JP5055259B2 - ノンガス飲料用充填バルブ、同バルブの充填制御方法、及び同バルブのｃｉｐ洗浄制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器内にノンガス液体即ち炭酸ガスを含まない飲料類を充填する充填バルブに係わり、特に、容器口パッキン等により容器内を密封し、容器内の空気をベントチューブから排気しつつ、液通路を介して容器内に液体を充填する所謂グラビティ式のノンガス飲料用充填バルブ、同バルブの充填制御方法、及び同バルブのＣＩＰ洗浄制御方法に関する。

一般に、ノンガス飲料用の充填装置は、容器を載せて昇降する容器昇降装置と、この容器昇降装置の上方に配置された充填バルブと、充填液タンクから充填バルブへ至る液通路を開閉する液バルブと、充填時に容器口に圧接されて容器内を密封する密封用パッキンを備えており、容器昇降装置の上昇によって容器を上昇させ、充填バルブの先端を相対的に下降させて容器内に挿入するとともに、密封用パッキンによって容器口を密閉シールした後、液バルブを開放して容器内に液体を充填するようになっている。そして、容器内に充填された液体の液面が上昇して、容器内の空気を排出するベントチューブの下部に設けられている空気バルブの開口部上端に達すると、液体はベントチューブ内に入って空気通路を上昇し、容器内の上部空間の圧力が充填される液体の供給圧力と平衡したときに液通路からの液体の流入が停止して充填が終了する。

このような充填装置では、充填終了時には、容器が容器昇降装置の下降により下降することによって容器口の密閉シールが解除されるが、特にペットボトルのような合成樹脂等の柔軟な素材で形成されている場合には、液体充填中の充填圧力により容器内に内圧を生じて容器が膨張変形してしまう。このような容器では、容器昇降装置の下降によって容器口と密封用パッキンとのシール状態が一気に破られると、前記内圧が急激に解除されるために容器内からの液はねが生じやすいという問題があった。
また、一方では、小形ガラスびんのような容器の場合には、充填後に密封用パッキンにより容器口を密閉シールしたまま充填バルブの先端が容器内から離れることによって、容器内の圧力が僅かに負圧になる等の不安定な状態になることがあり、そのために、容器が容器昇降装置によって下降する際に、容器口が密封用パッキンに付着したまま離れないという問題があった。
さらに、次の充填を開始するときに、ベントチューブ内に残留している液体が容器内に落下してベントチューブの空気通路内が容器内の空気を通すことができるようになるまで、正常な液体充填ができず、そのために充填時間が長くなるという問題があった。

上記液はね問題に対応するために、例えば特許文献１に開示されている充填バルブでは、容器口のシール部材と接合するエアシリンダを設けて、充填終了後に、このエアシリンダを作動させることにより容器口のシール部材の一部を持ち上げてスニフト即ち容器内圧力を逃す機構としている。

また、上記液はね問題に対応するために、例えば特許文献２に開示されている充填バルブは、充填バルブの直上にスニフト手段を設けて、充填時にはスニフト通路を閉じ、充填完了後は容器が下降するとき、ベントチューブと液バルブを同時に閉じた後の筒状体の残りの下降ストロークを使用してスニフト回路を開くように作動させて容器内のエア圧を逃すような構成としている。

さらに、上記ベントチューブ内の残留液体が次の充填開始時に容器内へ落下するために充填時間が長くかかるという問題に対処するために、例えば特許文献３に開示されている充填バルブは、容器内に充填を行う際に、排気パイプ（ベントチューブ）の下降により液バルブおよびエアバルブを開放させ、この両バルブの開放からタイミングを遅らせてびん口パッキンを容器の口部に密着させる構成として、排気パイプ内に残留していた充填液を、次の充填開始時に速やかに排出して充填時間を短縮するとしている。
特許第３７５０１９２号公報（図１および図２） 特開２００６−７６６１４号公報（図１および図４） 特公平７−４９３１６号公報（図３）

従来の特許文献１の充填バルブでは、充填終了後の液はね防止を、エアシリンダを作動させ容器口のシール部材の一部を持ち上げてスニフトさせる構成として、各バルブにエアシリンダ、支持部材、エアシリンダ作動弁、作動電気回路等が必要となり、装置コストが高くなるという問題点があった。

また、特許文献２の従来の充填バルブでは、充填バルブの直上にスニフト手段を設けて、充填完了後は容器が下降するとき、ベントチューブと液バルブを同時に閉じた後の筒状体の残りの下降ストロークを使用してスニフト回路を開くように作動させて容器内のエア圧を逃すような構成として、各バルブにスニフト固定部材、スニフト摺動部材、扇形フック、ゴム製リング、ばね等が必要となり、装置コストが高くなるという問題点があった。

さらに、特許文献１と２は、何れも液はね防止としての対応を試みているが、小形ガラスびんのような容器の容器口がシール部材に付着したまま離れないという問題の対応、および、ベントチューブ内に残留している液体が容器内に落下してベントチューブ内が容器内の空気を通すことができるようになるまでに時間がかかるという問題への対応についての技術は開示されていない。

また、特許文献３の従来の充填バルブでは、ベントチューブ内に残留している液体を次の充填開始時に、液バルブおよびエアバルブの開放からタイミングを遅らせて排出するという方式にしているが、残留液体の排出は容器の口部をびん口パッキンに密着させずに容器の口部とびん口パッキンとの僅かな隙間を利用してびん内の空気を押し出すことにより行うこととしているため、前の充填でびん口パッキンのシール面が液体の付着により濡れたままのときには、この付着している液体の表面張力により隙間が塞がれた状態となることがあり、残留液体の排出が不安定になるという問題点があった。特に液体の粘性が高い場合にはこの問題点が顕著であった。

本発明は、充填終了後に、液はねがなく、即ち、容器が充填バルブから離れる際に液体を充填バルブ外に漏らすことがなく、また、容器が容器口パッキンに付着したまま離れないという問題に対応でき、さらに、充填開始時にベントチューブ内に残留していた液体を短時間に確実に落下させて充填時間が短くて生産性の良い低コストのノンガス飲料用充填バルブ、同バルブの充填制御方法、及び同バルブのＣＩＰ洗浄制御方法を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段のノンガス飲料用充填バルブは、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、前記容器を昇降する容器昇降手段とを有するノンガス飲料用充填バルブにおいて、前記容器内を密封するパッキンを該容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けてその外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小な負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンとで構成したことを特徴とする。
（２）第２の手段のノンガス飲料用充填バルブは、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、前記容器を昇降する容器昇降手段とを有するノンガス飲料用充填バルブにおいて、前記容器内を密封するパッキンを容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けてチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小な負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブとで構成したことを特徴とする。
（３）第３の手段のノンガス飲料用充填バルブは、前記第１又は第２の手段のノンガス飲料用充填バルブにおいて、前記ベントチューブを昇降させる昇降装置を設けて前記ベントチューブの昇降により前記液バルブおよび前記空気バルブを開閉するようにしたことを特徴とする。
（４）第４の手段のノンガス飲料用充填バルブは、前記第１乃至第３のいずれかに記載の手段のノンガス飲料用充填バルブにおいて、容器の口部の天面を密封する容器口パッキンを保持するセンタリングカップまたはホルダーを前記充填バルブの案内筒の内周側に嵌装し、センタリングカップまたはホルダーの外周側に設けた溝と前記充填バルブの案内筒に設けたスリットにスナップリングを嵌装するように構成して交換容易型としたことを特徴とする。
（５）第５の手段のノンガス飲料用充填バルブは、前記第１乃至第４のいずれかに記載の手段のノンガス飲料用充填バルブにおいて、ＣＩＰ洗浄の際に使用するＣＩＰキャップに切欠き溝を設け、該充填バルブの下部外周側に前記ＣＩＰキャップを着脱容易に装着するピンを設けたことを特徴とする。

（６）第６の手段のノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法は、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、該容器を昇降する容器昇降手段とを有し、前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けて外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンとで構成したノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法において、前記シールパッキンと前記注液パイプが相対移動する際は、前記シールパッキンをシール解除の状態にするように制御することを特徴とする。
（７）第７の手段のノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法は、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、該容器を昇降する容器昇降手段とを有し、前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けてチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブとで構成したノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法において、前記シールチューブと前記注液パイプが相対移動する際は、前記シールチューブをシール解除の状態にするように制御することを特徴とする。
（８）第８の手段のノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法は、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンとを有し、前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンとで構成したノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法において、ＣＩＰキャップを装着してＣＩＰ洗浄する際に、前記シールパッキンをシール解除の状態にして前記シールパッキンと注液パイプとの隙間にＣＩＰ洗浄液が流れるように制御することを特徴とする。

（９）第９の手段のノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法は、内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンとを有し、前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部にチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブとで構成したノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法において、ＣＩＰキャップを装着してＣＩＰ洗浄する際に、前記シールチューブをシール解除の状態にして前記シールチューブと注液パイプとの隙間にＣＩＰ洗浄液が流れるように制御することを特徴とする。

請求項１、２、３に係わる本発明は、容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に空気が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部で前記注液パイプの外周との間をシールするシールパッキンまたはシールチューブとで構成して、該シールパッキンの外周側またはシールチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小な負圧にすることによりシールを解除するように構成したので、充填終了後に容器内の圧力を大気圧に開放して、液はねを防止でき、容器が容器口パッキンに付着したまま離れないという問題に対応でき、さらに、ベントチューブ内に残存している液体を次の充填開始時に短時間で確実に容器内へ落下させて充填時間を短くするという効果を有する。
請求項４に係わる本発明は、前記シールパッキンまたはシールチューブを構成した充填バルブにおいて、容器の天面を密封するための容器口パッキンを保持するセンタリングカップまたはホルダーを交換容易型としたので、異なった容器、容器把持部を持つ容器等による生産への変更が容易になるという効果を有する。

請求項５、８および９に係わる本発明は、前記シールパッキンまたはシールチューブを構成した充填バルブにおいて、ＣＩＰキャップを着脱容易に取り付けられるようになったことと、ＣＩＰ洗浄の際は前記シールパッキンまたはシールチューブと前記注液パイプとをシール解除の状態に制御するようにしたので、前記シールパッキン部またはシールチューブ部もＣＩＰ洗浄できて、衛生的な充填バルブを提供できるという効果を有する。
請求項６および７に係わる本発明は、前記シールパッキンまたはシ−ルチューブと前記注液パイプが相対移動する際は、前記シールパッキンまたはシールチューブと前記注液パイプとをシール解除の状態に制御するようにしたので、前記シールパッキンまたはシールチューブが摺動によって磨耗することがなく、前記シールパッキンまたはシールチューブの耐久性が向上するとともに、液体が充填される容器内に磨耗粉のような異物が混入することを防止できるという効果を有する。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１〜図４によって説明する。
図１は、本発明を適用した充填バルブの充填前で、容器が充填バルブに係合する前の状態を示す一部側面断面図である。
図２は、図１の充填バルブの充填中の状態を示す一部側面断面図である。
図３は、図２における充填中の状態の充填バルブの液バルブ部を拡大した側面断面図である。
図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。

図において、充填バルブ１の円筒状のバルブ本体（筒状体）５は、液体３が一定の液面１０３の高さに溜められているフィラーボウル（充填液タンク）２の底板に明けられた孔２ａに嵌装されたスライドブッシュ４の下部を囲むようにして、図示しないシールリングでフィラーボウル２の底板と液密に固設されており、その下部には注液パイプ１４が一体結合されていて、内部は液通路５ａとなっている。また、スライドブッシュ４はフィラーボウル２内の液体３を液通路５ａに導入する液流入孔４ａを有している。

符号７はベントチューブであり、その内部は空気通路７ａとなっていて、フィラーボウル２内の液面１０３より上方で空気孔７ｂが開口し、中間部でスライドブッシュ４によって昇降自在に支持されており、中間部および下部は液通路５ａの中にあって、その外筒の一端は注液パイプ１４の内筒に接触・摺動し、図２、図３の様に他端には羽根７２が取り付けられていて、羽根７２の先端部が注液パイプ１４の内筒に接触・摺動するようになっている。また、ベントチューブ７の下端において、図２、図３の様に側面に開口する空気バルブ１６と共に液バルブ１５の片方を形成する液バルブ体７１が一体に結合されており、注液パイプ１４の内筒と係合した時、図３に示すシールリング１３により液バルブ１５および空気バルブ１６が閉じた状態を形成する。
ベントチューブ７は、フィラーボウル２内の位置にばね受１１が取り付けられていて、該ばね受１１の下面とスライドブッシュ４の上面と間に設けられたばね１２によって、上方へ付勢されている。また、フィラーボウル２の上面に孔２ａと同心の孔２ｂ に液密に嵌装された受台８の上面にはエアシリンダ（アクチュエータ）９が取り付けられており、前記ベントチューブ７の頭部７３をと連結したスライドバー１０が受台８の下部の孔８ａ に昇降自在に支持されるとともに、エアシリンダ９のロッド９１と結合されていて、ベントチューブ７はエアシリンダ９の押し力とばね１２の上方への付勢力によって昇降されるようになっている。なお、スライドバー１０と孔８ａ は図示しないシールリングで液密に摺動する構造となっている。

図２に示す符号３５は充填バルブ１の下方で容器２０を載せて容器２０を昇降させる容器台で、図示しない昇降手段により昇降するようになっている。符号２２は容器２０が上昇する際に容器２０の口部をセンタリングするセンタリングベルで、外周に固定された回り止め用のピン１９を、案内筒１７の径方向の穴１７ｄに挿入されているとともに、容器口パッキン２１を有しており、該容器口パッキン２１はその内筒と注液パイプ１４の外筒との間に、図３に示すように隙間２１ａが形成されていて、流体が通過できるようになっている。

容器口パッキン２１の上面には図３に示すようにスペーサ２３が摺動本体２４に嵌装されており、該摺動本体２４はセンタリングベル２２にシールリング２４１によって液密に嵌装されている。スペーサ２３の内筒側は注液パイプ１４の外筒側と摺動自在となっており、内筒側に菊形状の配置で明けられた複数個の隙間２３ａ（図３、図４）によって流体が通過できるように形成されている。

符号２５は可撓性を持ったシールパッキンで、図３に示すようにその上下端の鍔部がパッキン押え２６および中央部に空気孔２７ａを有するホルダー２７によってそれぞれ押えられており、可撓性を持った中央部はホルダー２７側から空気圧をかけない時または微小な負圧の時には注液パイプ１４の外筒から離れて隙間を形成して流体が通過できるようにし、空気圧をかけることによって注液パイプ１４の外筒を押えるように撓むことによってシールする機能を有している。なお、ホルダー２７はシールリング２７１によりパッキン押え２６および摺動本体２４と液密に装着されている。

図３に示す符号３０はパッキン押え２６およびホルダー２７を固定するスペーサで、止め輪３１によって摺動本体２４に取り付けられている。なお、摺動本体２４にはホルダー２７の空気孔２７ａに空気を送る空気孔２４ａが円周の空気溝２４ｃにつながるように明けられている。さらに、パッキン押え２６およびスペーサ３０の内筒と注液パイプ１４の外筒との間には隙間２６ａおよび３０ａが形成されていて流体が通過できるようになっている。
センタリングベル２２には孔２２ａが明けられており、摺動本体２４に明けられた孔２４ｂと一体構成となっていて、流体が通過できるようになっている。

符号１７は案内筒（外筒）で、図３に示すように、その下部には案内筒１７の中心に対して対称位置に２個の水平のスリット１７ｃが設けられていて、例えば特許第３７７１５９４号のスナップリング（３３）と同様に、センタリングベル２２の全周溝２２ｂとの間にスナップリング１８を装着することによりセンタリングベル２２と結合されるようになっており、シールリング２２１によりセンタリングベル２２、および、シールリング２４２により摺動本体２４と液密に装着されるようになっている。また、案内筒１７は下方に図示しないエア源と配管接続する流体継手を継ぐ穴１７ａを有しており、空気溝２４ｃに連通するとともに、図示しない制御回路により前記シールパッキン２５への空気圧を付与または解除或いは微小な負圧の付与をするための配管に継がれるようになっている。
案内筒１７の上部にはキャップ３４が図示しないシールリングで液密に装着されており、該キャップ３４の内筒とバルブ本体５の外筒が昇降自在に支持されている。また、案内筒１７は上方に図示しない流体継手を継ぐ穴１７ｂを有している。
符号３２は圧縮ばねであり、バルブ本体５の段差部５ｂに嵌装されたばね受け３３の下面と前記摺動本体２４の上面溝との間に当接されて、センタリングベル２２、案内筒１７他を下方へ付勢するようになっている。なお、ばね受け３３の上面の溝にはシールリング３３１が嵌装されていて、キャップ３４が下降位置にあるときにはキャップ３４の下面と液密に接触する。

次に、本実施の形態に係わる充填バルブの作用を説明する。
シールパッキン２５は非充填時においては、図示しない制御回路の制御によって空気圧が解除または微小な負圧になっていて、注液パイプ１４の外筒との間には隙間が形成されている。
容器台３５に載置された容器２０が図示しない昇降手段によって上昇する際は、容器２０の口部天面が容器口パッキン２１に当接し、さらに上昇すると容器口パッキン２１を介してセンタリングベル２２、摺動本体２４他と一体になった案内筒１７を持ち上げて、図２に示す所定ストロークの位置まで上昇する。このとき容器２０の口部天面は、圧縮ばね３２による下方への付勢で容器口パッキン２１に密着している。

次いで、図示しない制御回路の制御によってエアシリンダ９が作動して、ロッド９１、スライドバー１０を介してベントチューブ７が所定量だけ下降し、液バルブ体７１が図２に示すように下降することによって液バルブ１５および空気バルブ１６が開く。
この際、シールパッキン２５によるシールは解除されたままで大気開放状態となっているので、ベントチューブ７の空気通路７ａ内の前の充填による残留液は短時間に容器２０内に落下する。
ベントチューブ７の空気通路７ａ内の残留液が容器２０に落下した直後のタイミングで、図示しない制御回路の制御によって図示しないエア源から空気孔２４ａ等を介して空気孔２７aに給気されて、シールパッキン２５が注液パイプ１４に押えられ、シールされた状態になる。
上記のように、ベントチューブ７の空気通路７ａ内の残留液を極めて短時間で容器２０内に落下させることができるので、充填開始時間を短縮することができて、充填時間が短くなり、生産能力が向上する。

液バルブ１５および空気バルブ１６が開くことによって、液バルブ１５から容器２０内に液体３が充填されるとともに、容器２０内の空気がベントチューブ７内の空気通路７ａ、空気孔７ｂを通ってフィラーボウル２内の液面１０３の上部空間に押し出される。
容器２０内で液体３が上昇して空気バルブ１６を塞ぐと、液体３はベントチューブ７内の空気通路７ａを上昇して、容器２０内の上部空間内の圧力が充填される液体３の供給圧力と平衡したときに液体３の流入が停止して液バルブ１５からの充填は止まる。
この時点で、図示しない制御回路の制御によってエアシリンダ９を上昇の方向に作動させると、ばね１２の付勢によりロッド９１、スライドバー１０を介してベントチューブ７が上昇し、液バルブ体７１が注液パイプ１４と係合してシールリング１３によって液バルブ１５および空気バルブ１６が閉じられて、充填は終了する。

次いで、図示しない制御回路の制御によって空気孔２７ａの空気圧を解除または微小な負圧にすると、シールパッキン２５は注液パイプ１４の外筒から離れてシールが解除され、容器２０内の空気は隙間２１ａ、２３ａ、２６ａ、シールパッキン２５と注液パイプ１４との隙間、２６ａ,、３０ａを通って孔２４ｂ、２２ａによって大気に開放されている案内筒１７の内部空間に通じる。
その後、容器台３５の下降によって、容器２０は下降する。

上記のように、空気孔２７ａへの空気圧の付与、空気圧の解除または微小な負圧の付与を制御することによって、容器２０の昇降時にシールパッキン２５が注液パイプ１４の外筒と非接触となるので、シールパッキン２５は摺動による磨耗がなく、容器２０内の液体３にシールパッキン２５の磨耗粉等の異物の混入を避けることができる。
また、上記のように、充填直後に容器２０を容器口パッキン２１に押し当てたまま、容器２０の上部空間が大気開放されるので、従来問題となっていた充填直後の液はねが防止できるとともに、容器２０の天面が容器口パッキン２１から離れるときに、容器２０内に挿入されていた注液パイプ１４分の容積減少による負圧が発生せず、従来問題となっていた容器２０が容器口パッキン２１に付着したまま離れないという問題を防止できる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図５および図６によって説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係わる充填バルブの一部側面断面図で、図３に相当するものである。
図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。

図５および図６において、符号６０は第２の実施の形態に係わる充填バルブで、第１の実施の形態に係わる充填バルブ１と同じ部分は同じ記号で記してあり、重複する部分は説明を省略する。符号３６は半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブで、孔３６ａに中空の口金３７が液密に取り付けられている。該口金３７は継手を兼ねており、該継手と係合する穴３８ｄを持ったホルダー３８のリブ状の複数の座３８ｂ上にシールチューブ３６が載せられている。シールチューブ３６はその内部に空気圧をかけない時または微小な負圧の時には注液パイプ１４の外筒から離れて隙間を形成して流体が通過できるようにし、空気圧をかけることで注液パイプ１４の外筒を押えるように膨張することによってシールする機能を有している。ホルダー３８には注液パイプ１４の外筒との間に隙間３８ａが形成されていて、流体が通過できるようになっている。また、ホルダー３８は、シールリング３８１によって摺動本体２４およびスペーサ３０と液密に装着されている。なお、図６に示すように、ホルダー３８のリブ状の複数の座３８ｂの隣は、三方に壁がある空間３８ｃになっている。

シールチューブ３６の作用を説明すると、シールチューブ３６は非充填時においては、図示しない制御回路の制御によって空気圧が解除または微小な負圧になっていて、注液パイプ１４の外筒との間には隙間が形成されている。
容器２０の口部天面が容器口パッキン２１に押し当てられている状態で、図示しない制御回路の制御によってエアシリンダ９が作動して、ベントチューブ７が所定量だけ下降し、液バルブ１５および空気バルブ１６が開くと、シールチューブ３６によるシールは解除されたままとなっているので、容器２０内は大気開放状態となっており、ベントチューブ７の空気通路７ａ内の前の充填による残留液は短時間に容器２０内に落下する。
ベントチューブ７の空気通路７ａ内の残留液が容器２０内に落下した直後のタイミングで、図示しない制御回路の制御によって図示しないエア源から空気孔２４ａ等を介してシールチューブ３６内に給気されると、シールチューブ３６が半径方向に膨張して注液パイプ１４を押えてシールした状態となる。

液バルブ１５および空気バルブ１６が開くことによって、液バルブ１５から容器２０内に液体３が充填されるとともに、容器２０内の空気がベントチューブ７内の空気通路７ａ、空気孔７ｂを通ってフィラーボウル２内の液面１０３の上部空間に押し出され、容器２０内で液体３が上昇して空気バルブ１６を塞ぐと、液体３はベントチューブ７内の空気通路７ａを上昇して、容器２０内の上部空間内の圧力が充填される液体３の供給圧力と平衡したときに液体３の流入が停止して液バルブ１５からの充填は止まり。この時点で図示しない制御回路の制御によってエアシリンダ９が上昇する方向に作動すると液バルブ１５および空気バルブ１６が閉じられて充填は終了する。
次いで、図示しない制御回路の制御によってシールチューブ３６内の空気圧を解除または微小な負圧にすると、シールチューブ３６は注液パイプ１４の外筒から離れてシールが解除され、容器２０内の上部空間は隙間２１ａ、２３ａ、３８ａ、シールチューブ３６と注液パイプ１４との隙間、３８ａ、３０ａによって大気に開放されている案内筒１７の内部空間に通じる。

上記のように、シールチューブ３６内への空気圧の付与、空気圧の解除または微小な負圧の付与を制御することによって、容器２０の昇降時にシールチューブ３６が注液パイプ１４の外筒と非接触となるので、シールチューブ３６は摺動による磨耗がなく、容器２０内の液体３にシールチューブ３６の磨耗粉等の異物の混入を避けることができる。
また、上記のように、充填直後に容器２０を容器口パッキン２１に押し当てたまま、容器２０内の上部空間が大気開放されるので、従来問題となっていた充填直後の液はねが防止できるとともに、容器２０の天面が容器口パッキン２１から離れるときに、容器２０内に挿入されていた注液パイプ１４の容積減少による負圧が発生せず、従来問題となっていた容器２０が容器口パッキン２１に付着したまま離れないという問題を防止できる。

（第３の実施の形態）
また、本発明の第３の実施の形態を図７によって説明する。
図７は、本発明の第３の実施の形態に係わる充填バルブの一部側面断面図で、図１に相当するものである。

図７において、符号８０は第３の実施の形態に係わる充填バルブであって、第１の実施の形態に係わるシールパッキン２５で構成した充填バルブ１と同じ部分は同じ記号で記してあり、重複する部分は説明を省略する。
図７において、符号５０は鍔のような容器把持部５０１を有する容器（例えばＰＥＴボトル）であり、図示しない昇降および把持装置により容器把持レバー５２によって容器把持部５０１を把持されて昇降されるようになっており、上昇時は容器５０の天面がホルダー５１に嵌装された容器口パッキン２１に当接して、容器口パッキン２１、ホルダー５１、案内筒１７他を所定ストローク分だけ押し上げるようになっている。なお、ホルダー５１には孔５１ａが明けられており、第１の実施の形態の場合のセンタリングベル２２と同様に、孔２４ｂと一体の孔を形成するようになっている。
液体３を充填する構造、作用については、前記第１の実施の形態での説明と同様であり、重複するので、詳細な説明は省略するが、ホルダー５１は溝５１ｂと案内筒１７のスリット１７ｃにスナップリング１８を装着することにより充填バルブ８０に取り付けられるようになっており、前記第１の実施の形態で説明したセンタリングベル２２と容易に交換可能になっている。
なお、シールチューブ３６で構成した充填バルブ６０に対しても、上記充填バルブ８０と同様に、容器２０に対応するセンタリングベル２２と容器５０に対応するホルダー５１とが容易に交換可能とすることができ、構造、作用の説明は重複するので、説明を省略する。
即ち、容器把持部５０１を持った容器５０と容器把持部５０１を持たない容器２０の何れにも対応できる構造となっており、容器変更等による生産変更への対応が容易である。

（第４の実施の形態）
さらに、本発明の第４の実施の形態を図８によって説明する。
図８は、本発明の第４の実施の形態に係わる充填バルブで、ＣＩＰキャップを装着した場合の一部側面断面図を示す。

図８において、符号４０はＣＩＰ洗浄用のＣＩＰキャップであって、案内筒１７に嵌装された一対のピン１９にＣＩＰキャップ４０に形成された切り欠のある溝４０ａと係合することによって容易に充填バルブ１または８０に液密に装着することができるようになっている。
ＣＩＰ洗浄の作用について説明すると、ＣＩＰ洗浄時はホルダー２７の空気孔２７ａへの空気圧を解除または微小な負圧にしてシールパッキン２５と注液パイプ１４の外筒との隙間を開けておくとともに、エアシリンダ９の作動によりベントチューブ７を下降状態にさせて、液バルブ１５および空気バルブ１６を開いておき、フィラーボウル２への図示しない液供給配管を介して、図示しないＣＩＰ洗浄液タンクから図示しないポンプの作動によりフィラーボウル２内にＣＩＰ洗浄液を満杯になるまで注入し続けると、ＣＩＰ洗浄液は図示矢印Ｃ１に示すようにスライドブッシュ４の液流入孔４ａから液通路５ａを経由して液バルブ１５から矢印Ｃ２のようにＣＩＰキャップ４０内に流れ込む。一方、矢印Ｃ３に示すようにベントチューブ７の空気孔７ｂから空気通路７ａを経由して空気バルブ１６からも矢印Ｃ４のようにＣＩＰキャップ４０内に流れ込む。ＣＩＰキャップ４０内に溜まったＣＩＰ洗浄液は、一つの経路として隙間２１ａ、２３ａ、２６ａ、シールパッキン２５と注液パイプ１４との隙間、隙間２６ａ、３０ａを経由して、矢印Ｃ５のように案内筒１７の内部空間へ流れ、もう一つの経路として孔２２ａ、２４ｂを経由して、矢印Ｃ６のように案内筒１７の内部空間へ流れて、案内筒１７内に溜まったＣＩＰ液は矢印Ｃ７のように流体継ぎ手の接続用の穴１７ｂに接続された図示しない配管によって図示しないＣＩＰ洗浄液タンクへと循環して流れる。

上記ＣＩＰ洗浄の説明では、センタリングベル２２を使用した場合を示したが、ＰＥＴボトルのような容器５０用のホルダー５１を使用する場合でも同様であるので、詳細な説明は省略する。

（第５の実施の形態）
さらに、本発明の第５の実施の形態を図９によって説明する。
図９は、本発明の第５の実施の形態に係わる充填バルブで、ＣＩＰキャップを装着した場合の一部側面断面図であり、図８に相当するものである。

図９において、符号４０はＣＩＰ洗浄用のＣＩＰキャップであって、案内筒１７に嵌装された一対のピン１９にＣＩＰキャップ４０に形成された切り欠のある溝４０ａを係合することによって容易に図５の充填バルブ６０に液密に装着することができるようになっている。なお、図８と同じ部分は同じ記号で記してあり、重複する説明は省略する。
ＣＩＰ洗浄の作用について説明すると、ＣＩＰ洗浄時はシールチューブ３６内への空気圧を解除または微小な負圧にしてシールチューブ３６と注液パイプ１４の外筒との隙間を開けておくとともに、エアシリンダ９の作動によりベントチューブ７を下降状態にさせて、液バルブ１５および空気バルブ１６を開いておき、フィラーボウル２への図示しない液供給配管を介して、図示しないＣＩＰ洗浄液タンクから図示しないポンプの作動によりフィラーボウル２内にＣＩＰ洗浄液を満杯になるまで注入し続けると、ＣＩＰ洗浄液は図示矢印Ｃ１１に示すようにスライドブッシュ４の液流入孔４ａから液通路５ａを経由して液バルブ１５から矢印Ｃ１２のようにＣＩＰキャップ４０内に流れ込む。一方、矢印Ｃ１３に示すようにベントチューブ７の空気孔７ｂから空気通路７ａを経由して空気バルブ１６からも矢印Ｃ１４のようにＣＩＰキャップ４０内に流れ込む。ＣＩＰキャップ４０内に溜まったＣＩＰ洗浄液は、一つの経路として隙間２１ａ、２３ａ、３８ａ、シールチューブ３６と注液パイプ１４との隙間、隙間３８ａ、３０ａを経由して、矢印Ｃ１５のように案内筒１７の内部空間へ流れ、もう一つの経路として孔２２ａ、２４ｂを経由して、矢印Ｃ１６のように案内筒１７の内部空間へ流れて、案内筒１７内に溜まったＣＩＰ液は矢印Ｃ１７のように流体継ぎ手の接続用の穴１７ｂに接続された図示しない配管によって図示しないＣＩＰ洗浄液タンクへと循環して流れる。

上記ＣＩＰ洗浄の説明では、センタリングベル２２を使用した場合を示したが、ＰＥＴボトルのような容器５０用のホルダー５１を使用する場合でも同様であるので、詳細な説明は省略する。

上記説明のようにＣＩＰ液を循環することにより、シールパッキン２５と注液パイプ１４との隙間、および、シールチューブ３６と注液パイプ１４との隙間もＣＩＰ洗浄することができて、充填バルブ１、６０および８０を衛生的に使用することができる。

本発明を適用した第１の実施の形態に係わる充填バルブの充填前で、容器が充填バルブに係合する前の状態を示す一部側面断面図である。 図１の充填バルブの充填中の状態を示す一部側面断面図である。 図２における充填中の状態の充填バルブの液バルブ部を拡大した側面断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる充填バルブの一部側面断面図で、図３に相当するものである。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係わる充填バルブの一部側面断面図で、図１に相当するものである。 本発明の第４の実施の形態に係わる充填バルブで、ＣＩＰキャップを装着した場合の一部側面断面図を示す。 本発明の第５の実施の形態に係わる充填バルブで、ＣＩＰキャップを装着した場合の一部側面断面図であり、図８に相当するものである。

符号の説明

１、６０、８０ 充填バルブ
５ バルブ本体（筒状体）
５ａ 液通路
７ ベントチューブ
７ａ 空気通路
９ エアシリンダ（アクチュエータ）
１２ ばね
１４ 注液パイプ
１５ 液バルブ
１６ 空気バルブ
１７ 案内筒（外筒）
１７ａ スリット
１８ スナップリング
１９ ピン
２０、５０ 容器
２１ 容器口パッキン
２２ センタリングベル
２５ シールパッキン
２７、３８、５１ ホルダー
３２ 圧縮ばね
３５ 容器台
３６ シールチューブ
４０ ＣＩＰキャップ
４０ａ 溝（切欠き溝）

Claims (9)

1. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、
   該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、
   前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、
   容器内を密封するパッキンと、
   前記容器を昇降する容器昇降手段とを有するノンガス飲料用充填バルブにおいて、
   前記容器内を密封するパッキンを該容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、
   該容器口パッキンの上部に設けてその外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小な負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンと、
   で構成したことを特徴とするノンガス飲料用充填バルブ。
2. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、
   該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、
   前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、
   容器内を密封するパッキンと、
   前記容器を昇降する容器昇降手段とを有するノンガス飲料用充填バルブにおいて、
   前記容器内を密封するパッキンを容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、
   該容器口パッキンの上部に設けてチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小な負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブと、
   で構成したことを特徴とするノンガス飲料用充填バルブ。
3. 請求項１又は２に記載のノンガス飲料用充填バルブにおいて、
   前記ベントチューブを昇降させる昇降装置を設けて前記ベントチューブの昇降により前記液バルブおよび前記空気バルブを開閉するようにしたことを特徴とするノンガス飲料用充填バルブ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のノンガス飲料用充填バルブにおいて、
   容器の口部の天面を密封する容器口パッキンを保持するセンタリングカップまたはホルダーを前記充填バルブの案内筒の内周側に嵌装し、前記センタリングカップまたはホルダーの外周側に設けた溝と前記充填バルブの案内筒に設けたスリットにスナップリングを嵌装するように構成して交換容易型としたことを特徴とするノンガス飲料用充填バルブ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のノンガス飲料用充填バルブにおいて、
   ＣＩＰ洗浄の際に使用するＣＩＰキャップに切欠き溝を設け、該充填バルブの下部外周側に前記ＣＩＰキャップを着脱容易に装着するピンを設けたことを特徴とするノンガス飲料用充填バルブ。
6. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、該容器を昇降する容器昇降手段とを有し、
   前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けて外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンとで構成したノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法において、
   前記シールパッキンと前記注液パイプが相対移動する際は、前記シールパッキンをシール解除の状態にするように制御することを特徴とするノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法。
7. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンと、該容器を昇降する容器昇降手段とを有し、
   前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に設けてチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブとで構成したノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法において、
   前記シールチューブと前記注液パイプが相対移動する際は、前記シールチューブをシール解除の状態にするように制御することを特徴とするノンガス飲料用充填バルブの充填制御方法。
8. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンとを有し、
   前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部に外周側に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした可撓性のシールパッキンとで構成したノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法において、
   ＣＩＰキャップを装着してＣＩＰ洗浄する際に、前記シールパッキンをシール解除の状態にして前記シールパッキンと注液パイプとの隙間にＣＩＰ洗浄液が流れるように制御することを特徴とするノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法。
9. 内部に液通路が形成された筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の内側に配置されてその内部に空気通路が形成されたベントチューブと、前記バルブ本体の下部に設けられ前記バルブ本体の下部を構成する注液パイプと前記ベントチューブとの相対移動によって開閉される液バルブおよび空気バルブと、容器内を密封するパッキンとを有し、
   前記容器内を密封するパッキンを、容器の口部の天面に密着すると共に前記注液パイプの外周との間に流体が貫通する隙間を構成した容器口パッキンと、該容器口パッキンの上部にチューブ内に空気圧を加えることにより前記注液パイプの外周との間をシールし、空気圧を解除または微小の負圧にすることによりシールを解除するようにした半径方向に膨張・収縮性のあるシールチューブとで構成したノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法において、
   ＣＩＰキャップを装着してＣＩＰ洗浄する際に、前記シールチューブをシール解除の状態にして前記シールチューブと注液パイプとの隙間にＣＩＰ洗浄液が流れるように制御することを特徴とするノンガス飲料用充填バルブのＣＩＰ洗浄制御方法。

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