JP6088276B2 - 飲料注入アタッチメント - Google Patents

Description

本発明は、ビールなどの発泡性飲料を樽型容器に充填するフィラーに備わる飲料注入アタッチメントに関する。

工場などの生産拠点で製造された発泡性の飲料（ビール等）は、フィラーによって流通用の容器（樽型容器等）に充填されて出荷される。
例えば、特許文献１には、炭酸ガス（ＣＯ_２）などの酸化防止ガスが充填されている容器の容器口からビールを注入するとともに充填されている酸化防止ガスを排出するためのバルブ軸体（飲料注入アタッチメント）が備わる充填用バルブユニット（フィラー）が開示されている。
特許文献１に示されるように、バルブ軸体は、容器口から先端の一部が容器の内部に進入し、ビールは、バルブ軸体と容器口の間隙を流通して容器内に注入される。したがって、容器口とバルブ軸体の間に充分な間隙が形成されるように、バルブ軸体の形状が決定される。例えば、容器口の周囲との間隙が大きくなるように、外径が細く形成されるバルブ軸体が用いられる。

特開２００４−３５９２６６号公報

しかしながら、特許文献１に示される充填用バルブユニットは、容器へのビールの充填が終了すると、ビールの流通路となっていたバルブ筐体がシール弁構造（バルブ軸体の弁体部と弁座で構成）で閉塞されるため、この部分にビールが残存する。このようにバルブ筐体に残存したビールは廃棄されてロスとなる。このようなロスを軽減するためには、容器へのビールの充填後にバルブ筐体に残存するビールの残存量を少なくすることが好ましい。

そこで、本発明は、容器への飲料の充填後にフィラーに残存する飲料の残存量を減らすことが可能な形状の飲料注入アタッチメントを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、容器を周回に搬送しながら飲料を注入するロータリー式フィラーに備わって前記容器と接続される接続部に、当該接続部と接続した前記容器の注入口と連通して当該容器に注入される前記飲料の流路となるように形成される孔部に収容され、前記容器と前記接続部が接続したときに、前記容器側となるヘッド部の先端部で、前記注入口を開閉する開閉部材を押動して当該注入口を開いて、少なくとも前記ヘッド部の全部または一部が前記容器の内側に進入する飲料注入アタッチメントとする。そして、前記注入口が閉鎖したときの前記孔部において前記飲料が残存する領域となる飲料流通部に収容される部分のうち、前記開閉部材を押動する際に当該開閉部材と当接する部分から基端部側の部分において、前記先端部から前記基端部に向かって外径が小さくならないとともに拡径する部分を有することを特徴とする。

本発明によると、容器への飲料の充填後にフィラーに残存する飲料の残存量を減らすことが可能な形状の飲料注入アタッチメントを提供することができる。

（ａ）はビールを樽型容器に注入するロータリー式フィラーの構成図、（ｂ）はフィリングヘッドの断面図である。 スピアチューブの一部断面図である。 （ａ）はビールが注入される樽型容器の断面図、（ｂ）はフィッティングバルブの断面図である。 （ａ）は注入口が閉じた状態を示す図、（ｂ）は樽型容器に充填される酸化防止ガスの流れを示す図である。 （ａ）は注入口から樽型容器に注入されるビールの流れと、樽型容器から排気される酸化防止ガスの流れを示す図、（ｂ）は樽型容器へのビールの注入が終了した後にスピアチューブが下降した状態を示す図である。 （ａ）は外径の細いスピアヘッドを有するスピアチューブが開く注入口からビールが注入される状態を示す図、（ｂ）は外径の細いスピアヘッドを有するスピアチューブと本実施形態の形状のスピアチューブを比較する図である。 スピアヘッドの形状の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について適宜図を参照して詳細に説明する。
図１の（ａ）はビールを樽型容器に注入するロータリー式フィラーの構成図、（ｂ）はフィリングヘッドの断面図である。また、図２はスピアチューブの一部断面図であり、図３の（ａ）はビールが注入される樽型容器の断面図、（ｂ）はフィッティングバルブの断面図である。

図１の（ａ）に示すように、製造装置２で生産されたビールなどの飲料（発泡性の飲料）は、図示しない配管を流通してロータリー式のフィラー（ロータリー式フィラー１）のディストリビュータ２ａに送り込まれる。
以下、ビールを樽型容器２０に注入するロータリー式フィラー１について説明する。
ディストリビュータ２ａは、製造装置２から送られるビールを、樽型容器２０に接続される接続部（フィリングヘッド１０）に分配する機能を有し、さらに、後記する酸化防止ガスをフィリングヘッド１０に送り込む機能等を有する。

本実施形態のロータリー式フィラー１は、樽型容器２０を周回に搬送しながらフィリングヘッド１０でビールを注入する装置であって複数のフィリングヘッド１０が備わっている。ロータリー式フィラー１に備わるフィリングヘッド１０の数は限定されるものではない。ロータリー式フィラー１に要求される生産能力にもよるが、例えば、２４個のフィリングヘッド１０が備わって所定時間で一周するように構成されるロータリー式フィラー１などがある。フィリングヘッド１０の数が多いほど、また、一周するのに要する時間が短いほど、ロータリー式フィラー１の生産能力が高くなる。
ロータリー式フィラー１では、フィリングヘッド１０が樽型容器２０とともに一周する間に、樽型容器２０の口金部の洗浄および樽型容器２０の内部に残存するドレンのブロー、樽型容器２０への酸化防止ガス（炭酸ガス（ＣＯ_２）や窒素ガス（Ｎ_２）など）の充填、ビールの注入、ビールが充填された樽型容器２０の口金部の洗浄、などの工程（ビール充填工程）が実行される。

前の工程で洗浄、殺菌等の前処理がなされた樽型容器２０が搬送装置３によって倒立した状態（図１の（ｂ）に示す注入口２１が下方に配置される状態）で所定の位置まで搬送されると、樽型容器２０は、図示しない移動手段によって搬送装置３からロータリー式フィラー１に移動させられ、ロータリー式フィラー１にセッティングされる。さらに、例えばフィリングヘッド１０が上昇して樽型容器２０と接続する。ロータリー式フィラー１では、樽型容器２０が一周する間に前記したビール充填工程が実行される。

図１の（ｂ）に示すように、樽型容器２０と接続するフィリングヘッド１０には、樽型容器２０の注入口２１と接続する接続面１１が上方に形成される。以下、接続面１１の側を上方としてフィリングヘッド１０の上下方向を設定する。
フィリングヘッド１０の中心部には中心線ＣＬの軸線に沿った縦孔状の孔部が形成される。この孔部の上方は接続面１１で開口し、孔部の内部は上方が下方よりも拡径した２段階に形成される。そして、孔部において上方の拡径した部分は樽型容器２０に注入されるビールが流通する飲料流通部１２となり、飲料流通部１２より下方の縮径した部分は樽型容器２０に充填される酸化防止ガス、および樽型容器２０から排出された酸化防止ガスが流通するガス等流通部１３となる。

また、飲料流通部１２とガス等流通部１３からなる孔部には、樽型容器２０にビールを注入するための飲料注入アタッチメント（以下、適宜「スピアチューブ１００」と称する）が挿入されて備わる。
さらに、フィリングヘッド１０には孔部（飲料流通部１２，ガス等流通部１３）内でスピアチューブ１００を上下動させるアクチュエータ（図示せず）が備わり、スピアチューブ１００はフィリングヘッド１０のアクチュエータで孔部の内部を上下動するように構成される。スピアチューブ１００の詳細は後記する。

フィリングヘッド１０の飲料流通部１２には、第１バルブ１２ａを介して飲料供給ライン１４ａが接続される。飲料供給ライン１４ａは、ロータリー式フィラー１のディストリビュータ２ａに送り込まれたビールを飲料流通部１２まで流通させる流通路であり、第１バルブ１２ａが開いているときに飲料供給ライン１４ａから飲料流通部１２にビールが流入するように構成される。つまり、フィリングヘッド１０は、孔部（飲料流通部１２）に送り込まれるビールを樽型容器２０に注入するように構成されている。

また、フィリングヘッド１０のガス等流通部１３には、第２バルブ１３ａを介してユーティリティライン１４ｂが接続される。ユーティリティライン１４ｂは、樽型容器２０に充填される酸化防止ガスや、樽型容器２０から排気された酸化防止ガスをディストリビュータ２ａまで流通させる流通路であり、第２バルブ１３ａが開いているときにユーティリティライン１４ｂとガス等流通部１３が連通するように構成される。
酸化防止ガスが充填された状態の樽型容器２０にビールが注入されると、樽型容器２０に充填されている酸化防止ガスが押し出される。このとき、ユーティリティライン１４ｂは、樽型容器２０から押し出された酸化防止ガスをディストリビュータ２ａまで流通させる流通路になる。

また、フィリングヘッド１０の飲料流通部１２には、第３バルブ１２ｂを介してドレンライン１４ｃが接続される。ドレンライン１４ｃは、ビール充填工程で樽型容器２０の口金部を洗浄した後の洗浄液や、ビール充填工程終了後に飲料流通部１２に残存するビールを排出するための流通路として機能する。

図２に示すように、スピアチューブ１００は略円筒形状の本体部（スピア本体１０１）と、スピア本体１０１の端部に取り付けられるヘッド部（スピアヘッド１０２）と、を有して構成される。なお本実施形態において、スピアチューブ１００はスピアヘッド１０２が取り付けられる側を上方として上下方向を設定する。
スピア本体１０１は外周が軸方向に段付きに形成され、上方になる本体上部１０１ａと、下方になる本体下部１０１ｂと、が同じ外径に形成され、本体上部１０１ａと本体下部１０１ｂの間に外径の小さい本体中間部１０１ｃが形成される。なお、本体上部１０１ａ、本体下部１０１ｂ、および、本体中間部１０１ｃの外径の大きさや軸方向の長さは、スピアチューブ１００を収容するフィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）の孔部の形状によって適宜決定される。

例えば、本実施形態において本体下部１０１ｂの外径は、フィリングヘッド１０のガス等流通部１３（図１の（ｂ）参照）の内径と略同等に形成され、これによって本体中間部１０１ｃの外径は、ガス等流通部１３の内径（ガス等流通部１３が形成される部分におけるフィリングヘッド１０の内径）よりも小さく形成される。そして、スピアチューブ１００は本体下部１０１ｂおよび本体中間部１０１ｃがフィリングヘッド１０のガス等流通部１３に収容されるように備わり、外径の小さな本体中間部１０１ｃによって、ガス等流通部１３に空間領域が形成される。

また、本体下部１０１ｂには円環状の弾性部材（シリコン等）からなるシール部材１１５ｂが取り付けられている。シール部材１１５ｂは、例えば本体下部１０１ｂの外周に、周方向に刻設される溝状部に嵌まるように取り付けられ、本体下部１０１ｂのシール部材１１５ｂは、フィリングヘッド１０のガス等流通部１３に摺接するように構成される。
同様に、本体上部１０１ａには円環状の弾性部材からなるシール部材１１５ａが取り付けられている。シール部材１１５ａは、例えば本体上部１０１ａの外周に、周方向に刻設される溝状部に嵌まるように取り付けられ、本体上部１０１ａのシール部材１１５ａもフィリングヘッド１０のガス等流通部１３に摺接するように構成される。

また、スピア本体１０１は、本体中間部１０１ｃと本体上部１０１ａの部分が中空に形成されて中空部１１０ａが形成される。この中空部１１０ａは本体上部１０１ａ側の端部（先端部）で開口し、この開口している中空部１１０ａにスピアヘッド１０２が取り付けられる。例えば、スピア本体１０１の先端部で中空部１１０ａに加工される雌ねじに、スピアヘッド１０２の端部に形成される雄ねじが螺合する構造で、スピア本体１０１にスピアヘッド１０２が締結固定されるスピアチューブ１００とすればよい。
なお、スピア本体１０１とスピアヘッド１０２は適宜シール部材１０２ａを介して気密に接続される構成であることが好ましい。

スピアヘッド１０２は中心部が中空の管状の部材で内側に中空部１１０ｂが形成され、スピアヘッド１０２がスピア本体１０１に取り付けられたときに、スピア本体１０１の中空部１１０ａとスピアヘッド１０２の中空部１１０ｂが連通するように構成される。また、スピアヘッド１０２の上方の端部には凸状突起１１２が形成される。
凸状突起１１２は、スピアヘッド１０２の上方の端部（先端部１０２ＴＰ）から上方に向かって凸状に突出し、その内側は中空に形成されてスピアヘッド１０２の中空部１１０ｂの一部となる。そして凸状突起１１２には複数の貫通孔１１２ａが形成され、中空部１１０ｂは凸状突起１１２の貫通孔１１２ａを介して外側と連通するように構成される。
この構成によって、スピア本体１０１の中空部１１０ａと、スピアヘッド１０２の中空部１１０ｂと、が凸状突起１１２の貫通孔１１２ａを介して外側と連通する。

さらに、スピア本体１０１の本体中間部１０１ｃには複数の貫通孔１１３が開口し、スピアヘッド１０２の中空部１１０ｂと、スピア本体１０１の中空部１１０ａと、は貫通孔１１３を介してスピアチューブ１００の外側と連通する。
このような構成によって、スピア本体１０１の本体中間部１０１ｃに開口する貫通孔１１３は、スピア本体１０１の中空部１１０ａと、スピアヘッド１０２の中空部１１０ｂと、を介して、凸状突起１１２の貫通孔１１２ａと連通する。

なお、スピアヘッド１０２の先端側の形状は、樽型容器２０の注入口２１（図１の（ｂ）参照）の形状に合わせて適宜変更される。
例えば、図２に示すように、スピアヘッド１０２の先端部１０２ＴＰに、本体上部１０１ａよりも外径の小さな段差部１１４が形成され、段差部１１４の上方に凸状突起１１２が形成される構成であってもよい。また、後記するように、段差部１１４が樽型容器２０の注入口２１（図１の（ｂ）参照）と接続する部位となる場合には、段差部１１４が注入口２１と気密に接続される構成が好ましく、段差部１１４にシール部材１１４ａが備わる構成であることが好ましい。シール部材１１４ａは円環状の部材であり、例えば、凸状突起１１２に周方向に刻設される溝状部に嵌まるように取り付けられる構成とすればよい。
また、詳細は後記するが、先端部１０２ＴＰから軸方向に所定長Ｌ１だけ、僅かに縮径された段付きの形状を呈するスピアヘッド１０２であってもよい。

また、スピアヘッド１０２がスピア本体１０１に取り付けられたスピアチューブ１００では、スピアヘッド１０２の先端部１０２ＴＰがスピアチューブ１００の先端部になる。そして、スピアチューブ１００において、先端部１０２ＴＰに対する、本体下部１０１ｂ側の端部を下端部１０２ＢＴとする。
なお、符号１００ａは、フィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）に備わる図示しないアクチュエータがスピアチューブ１００をチャックするための突起であって適宜設けられる。

次に、本実施形態の樽型容器２０（図１の（ａ）参照）について説明する。
図３の（ａ）に示すように、樽型容器２０は一端の側に注入口２１が備わる中空の容器であり、注入口２１にはフィッティングバルブ２３を介してダウンチューブ２２が取り付けられている。ダウンチューブ２２は中空のチューブであり、注入口２１から樽型容器２０の内側（容器内２０ａ）に向かって延設される。また、フィッティングバルブ２３は、ダウンチューブ２２を支持するとともに注入口２１を開閉する機能を有する。
なお、図３の（ａ）は樽型容器２０が倒立した状態を示し、便宜上、倒立した状態で注入口２１の側を下方として上下方向を設定する。つまり、ダウンチューブ２２は上下方向に延設される。そして、ダウンチューブ２２の上方の端部は樽型容器２０に接続されることなく、樽型容器２０の容器内２０ａ（上方）で開放された状態になっている。

図３の（ｂ）に示すように、フィッティングバルブ２３はダウンチューブ２２を支持する筒状の接続チューブ２３ａと、接続チューブ２３ａの内部で、注入口２１に対して離反および近接する方向にダウンチューブ２２の軸方向に移動する開閉部材（開閉チューブ２３ｂ）と、開閉チューブ２３ｂを注入口２１の側（下方）に向かって付勢する付勢手段（圧縮ばね２３ｃ）と、を含んで構成される。

接続チューブ２３ａは、注入口２１の周囲を覆うように樽型容器２０の容器内２０ａに固定され、ダウンチューブ２２は、その端部が接続チューブ２３ａの内側に入り込むように当該接続チューブ２３ａで支持（固定）される。また開閉チューブ２３ｂは、ダウンチューブ２２の外周を摺動するように備わって圧縮ばね２３ｃで注入口２１の側に付勢される。たとえば、開閉チューブ２３ｂの注入口２１側（下方）の端部が径方向外側にフランジ状に広がり、このフランジ状に広がった端部と接続チューブ２３ａで圧縮ばね２３ｃが係止される構成を有する。また、フランジ状に広がった端部の下方にシール部材２３ｄが取り付けられている。シール部材２３ｄは、開閉チューブ２３ｂの中心部の開口と同軸に開口するリング状に形成されていることが好ましい。

さらに、注入口２１は、開閉チューブ２３ｂのフランジ状の端部の外径よりも内径が小さくなるように縮径し、開閉チューブ２３ｂのフランジ状を呈する端部が縮径した注入口２１に係合（着座）するように構成される。
そして、圧縮ばね２３ｃによって付勢された開閉チューブ２３ｂは、シール部材２３ｄを介して縮径している注入口２１に圧着される。この構成によって、注入口２１とダウンチューブ２２が開閉チューブ２３ｂを介して気密に接続される。

また、接続チューブ２３ａの管壁には複数の貫通孔２３ａ１が開口しており、貫通孔２３ａ１によって接続チューブ２３ａの内側と外側が連通するように構成される。
なお、図３の（ｂ）に示すように、接続チューブ２３ａは、ダウンチューブ２２の管径よりも大きな管径を有しダウンチューブ２２の側の端部（上方の端部）が縮径して、接続チューブ２３ａがダウンチューブ２２に固定される構成であることが好ましい。

また、開閉チューブ２３ｂの内側には内栓２３ｅが備わる。例えば、開閉チューブ２３ｂの端部側に内径の全周に亘る縮径部２３ｂ１が形成され、内栓２３ｅは縮径部２３ｂ１とダウンチューブ２２の間を上下方向に移動可能に備わる。そして、内栓２３ｅが圧縮ばね２３ｅ１の付勢力で縮径部２３ｂ１の方向に付勢されて縮径部２３ｂ１に上方から係合する構成とすれば、内栓２３ｅが縮径部２３ｂ１に係合したとき開閉チューブ２３ｂは内栓２３ｅによって閉塞される。
また、内栓２３ｅがダウンチューブ２２に向かって上方に移動して縮径部２３ｂ１から離反すると開閉チューブ２３ｂの端部が開放する。

以上、説明したように、本実施形態のロータリー式フィラー１（図１の（ａ）参照）には、図１の（ｂ）に示すように構成されるフィリングヘッド１０が備わり、フィリングヘッド１０には、図２に示すように構成されるスピアチューブ１００が組み込まれる。そして、フィリングヘッド１０から、図３の（ａ），（ｂ）に示すように構成される樽型容器２０にビールが注入される。

図４の（ａ）、（ｂ）および図５の（ａ）は、樽型容器の注入口がフィリングヘッドに接続されたときのビールと酸化防止ガスの流れを示す断面図、図５の（ｂ）は樽型容器へのビールの充填が終了した後にスピアチューブが下降した状態を示す図である。
また、図６の（ａ）、（ｂ）は従来の形状のスピアチューブを示す図である。
樽型容器２０は、注入口２１が下方になるように倒立した状態で搬送装置３（図１の（ａ）参照）によって所定の位置まで搬送される。図示しないセンサ等によって樽型容器２０が所定の位置まで搬送されたことが検出されると、例えば、図示しない移動手段が樽型容器２０を搬送装置３からロータリー式フィラー１に移動してセッティングし、さらに、フィリングヘッド１０が図示しないアクチュエータ等によって上昇するなどして、図４の（ａ）に示されるように樽型容器２０の注入口２１に接続される。

フィリングヘッド１０が注入口２１に接続した後、フィリングヘッド１０に収容されるスピアチューブ１００が図示しないアクチュエータ等によって上昇する。
スピアチューブ１００のスピアヘッド１０２の外径は樽型容器２０の注入口２１の内径より小さく、かつ、開閉チューブ２３ｂの内径より大きく形成されることが好ましく、この構成によって、図４の（ｂ）に示すように、上昇するスピアチューブ１００は、少なくとも一部（例えば、スピアヘッド１０２の全部または一部）が注入口２１から樽型容器２０の容器内２０ａに進入する。

また、段差部１１４の外径は、リング状を呈するシール部材２３ｄの内径より小さく、かつ、縮径部２３ｂ１の内径より大きく形成されている構成が好ましい。このような構成によって、段差部１１４の先端部が、スピアチューブ１００の上昇にともなってシール部材２３ｄの内側に嵌まり込んで縮径部２３ｂ１に当接する。そして、上昇するスピアチューブ１００は開閉チューブ２３ｂを上方に向かって押動させる。開閉チューブ２３ｂのシール部材２３ｄが注入口２１から離反して注入口２１と接続チューブ２３ａの内側が連通し、接続チューブ２３ａの内側は注入口２１を介して、フィリングヘッド１０の飲料流通部１２と連通する。
このとき、段差部１１４の先端部と縮径部２３ｂ１はシール部材１１４ａを介して接触することになり、段差部１１４と縮径部２３ｂ１が気密に接続される。

また、凸状突起１１２の外径は開閉チューブ２３ｂの縮径部２３ｂ１の内径より小さく形成されることが好ましく、この構成によって、凸状突起１１２は縮径部２３ｂ１に入り込む。そして、凸状突起１１２が内栓２３ｅを上方に押し上げ、内栓２３ｅと開閉チューブ２３ｂの縮径部２３ｂ１が離反する。これによって、凸状突起１１２が開閉チューブ２３ｂの内側に入り込み、凸状突起１１２の内側に形成されている中空部１１０ｂと開閉チューブ２３ｂの内側が貫通孔１１２ａを介して連通する。前記したように、凸状突起１１２の貫通孔１１２ａはスピア本体１０１の本体中間部１０１ｃの貫通孔１１３と連通しているため、スピア本体１０１の本体中間部１０１ｃの貫通孔１１３がダウンチューブ２２の中空部と連通する。

図４の（ｂ）に示すようにスピアチューブ１００が上昇した状態になると、次に、第１バルブ１２ａおよび第３バルブ１２ｂが閉じた状態で第２バルブ１３ａが開き、破線の矢印で示すように、ディストリビュータ２ａ（図１の（ａ）参照）からユーティリティライン１４ｂを介して酸化防止ガスが供給される。酸化防止ガスはユーティリティライン１４ｂからガス等流通部１３に流入し、さらに、貫通孔１１３から中空部１１０ａ，１１０ｂに流れ込み、凸状突起１１２の貫通孔１１２ａから開閉チューブ２３ｂ、ダウンチューブ２２を流通して樽型容器２０に注入される。

酸化防止ガスが充填された樽型容器２０の容器内２０ａが所定の圧力まで高まると、第２バルブ１３ａが閉じられて容器内２０ａへの酸化防止ガスの供給が停止される。
その後、フィリングヘッド１０の第１バルブ１２ａが開いて、図５の（ａ）に実線の矢印で示すように、ディストリビュータ２ａ（図１の（ｂ）参照）から供給されるビールが飲料供給ライン１４ａを流通して飲料流通部１２に流入する。そして、飲料流通部１２に流入したビールは、スピアチューブ１００の周囲に沿って樽型容器２０の注入口２１を流通して接続チューブ２３ａの内側に流れ込み、貫通孔２３ａ１から樽型容器２０の容器内２０ａに流入する。このように、孔部（飲料流通部１２）に流れ込んだビールが注入口２１から樽型容器２０に注入される。

このとき、フィリングヘッド１０の第２バルブ１３ａが開いていると、樽型容器２０に充填されている酸化防止ガスは、破線の矢印で示すように、先程とは逆に、ダウンチューブ２２の内側から凸状突起１１２の中空部１１０ｂに流入し、さらに、スピア本体１０１の中空部１１０ａに流入して本体中間部１０１ｃの貫通孔１１３まで流通する。そして、スピア本体１０１の本体中間部１０１ｃまで中空部１１０ａを流通した酸化防止ガスは貫通孔１１３からガス等流通部１３に送出される。ガス等流通部１３に送出した酸化防止ガスは第２バルブ１３ａを通ってユーティリティライン１４ｂを流通して排出される。

そして、樽型容器２０へのビールの充填が終了すると、第１バルブ１２ａおよび第２バルブ１３ａが閉じられた後、図５の（ｂ）に示すようにスピアチューブ１００が下降する。また、スピアチューブ１００の下降にともなって、開閉チューブ２３ｂも圧縮ばね２３ｃの付勢力によって下降し、注入口２１にシール部材２３ｄが圧着して注入口２１が閉鎖される。さらに、内栓２３ｅが圧縮ばね２３ｅ１の付勢力で開閉チューブ２３ｂの縮径部２３ｂ１に係合して開閉チューブ２３ｂが閉塞される。

このとき、飲料流通部１２には、樽型容器２０に注入されなかったビールがドッドで示す領域に残存する。つまり、飲料流通部１２は、樽型容器２０にビールが充填されて注入口２１が閉鎖した後にビールが残存する領域となる。そして、飲料流通部１２に残存したビールは、第３バルブ１２ｂが開いたときにドレンライン１４ｃを介してディストリビュータ２ａ（図１の（ａ）参照）まで流通し、商品として再利用されることなく廃棄される。このように、飲料流通部１２に残存したビールは廃棄されるため、ビール充填工程におけるロスとなる。したがって、樽型容器２０へのビールの充填後に飲料流通部１２に残存するビールの残存量が少ないことが好ましい。

例えば、飲料流通部１２でスピアチューブ１００が占める体積が大きいほど、飲料流通部１２にビールが入り込む余地が小さくなるため、飲料流通部１２に残存するビールの残存量が少なくなる。

図５の（ａ）に実線の矢印で示すように、飲料供給ライン１４ａから飲料流通部１２に流入したビールは、スピアヘッド１０２と樽型容器２０の注入口２１の間に形成される間隙を流通して樽型容器２０に注入される。したがって、スピアヘッド１０２の外径を小さくすることによってスピアヘッド１０２との注入口２１の間の間隙が広がるため、ビールが樽型容器２０に注入される速度が高まり、樽型容器２０へのビールの充填に要する時間が短縮される。

例えば、図６の（ａ）に示すように、スピア本体１０１の側（下方）から凸状突起１１２の側（上方）に向かって外径が漸減し、凸状突起１１２の側がフランジ状に広がって形成される形状のスピアヘッド１０２とすれば、注入口２１との間に形成される間隙が広がって、ビールがフィリングヘッド１０から樽型容器２０に注入される速度が高くなる。
しかしながら、図６の（ａ）に示すような形状のスピアヘッド１０２がスピアチューブ１００に備わると、図６の（ｂ）に示すように、軸方向に一定の外径を有する形状のスピアヘッド１０２（図中、二点鎖線で示す）がスピアチューブ１００に備わる場合に比べ、ドットで示す領域だけ、飲料流通部１２でビールの残存が可能となる領域の容積が大きくなる。したがって、この容積に相当する量だけビールの廃棄量が増える。
つまり、飲料流通部１２に収容される部分でスピアチューブ１００の外径が細いと、飲料流通部１２に占めるスピアチューブ１００の体積が小さくなって、飲料流通部１２にビールが残存する余地が大きくなる。そして、樽型容器２０へのビールの充填後に飲料流通部１２に残存するビールの残存量が増えてビールの廃棄量が増え、ロスが多くなる。

そこで、本実施形態では、図２に示すように、スピアチューブ１００に備わるスピアヘッド１０２の外径を、先端部１０２ＴＰから下端部１０２ＢＴに向かう軸方向に、スピア本体１０１の本体上部１０１ａと同じ外径で略一定とした。
図５の（ｂ）に示すように、スピアヘッド１０２は飲料流通部１２に収容される部分であり、スピアヘッド１０２の形状を図２に示すような形状とすることによって、ビール充填工程において、図６の（ａ）に示すような形状のスピアヘッド１０２がスピアチューブ１００に備わる場合よりも、フィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）からのビールの廃棄量を減少できる。
また、図２に示すような外径が略一定の形状を呈するスピアヘッド１０２は加工も容易であり、製造コストを削減できるという効果も奏する。

なお、図２に示すように、本実施形態のスピアヘッド１０２は、先端部１０２ＴＰから軸方向に所定長Ｌ１だけ、僅かに縮径された段付きの形状とした。これは、飲料流通部１２（図５の（ａ）参照）から樽型容器２０（図５の（ａ）参照）へのビールの流入の効率を向上させるためである。このように、本実施形態のスピアチューブ１００に備わるスピアヘッド１０２は、先端部１０２ＴＰから下端部１０２ＢＴに向かう軸方向に、その外径が小さくならない（すなわち、一定か拡径する）範囲内で、飲料流通部１２や樽型容器２０の形状に応じて適宜形状の変更が可能である。
もちろん、このような段付きの形状ではなく、先端部１０２ＴＰから軸方向に外径が一定のスピアヘッド１０２であってもよい。

また、図２に示す形状のスピアヘッド１０２が備わるスピアチューブ１００は、図６の（ａ）に示す形状のスピアヘッド１０２が備わる場合よりも、注入口２１との間隙が小さくなり、これによって、ビールが樽型容器２０に注入される速度が低下し、ひいては、樽型容器２０にビールを充填する時間が長くなる。
従来、ロータリー式フィラー１（図１の（ａ）参照）には、１つのフィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）が１つの樽型容器２０にビールを充填するときの制限時間（充填サイクルタイム）が設定されている。しかしながら、各フィリングヘッド１０では、充填サイクルタイムよりも短時間で樽型容器２０へのビールの充填が終了するように、ビールが樽型容器２０へ注入される速度が設定されている。したがって、各フィリングヘッド１０では、ビールが樽型容器２０へ注入される速度が従来より低下しても充填サイクルタイム（もしくはそれ以下）で樽型容器２０にビールを充填させることが可能となる。
本実施形態のスピアチューブ１００は、ビールが樽型容器２０へ注入される速度を従来よりも低下させるため、充填サイクルタイム（もしくはそれ以下）で１つの樽型容器２０にビールを充填できる範囲内で当該速度を低下させる形状にして、フィリングヘッド１０からのビールの廃棄量を減らすものである。

このように、本実施形態に係るスピアチューブ１００は、図２に示すように、スピアヘッド１０２の外径が、先端部１０２ＴＰから、下端部１０２ＢＴに向かって軸方向に一定で、本体上部１０１ａの外径とほぼ等しく形成されている。
この構成によって、フィリングヘッド１０の飲料流通部１２（図１の（ｂ）参照）でスピアチューブ１００が占める体積が、図６の（ａ）に示す形状のスピアヘッド１０２が備わる場合よりも大きくなる。したがって、図６の（ａ）に示す形状のスピアヘッド１０２が備わる場合よりも、ビール充填工程終了後の飲料流通部１２に残存するビールの残存量を少なくすることができる。そして、ビール充填工程終了後におけるビールの廃棄量を少なくすることができる。

なお、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
図７はスピアヘッドの形状の変形例を示す図である。
例えば、本実施形態では、図２に示すように、先端部１０２ＴＰから下端部１０２ＢＴに向かう軸方向に外径が一定のスピアヘッド１０２としたが、前記したように、樽型容器２０の注入口２１とスピアヘッド１０２の間の間隙が小さくなり、ビールが樽型容器２０に注入される速度が低くなる。そこで、例えば、図７に示すように、先端部１０２ＴＰから下方（下端部１０２ＢＴの側）に向かって外径が漸増する形状のスピアヘッド１０２としてもよい。この場合も、側面１０２Ｓの傾斜（拡径する度合い）を小さく抑えることによって、飲料流通部１２でスピアチューブ１００が占める体積を大きくでき、フィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）からのビールの廃棄量を少なくすることができる。

図７には図６の（ａ）に示す形状のスピアヘッド１０２を二点鎖線で示したが、実線で示すように側面１０２Ｓの傾斜を小さくすることによって、図６の（ａ）に示す形状（二点鎖線で示す形状）よりもスピアヘッド１０２の体積を大きくすることができ、ひいては、スピアヘッド１０２が備わるスピアチューブ１００（図２参照）が、飲料流通部１２（図１の（ｂ）参照）で占める体積を大きくできる。したがって、ビール充填工程で、フィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）から廃棄されるビールの廃棄量を少なくすることができる。

以上のように、本発明に係るスピアチューブ１００（図２参照）は、飲料流通部１２（図１の（ｂ）参照）に収容されるスピアヘッド１０２（図２参照）の外径が、先端部１０２ＴＰ（図２参照）から、下端部１０２ＢＴ（図２参照）に向かう軸方向に一定又は拡径するように構成されている。そして、このことによって、飲料流通部１２でスピアチューブ１００が占める体積を大きくし、ビール充填工程でフィリングヘッド１０（図１の（ｂ）参照）から廃棄されるビールの廃棄量を少なくすることが可能となる。

また、本実施形態のスピアチューブ１００（図２参照）は、スピアヘッド１０２（図２参照）がスピア本体１０１（図２参照）に締結固定される構成とした。この構成によって、形状の異なるスピアヘッド１０２を適宜選択してスピア本体１０１に取り付け可能となる。例えば、図７に示す形状のスピアヘッド１０２をスピア本体１０１に取り付けることによって、図２に示す形状のスピアヘッド１０２が備わる場合よりも、ビールが樽型容器２０（図３の（ａ）参照）へ注入される速度を高めることができる。つまり、ロータリー式フィラー１（図１の（ａ）参照）に要求される性能に応じて、適宜スピアチューブ１００の形状を変更することが可能となる。

なお、図２に示すように、本実施形態のスピアチューブ１００は、スピアヘッド１０２がスピア本体１０１に締結固定される構成であるが、圧入や溶接など、他の方法でスピアヘッド１０２がスピア本体１０１に固定される構成であってもよい。

１ ロータリー式フィラー
１０ フィリングヘッド（接続部）
１２ 飲料流通部（孔部）
２０ 樽型容器（容器）
２０ａ 容器内（容器の内側）
２１ 注入口
２３ｂ 開閉チューブ（開閉部材）
１００ スピアチューブ（飲料注入アタッチメント）
１０１ スピア本体（本体部）
１０２ スピアヘッド（ヘッド部、飲料流通部に収容される部分）
１０２ＴＰ 先端部
１０２ＢＴ 下端部

Claims (3)

1. 容器を周回に搬送しながら飲料を注入するロータリー式フィラーに備わって前記容器と接続される接続部に、当該接続部と接続した前記容器の注入口と連通して当該容器に注入される前記飲料の流路となるように形成される孔部に収容され、
   前記容器と前記接続部が接続したときに、前記容器側となるヘッド部の先端部で、前記注入口を開閉する開閉部材を押動して当該注入口を開いて、少なくとも前記ヘッド部の全部または一部が前記容器の内側に進入する飲料注入アタッチメントであって、
   前記注入口が閉鎖したときの前記孔部において前記飲料が残存する領域となる飲料流通部に収容される部分のうち、前記開閉部材を押動する際に当該開閉部材と当接する部分から基端部側の部分において、前記先端部から前記基端部に向かって外径が小さくならないとともに拡径する部分を有することを特徴とする飲料注入アタッチメント。
2. 前記飲料流通部に収容される部分となる前記ヘッド部に加えて、前記ヘッド部が取り付けられる本体部を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の飲料注入アタッチメント。
3. 前記ヘッド部が前記本体部に締結固定されていることを特徴とする請求項２に記載の飲料注入アタッチメント。

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