JP4226987B2

JP4226987B2 - 充填機及びガス抜き管

Info

Publication number: JP4226987B2
Application number: JP2003349784A
Authority: JP
Inventors: 勝健田口
Original assignee: Asahi Breweries Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-10-08
Also published as: JP2005112415A

Description

本発明は、容器に液体を充填するための充填機及び該充填機において使用されるガス抜き管に関する。

ビール缶等の容器にビール等の液体を充填するために充填機が使用される。充填機には種々の形式があるが、その１つの形式は、液体を貯留するフィラーボウルと、そのフィラーボウルの下部に設けられた複数の充填部とを備えている。そして、各充填部は、容器の開放端に密着して該容器の上部を密閉する密閉筒（チューリップ）、密閉筒の内側に配置されたガス抜き管（ベントチューブ）、そのガス抜き管が接続されたフィルングバルブアッセンブリ等を有する。液体の充填時は、ガス抜き管から容器内のガスが排出されながら密閉筒を通してフィラーボウル内の液体が容器内に注入される。この注入は、ガス抜き管を通して容器内のガスが抜けなくなるまで、すなわち、容器内に注入された液体の液面がガス抜き管の口部を塞ぐまで続く。よって、容器への液体の充填量（入味）は、ガス抜き管の口部の高さで決定される。

なお、上記の方式とは異なるが、ガス抜き管を有する缶詰機が特許文献１に記載されている。
実公平６−３５９９１号公報

上記のように、容器への液体の充填量（入味）は、ガス抜き管（ベントチューブ）の口部の高さによって決定される。したがって、充填量を変更するためには、ガス抜き管をそれに応じて交換する必要がある。例えば、ビール等の飲料製品の生産において、品種を変更する場合には、その品種に応じてガス抜き管の変更が必要になりうる。１つの充填機には、フィラーボウルの下部に１００個以上の充填部が設けられていることが一般的であるので、品種の変更に当たっては、１００個以上のガス抜き管の交換を強いられる。

ガス抜き管の交換作業には膨大な作業時間が要求される。飲料製品の製造において最も重要な事項は、製品の安全性を確保することである。仮にガス抜き管の交換作業を容易にするために充填部からガス抜き管を簡単に抜き取ることができるような構成を採用したとすると、これは、容器へのガス抜き管の落下を引き起こしうる。そして、このような落下が起こると、ガス抜き管が発見されるまで、製造を停止する必要がある他、ガス抜き管が入っているおそれのある全製品を廃棄するか検査する必要がある。

本発明は、上記の認識を基礎としてなされたものであり、容器への液体の充填量を簡易に、しかも、衛生面及び安全面で信頼性が高い手段で変更可能にすることを目的とする。

本発明の第１の側面は、容器に液体を充填するための充填機に関する。本発明の充填機（５０）は、充填すべき液体を貯留するフィラーボウル（２０）と、前記フィラーボウル（２０）の下部に設けられた複数の充填部（１０）とを備える。各充填部（１０）は、液体の充填時に容器（１）の開放端に密着して前記容器（１）の上部を密閉する密閉筒（１０１）と、前記密閉筒（１０１）の内側に配置されたガス抜き管（１２０）とを有する。前記ガス抜き管（１２０）は、その内部の流路（１２２）に連通した口部（１２１）の上端の高さを調整可能に構成されている。液体の充填時は、前記容器（１）内のガスが前記ガス抜き管（１２０）の前記口部（１２１）及び前記流路（１２２）を通して排出されながら前記フィラーボウル（２０）内の液体が前記密閉筒（１０１）を通して前記容器（１）に注入され、液面が前記口部（１２１）の上端に達した時点で充填が終了する。

本発明の第１の側面において、前記ガス抜き管（１２０）は、複数の調整用開口部（１４１、１４２）を有する調整部材（１４０）と、前記複数の調整用開口部（１４１、１４２）の中の一部の調整用開口部（図４では１４１、図５では１４２）を前記口部の全体又は一部分として機能させ、前記複数の調整用開口部の中の残りの調整用開口部（図４では１４２、図５では１４１）を塞ぐための構造体（１３０、１５０）とを有し、前記複数の調整用開口部（１４１、１４２）は、その上端の高さが互いに異なる少なくとも２つの調整用開口部を含む。

本発明の好適な実施の形態によれば、前記調整部材（１４０）は、例えば、前記ガス抜き管（１２０）の軸の周りで回動させることができるように構成されており、前記軸の周りで所定の向きに向いている調整用開口部（図４では１４１、図５では１４２）が前記口部（１２１）の全体又は一部分として機能する。

本発明の好適な実施の形態によれば、前記ガス抜き管（１２０）は、例えば、前記調整部材（１４０）の下方に下部構造体（１５０）を有し、前記下部構造体（１５０）は、例えば、凸部（１５３）を有する。前記凸部（１５３）は、例えば、前記調整部材（１４０）の前記複数の調整用開口部（１４１、１４２）のうち前記口部（１２１）の全体又は一部分として機能させる調整用開口部（図４では１４１、図５では１４２）以外の調整用開口部（図４では１４２、図５では１４１）の少なくともいずれかに係合するように構成される。

本発明の好適な実施の形態によれば、前記下部構造体（１５０）は、例えば、前記下部構造体（１５０）に前記調整部材（１４０）を引きつける永久磁石（１５１）を含む。

本発明の第２の側面は、容器に液体を充填する充填機において前記容器に液体を充填する際に前記容器内のガスを排出するためのガス抜き管に関する。本発明のガス抜き管（１２０）は、前記ガス抜き管（１２０）の内部の流路（１２２）に連通した口部（１２１）の上端の高さを調整するための調整部材（１４０）を備え、前記調整部材（１４０）は、複数の調整用開口部（１４１、１４２）を有する調整部材（１４０）と、前記複数の調整用開口部（１４１、１４２）の中の一部の調整用開口部（図４では１４１、図５では１４２）を前記口部の全体又は一部分として機能させ、前記複数の調整用開口部の中の残りの調整用開口部（図４では１４２、図５では１４１）を塞ぐための構造体（１３０、１５０）とを有し、前記複数の調整用開口部（１４１、１４２）は、その上端の高さが互いに異なる少なくとも２つの調整用開口部を含む。

本発明によれば、例えば、容器への液体の充填量を簡易に、しかも、衛生面及び安全面で信頼性が高い手段で変更することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。

本発明に係る充填機及びそのガス抜き管は、缶、瓶、プラスチックボトル等の容器に液体、例えば、ビールや清涼飲料等の飲料、薬品等を充填するために好適である。

図１は、本発明の好適な実施の形態としての充填機５０の概略構成を示す側面図である。この実施の形態の充填機５０は、缶容器１にビール等の液体を充填するように構成されている。充填機５０は、支持体３０を備え、その上に対面するようにフィラーボウル２０を備えている。支持体３０は、不図示の第１搬送系から連続的に送られてくる容器１を回転（公転）させながらそれらの容器１に液体を充填し、充填が完了した容器１を連続的に不図示の第２搬送系に送り出す。フィラーボウル２０の下部には、多数（例えば、１２０個）の充填部１０が設けられており、それらの個数分の円形に配列された容器１に対して並行して充填を行うことができる。すなわち、第１搬送系から連続的に送られてくる容器１は、支持体３０上に設けられた円周上の搬送経路に沿って回転（公転）させられながら、それぞれ充填部１０によって液体が充填され、その後、第２搬送経路に送り出される。

フィラーボウル２０は、容器１に充填すべき液体を一旦貯留するタンクであり、フィラーボウル２０に貯留された液体は、その下部に設けられた各充填部１０を通して容器１に注入される。

図２は、充填部１０の概略構成を示す図である。充填部１０は、容器１に液体を充填する際に下降して容器１の開放端（開放部）に密着して容器１の上部を密閉する密閉筒（チューリップ）１０１を備えている。密閉筒１０１は、容器の密閉を確実にするためにシール部材１０２を有し、このシール部材１０２が容器１の上端面に押し付けられる。

密閉筒１０１の内側には、ガス抜き管（ベントチューブ）１２０が配置されている。ガス抜き管１２０は、フィリングバルブアッセンブリ１０３（下端の中継管のみ図示されている）に結合されており、また、ホルダー（ベントチューブホルダー）１０４によって支持されている。

液体の充填時は、フィラーボウル２０から供給される液体が矢印Ａに示すように密閉筒１０１を通して容器１内に注入される。この際、容器１内のガスは、ガス抜き管１２０の口部１２１及び内部の流路１２２を通してフィリングバルブアッセンブリ１０３に向けて排出される。液体の充填は、液面がガス抜き管１２０の口部１２１の上端に至った時点で終了する。すなわち、液面がガス抜き管１２０の口部１２１の上端に至ると、容器１内のガスがガス抜き管１２０を通して排出されなくなり、これにより液体の充填が終了する。したがって、口部１２１の上端によって容器１への液体の充填量（入味）が定まる。この実施の形態の充填機５０或いはガス抜き管１２０は、口部１２１の上端の高さを調整するための調整機構を備えており、これにより容器１への液体の充填量を調整することができる。

なお、口部１２１は、下向きに構成されていてもよい。このような構成において、口部１２１の端面が水平な場合には、口部１２１の上端は、当該端面に一致する。すなわち、口部１２１の上端とは、液体の充填を終了させる液面位置を示している。

以下、口部１２１の上端の高さを調整する機構を例示的に説明するが、これは本発明の単なる一実施形態に過ぎず、このような機構は種々の構成により実現可能である。

図３は、本発明の好適な実施の形態のガス抜き管１２０を分解して示した図である。図３に示すガス抜き管１２０は、フィリングバルブアッセンブリ１０３に連結される連結管１３０と、口部１２１の上端の高さを調整するための調整部材（調整機構）１４０と、連結管１３０に溶接等の結合手段により強固に連結される下部構造体１５０とを有する。連結管１３０は、鍔部１３１を有し、鍔部１３１の部分でホルダー１０４によって保持或いは支持される。

調整部材１４０は、対向する一対の第１調整用開口部１４１と対向する一対の第２調整用開口部１４２とを有する。第１調整用開口部１４１は、調整部材１４０が下部構造体１５０の接触面１５２ｓと接触する接触面１４３ｓから長さｔ１の高さ方向寸法を有する。第２調整用開口部１４２は、接触面１４３ｓから長さｔ２の高さ方向寸法を有する。この実施の形態では、ｔ１＞ｔ２であり、これらの寸法により口部１２１の上端の高さ（結果として、液体の充填量）が決定される。なお、更に多くの異なる高さ方向寸法を有する調整用開口部を設けることにより、液体の充填量を調整するための自由度が向上する。また、各調整用開口部は、必ずしも一対の構成として設けられる必要はない。

下部構造体１５０は、対向する一対の主開口部１５４と、位置決め用或いは固定用の係合部１５３とを有する。この実施の形態では、係合部１５３は、第1調整用開口部１４１及び第２調整用開口１４２のうち口部１２１の一部分として利用されない調整用開口部に係合するように凸形状を有し、当該利用されない調整用開口部に係合することによりそれを位置決め或いは固定する。係合部１５３は、典型的には前記利用されない調整用開口部の個数だけ備えられうるが、その個数に制限はなく、少なくとも１個備えられればよい。

この実施の形態では、主開口部１５４が第1調整用開口部１４１又は第２調整用開口１４２とともに口部１２１を構成するが、第1調整用開口部１４１及び第２調整用開口１４２がそれぞれ単独で口部１２１を構成してもよい。

図４は、第１調整用開口部１４１を主開口部１５４に対向させて口部１２１を形成した状態を示す図である。図５は、第２調整用開口部１４２を主開口部１５４に対向させて口部１２１を形成した状態を示す図である。図４に示す状態と図５に示す状態とでは、調整部材１４０の向き（ガス抜き管１２０の軸の周りの向き）が９０度異なる。図４に示す状態では、口部１２１の上端は、接触面１４３ｓを基準とすると、接触面１４３ｓから距離ｔ１の高さ（矢印を付した位置）となる。図５に示す状態では、口部１２１の上端は、接触面１４３ｓから距離ｔ２の高さ（矢印を付した位置）となる。

以上のような構成によれば、調整部材１４０を上方に持ち上げて、９０度回転（回動）させ、その後、下部構造体１５０上に戻すことにより口部１２１の上端の高さを極めて簡単、迅速かつ確実に変更することができる。しかも、このような構成によれば、ガス抜き管１４０が落下し、容器１内に入る可能性は極めて低い。

口部１２１の上端位置の変更を容易にするとともに調整部材１４０の固定を確実にするために、調整部材１４０を下部構造体１５０に引きつける固定手段或いは固定機構を備えることが好ましい。図３〜図５に示す実施の形態では、下部構造体１５０の内部に永久磁石１５１が埋め込まれており、これにより調整部材１４０が下部構造体１５０に引きつけられる。この場合、少なくとも調整部材１４０は、磁性体又は永久磁石を含む必要がある。典型的には、連結管１３０、調整部材１４０及び下部構造体は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で構成されうる。永久磁石１５１を採用する構成は、ネジ等のような固定手段を採用する構成に比べて、作業性が良い他、衛生面で優れた効果を発揮する。すなわち、ネジのような溝（ネジ溝）、穴、窪み等を有する固定部材は、微生物等がそこに繁殖する可能性があるので、洗浄の頻度を高くすることを要求する。

口部１２１の上端を移動させるための機構は、上記の他、例えば、ガス抜き管１２０の一部（口部を含む部分）又は全体の位置を鉛直方向に調整する機構として構成されてもよい。

本発明の好適な実施の形態としての充填機の概略構成を示す側面図である。充填部の概略構成を示す図である。本発明の好適な実施の形態のガス抜き管１２０を分解して示した図である。第１調整用開口部を主開口部に対向させて口部を形成した状態を示す図である。第２調整用開口部を主開口部に対向させて口部を形成した状態を示す図である。

符号の説明

１容器
１０充填部
２０フィラーボウル
３０支持体
１０１密閉筒（チューリップ）
１０２シール部材
１０３フィリングバルブアッセンブリ（一部）
１０４ホルダー
１２０ガス抜き管
１２１口部
１２２流路
１３０連結管
１３１鍔部
１４０調整部材
１４１第１調整用開口部
１４２第２調整用開口部
１４３ｓ接触面
１５０下部構造体
１５１永久磁石
１５２ｓ接触面
１５３係合部（凸部）
１５４主開口部

Claims

容器に液体を充填するための充填機であって、
充填すべき液体を貯留するフィラーボウルと、
前記フィラーボウルの下部に設けられた複数の充填部とを備え、
前記の各充填部は、
液体の充填時に容器の開放端に密着して前記容器の上部を密閉する密閉筒と、
前記密閉筒の内側に配置されたガス抜き管とを有し、
前記ガス抜き管は、その内部の流路に連通した口部の上端の高さを調整可能に構成されており、
複数の調整用開口部を有する調整部材と、
前記複数の調整用開口部の中の一部の調整用開口部を前記口部の全体又は一部分として機能させ、前記複数の調整用開口部の中の残りの調整用開口部を塞ぐための構造体とを有し、
前記複数の調整用開口部は、その上端の高さが互いに異なる少なくとも２つの調整用開口部を含み、
液体の充填時は、前記容器内のガスが前記ガス抜き管の前記口部及び前記流路を通して排出されながら前記フィラーボウル内の液体が前記密閉筒を通して前記容器に注入され、液面が前記口部の上端に達した時点で充填が終了する、
ことを特徴とする充填機。
前記調整部材は、前記ガス抜き管の軸の周りで回動させることができるように構成されており、前記軸の周りで所定の向きに向いている調整用開口部が前記口部の全体又は一部分として機能することを特徴とする請求項１に記載の充填機。
前記ガス抜き管は、前記調整部材の下方に下部構造体を有し、前記下部構造体は、凸部を有し、
前記凸部は、前記調整部材の前記複数の調整用開口部のうち前記口部の全体又は一部分として機能させる調整用開口部以外の調整用開口部の少なくともいずれかに係合するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の充填機。
前記下部構造体は、前記下部構造体に前記調整部材を引きつける永久磁石を含むことを特徴とする請求項３に記載の充填機。
容器に液体を充填する充填機において前記容器に液体を充填する際に前記容器内のガスを排出するためのガス抜き管であって、
前記ガス抜き管の内部の流路に連通した口部の上端の高さを調整するための調整部材を備え、
前記調整部材は、
複数の調整用開口部と、
前記複数の調整用開口部の中の一部の調整用開口部を前記口部の全体又は一部分として機能させ、前記複数の調整用開口部の中の残りの調整用開口部を塞ぐための構造体とを有し、
前記複数の調整用開口部は、その上端の高さが互いに異なる少なくとも２つの調整用開口部を含む、
ことを特徴とするガス抜き管。
前記調整部材は、前記ガス抜き管の軸の周りで回動させることができるように構成されており、前記軸の周りで所定の向きに向いている調整用開口部が前記口部の全体又は一部分として機能することを特徴とする請求項５に記載のガス抜き管。
前記調整部材の下方に下部構造体を更に備え、前記下部構造体は、凸部を有し、
前記凸部は、前記調整部材の前記複数の調整用開口部のうち前記口部の全体又は一部分として機能させる調整用開口部以外の調整用開口部の少なくともいずれかに係合するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のガス抜き管。
前記下部構造体は、前記下部構造体に前記調整部材を引きつける永久磁石を含むことを特徴とする請求項７に記載のガス抜き管。