、移動可能なカム装置７０を併用することにより、充
填作業終了時にバルブボディ２１を自由状態より更に押
し下げ、ベントチューブ２０を下降させる。

【００７８】液体弁２３は前述のように、ストッパリン
グ６５で下降を制止されているので、ベントチューブ２
０の下降によって液体開閉弁（Ｓの位置）を開き、液を
ドレーンすることができ、作業後の洗浄作業が簡単容易
になる。

【００７９】更に、ベントチューブ２０の下端開口部２
０ｂにフロートバルブ６７を設けておくと、容器の液面
が上昇したときに、フロート６８がベントチューブ２０
を塞ぎ、それ以上の液充填及びベントチューブ２０内の
液上昇を抑える。従って、充填バルブが容器から離れて
上昇する際に、ベントチューブ２０から容器内に液の流
下が無くなり、特にガス入り飲料の場合の泡立ちを防ぐ
ことができる。図４に示したフロート６８の位置はベン
トチューブ２０を塞いだ（Ｘの位置）状態を示し、図７
に示したフロート６８の位置はベントチューブ２０が開
いている（Ｘの位置）状態を示す。

【００８０】以上本発明の実施例につき縷々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発
明技術思想の範囲内において種々設計変更が可能であ
り、それらは何れも本発明の技術的範囲に属するもので
ある。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の容器充填装置
によれば次に示す効果を奏する。 （１） 液通路に金網等のスクリーンが無いのでパルブ
等の固型分を含んだ液体も充填できる。 （２） 容器への充填量を決める気体導管の容器内挿入
深さを調節する方式として、充填バルブと容器の相対高
さを変える機構を用いることにより、充填量変更のため
の部品の交換を不要にできる。 （３） 液体弁の開閉を充填バルブと容器の接触、容器
によるセンタリングベルの押上げによる充填バルブ内の
圧縮バネ付勢力によって行うため、充填バルブの外部に
余分な容器有無の検出装置の制御機構を設置する必要が
ない。 （４） 同様に液体弁の開閉もバルブ開閉機構は不要で
ある。 （５） 加圧充填と無圧充填のいずれでも可能である。 （６） 充填作業終了時、充填バルブ内に残っている充
填液を排出するときも、バルブボディ昇降レバーをカム
で操作するだけで行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る充填バルブの断面図
である。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】同実施例充填バルブの作用説明図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る充填バルブの断面図
である。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】図４のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】同第２実施例に係る充填バルブのドレーン時の
断面図である。

【図８】従来の充填バルブの断面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１０ 容器 １１ 充填液槽 １２ ハウジング（上） １３ ハウジング（下） １４ 載置台 ２０ ベントチューブ ２１ バルブボディ ２２ バランスピストン ２３ 液体弁 ２４ 中間バネ受け ２７ 気体弁座 ３１ センタリングベル ３３ 第１圧縮バネ ３４ 第２圧縮バネ ３５ 第３圧縮バネ ３７ ガス切替弁 ３８ ガス抜き弁 ４１ バルブボディ昇降装置 ４６ 第４圧縮バネ ５０ バルブボディ昇降装置 ６５ ストッパリング ６７ フロートバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 幸男 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三 菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (56)参考文献 特開 平４−201894（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−68481（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−120498（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67C 3/06 B67C 3/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填液槽底部に連通し、載置台上に載置
   された容器の口部をシールした状態で充填液を充填する
   容器充填装置において、 前記充填液槽の底部に立設された中空のハウジングと、 前記ハウジングに対して上下移動可能に嵌合して設けら
   れ、前記充填液槽の加圧ガスを前記容器に送るガス通路
   を有する中空筒状のバルブボディと、 前記バルブボディに内挿されたベントチューブと、 前記ベントチューブの外筒面とで充填液通路を形成し、
   該ベントチューブの下端部と当接して充填液の開閉バル
   ブを形成している液体弁と、 前記バルブボディと前記液体弁との間に介装され該液体
   弁を閉じる方向に付勢する第１圧縮バネと、 前記バルブボディを介して充填装置の可動部重量を支え
   る第２圧縮バネと、 前記ベントチューブの上端開口部が気体弁座に接触して
   閉弁状態に設けられ前記液体弁が開弁して前記充填液槽
   の充填液を前記充填液通路を介して前記容器に充填する
   際に前記ベントチューブが下降して開弁され、該容器の
   ガスと置換させる気体弁と、 加圧ガスを使用しない無圧充填時に前記気体弁座を上方
   へ移動させ、前記気体弁を常開状態にする調整手段と、 前記液体弁の外周と前記バルブボディの内周に気密を保
   って摺動可能に取付けられ、前記容器の口部とのシール
   部材を有している容器のセンタリングベルと、 前記液体弁とセンタリングベルとの間に付勢した介装さ
   れた第３圧縮バネと、 前記バルブボディを第４圧縮バネにより下方へ付勢し外
   部のカム装置によって作動されるバルブボディ昇降装置
   とにより充填液の充填を行うことを特徴とする容器充填
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１の容器充填装置において、バル
   ブボディの外周に固設され、ハウジングで形成するシリ
   ンダ内で同シリンダ内周とシールしながら摺動するバラ
   ンスピストンと、 前記バランスピストンの下側シリンダ部に前記充填液槽
   のカウンタガス圧を加圧するためのガス通路を持ち、さ
   らに上記第２圧縮バネと前記液体弁の外周を摺動し、前
   記第２圧縮バネの付勢力を受け、液体弁の位置によって
   液体弁の肩部または前記バルブボディまたはハウジング
   の上縁に当接する中間バネ受けと、 上記液体弁に取付けてあって同液体弁が充填装置の自由
   状態で上記中間バネ受けに当接したとき、それ以上の下
   降を制止するストッパリングと、 上記バルブボディ昇降装置の第４圧縮バネの付勢力を同
   充填装置の自由状態において制止し昇降装置のレバーは
   更に押し下げることができるバルブボディ昇降装置と、
   同昇降装置のレバーを押し下げる移動可能なカム装置と
   を加設して、充填作業終了時に前記カム装置を稼働位置
   に移動し、同カム装置により前記バルブボディ昇降装置
   を自由状態より更に押し下げ、上記ベントチューブを下
   降させ液体弁を開き、作業終了後、充填装置内の充填液
   を抜き去り、充填装置の洗浄を容易にしたことを特徴と
   する容器充填装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１の容器充填装置において、
   ベントチューブの下端に充填液面が上昇したときベント
   チューブの下端開口部を塞ぐフロートバルブを設け、充
   填後充填バルブが容器から離れて上昇する際にベントチ
   ューブ内液の逆流による容器内の液の泡立ちを防ぐよう
   にしたことを特徴とする容器充填装置。