JP6207049B2

JP6207049B2 - 容器充填装置

Info

Publication number: JP6207049B2
Application number: JP2012101188A
Authority: JP
Inventors: 高田　幸雄; 幸雄高田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: JP2013227049A

Description

本発明は、容器に飲料等の充填液を充填する容器充填装置に関し、特に、容器胴径或いは容器口径が小さいものから大きいものまでの兼用、さらに、ガス入り充填液とガス無し充填液の両方に兼用できる容器充填装置に関するものである。

従来、容器充填装置については、容器胴径（或いは容器口径）を１種類に限定して充填液を充填し、異なった容器胴径（或いは容器口径）の容器を取り扱う場合には、容器保持装置等を型替えして対応するものが一般的である。
一方、容器口部に首部を有するＰＥＴボトルのような容器においては、剛性が高くてほぼ一定の大きさの容器口部を保持するグリッパを使用して、容器胴部の大きさ或いは断面形状を種々変えて兼用して容器に充填液を充填する充填装置が知られている。（特許文献１）

近年、消費者の嗜好の多様化に伴い、充填液の種類が多くなり、ガス入り充填液用とガス無し充填液用の型替え頻度も多くなってきていることから、ガス入り充填液とガス無し充填液を型替え無しで兼用して充填する容器充填装置への要望が高まっているとともに、容器胴径（或いは容器口径）が小さいものから大きいものまでを型替え無しで兼用できる容器充填装置への要望も高まっている。
さらには、１台の容器充填装置で、ガス入り充填液とガス無し充填液の型替え無しでの兼用性に加えて、異なる大きさの容器胴部（或いは容器口径）にも型替え無しで対応できる兼用性も備えた万能の容器充填装置の出現への要望も高まっている。

特開平６−１４４４９０号公報（図２）

前記特許文献１によれば、回転テーブルに昇降式びん台を設け、びん台上の容器の高さに適合して容器の首部を把持するグリッパを設けて、びん台上の容器を前記グリッパによって充填バルブにセンタリングしながら、回転テーブルの回転中に充填バルブから容器内に充填液を充填する回転式充填装置において、容器の大きさが変更となり、その高さが変わった場合でも、容器の首部をグリッパで把持することにより対応できるとし、一般に容器の首部の大きさの変動量は小さいが、容器の胴部の大きさの変動量は大きいので、充填装置の容器変更に対する汎用性が高いとしている。

しかしながら、前記特許文献１の技術では、グリッパが比較的高い剛性を有する容器口部を対象としており、強いグリップ力にするため構造が複雑であるので、グリッパの製作コストが高くなるという恐れがあり、さらに、容器口部の大きさが胴部の大きさに近くて大きく、剛性が低い容器口部を有する薄肉缶等の容器を対象とすることはできない恐れがある。
また、前記特許文献１の技術では、前記薄肉缶等の容器口径或いは容器胴径の変動量が比較的大きい場合の汎用性については技術開示されていない。

本発明は、上述した事情に鑑み、首部を有していなくて、口部が胴部の大きさに近くて大きく、剛性が低い薄肉缶等の容器の場合でも、容器胴径（或いは容器口径）が小さいものから大きいものまでを型替え無しで兼用して容器を保持でき、また、ガス入り充填液とガス無し充填液の両方に対しても型替え無しで兼用して充填できる兼用性が高い（万能の）容器充填装置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の手段の容器充填装置は、回転円板に円周等分に配置され、回転円板が回転している間に容器台上の容器に充填液を充填する充填バルブを備えた回転式の容器充填装置において、充填後の容器を容器台から搬送コンベヤに排出するように作用する固定加速アームと、閉時はばね等の付勢力によって前記固定加速アーム側へ容器胴部を挟むように作動し、開時はカム等によって前記固定加速アーム側と反対方向に容器胴部の挟みを開放するように作動する揺動可能な可動アームとから成る容器胴部保持手段と、容器の口部を前記充填バルブの下部に係合させる際に、容器の中心が前記充填バルブの中心と合うようにセンタリングするセンタリング手段を備えて、前記固定加速アームおよび前記可動アームが容器胴部と係合する箇所を取り扱う容器胴径の最小値から最大値まで対応できる形状にするとともに、前記ばね等の付勢力を容器が前記回転円板の回転時の遠心力によって動かない程度に容器胴部を軽く挟む力にして、前記センタリング手段による容器センタリングの際、前記容器の中心と前記充填バルブの中心に偏心が生じている場合でも、センタリングされつつある容器口部を基にして、前記ばね等の付勢力に打ち勝って容器台上の容器胴部がセンタリングされるようにして、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して充填できるように構成したことを特徴とする。

（２）第２の手段の容器充填装置は、前記第１の手段の容器充填装置において、前記ばね等の付勢力を調整できるように構成したことを特徴とする。

（３）第３の手段の容器充填装置は、前記第１および第２の手段の容器充填装置において、前記容器口部と係合してセンタリングする前記センタリング手段のシートパッキンを、前記容器口部のセンタリングに適合した傾斜面を有し、該傾斜面の幅が取り扱う容器口径の最小値から最大値まで対応できる大きさとして構成したことを特徴とする。

（４）第４の手段の容器充填装置は、前記第１から第３の手段の容器充填装置において、前記充填バルブをガス入り充填液とガス無し充填液の両方を兼用して充填できる兼用形として、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して容器胴部を保持できるとともに充填液がガス入り充填液とガス無し充填液の何れも場合でも型替え無しで兼用して充填できるように構成したことを特徴とする。

請求項１に係わる本発明は、容器充填装置において、前記可動アームをばね等の付勢力によって前記固定加速アーム側へ作動させて容器胴部を挟むに当って、前記固定加速アームおよび前記可動アームが容器胴部と係合する箇所を取り扱う容器胴径の最小値から最大値まで対応できる形状にするとともに、前記ばね等の付勢力を容器が回転円板の回転時の遠心力によって動かない程度に容器胴部を軽く挟む力にして、容器口部を前記充填バルブに係合させる際に、容器中心と前記充填バルブ中心に偏心が生じている場合でも、前記ばね等の付勢力に打ち勝って容器胴部が前記充填バルブ中心にセンタリングされるようにしたことにより、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して充填できるという効果を有する。

請求項２に係わる本発明は、請求項１に記載する容器充填装置において、前記ばね等の付勢力を調整できるように構成したことにより、前記ばね等の付勢力で容器が回転円板の回転時の遠心力によって動かない程度に容器胴部を軽く挟む力を、容器胴部の前記充填バルブ中心へのセンタリングに適合する力に予め調整しておくことができるという効果を有する。

請求項３に係わる本発明は、請求項１および２に記載する容器充填装置において、前記容器口部と係合してセンタリングする前記センタリング手段のシートパッキンを、前記容器口部のセンタリングに適合した傾斜面を有し、該傾斜面の幅が取り扱う容器口径の最小値から最大値まで対応できる大きさとして構成したことにより、容器口径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して充填できるという効果を有する。

請求項４に係わる本発明は、請求項１から３に記載する容器充填装置において、前記充填バルブをガス入り充填液とガス無し充填液の両方を型替え無しで兼用して充填できるものとしたことにより、１台の容器充填装置において、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して容器胴部を保持できるとともに充填液がガス入り充填液とガス無し充填液の何れも場合でも型替え無しで兼用して充填できる万能性を有するという効果を有する。

本発明の実施の形態に係わる容器充填装置を配置したラインの部分平面図である。図１の記号１０（容器胴部保持手段）の拡大平面図である。図２のIII−III断面図で、一部断面図としてある。図２の容器胴部保持手段の容器胴部保持開始時の作用を説明する図である。図２の容器胴部保持手段の容器胴部保持解放時の作用を説明する図で、図４に相当する図である。図１の記号６（充填バルブ）の正面図で、一部断面図としてあり、充填バルブが閉状態の場合を示している。図６に示す充填バルブにおいて、容器口部がシールされ、充填バルブが開状態の場合を示している。図７のVIII矢視図で、要部のみを示しており、一部断面図としてある。

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。

（発明の実施の形態）
本発明の実施の形態を図１から図８に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる容器充填装置を配置したラインの部分平面図である。
図２は、図１の記号１０（容器胴部保持手段）の拡大平面図である。
図３は、図２のIII−III断面図で、一部断面図としてある。
図４は、図２の容器胴部保持手段の容器胴部保持開始時の作用を説明する図である。
図５は、図２の容器胴部保持手段の容器胴部保持解放時の作用を説明する図で、図４に相当する図である。
図６は、図１の記号６（充填バルブ）の正面図で、一部断面図としてあり、充填バルブが閉状態の場合を示している。
図７は、図６に示す充填バルブにおいて、容器口部がシールされ、充填バルブが開状態の場合を示している。
図８は、図７のVIII矢視図で、要部のみを示しており、一部断面図としてある。

図１において、供給コンベヤ５１で矢印Ｆ１方向へ搬送される空の容器（以下、容器の一例として缶を取り上げて説明し、缶と称することがある）Ｃは、タイミングスクリュー５１Ｓにより所定の間隔に空けられて、スターホイール５０を介して図示位置５６で回転式容器充填装置（以下、一例として缶充填装置を取り上げて説明し、缶充填装置と称することがある）１の回転円板１Ｒに円周等分に設けられた充填バルブ６に対応した容器台（以下、容器が缶の場合に缶台と称することがある）１４上に送り込まれるとともに充填バルブ６に対応した容器胴部保持手段１０により胴部（以下、容器が缶の場合に缶胴と称することがある）を保持され、回転円板１Ｒが矢印１ａの方向へ回転している間に充填バルブ６により充填液を充填された後、図示位置５８で容器胴保持手段（以下、容器が缶の場合に缶胴保持手段と称することがある）１０の後述する固定加速アーム１１により缶台１４からコンベヤ５２へ排出されていくようになっている。

コンベヤ５２に排出された缶Ｃはコンベヤ５２のフィンガーチェン５２Ｆにより所定ピッチに保たれて、缶シーマ５３に取り込まれ、図示しない缶蓋を巻き締めされた後、排出コンベヤ５４へ排出されて、矢印Ｆ２方向の次工程へ搬送されていくようになっている。
ここで、フィンガーチェン５２Ｆのピッチ間隔は、缶シーマ５３のピッチ間隔との関係上、該缶充填装置１の充填バルブ６のピッチ間隔よりも大きく設定されている。

図２および図３において、缶胴保持手段１０は、前記回転円板１Ｒに組み付けられた支持部１５に軸１２およびスペーサ１３を介して取り付けられた２枚の固定加速アーム１１と、支持部１５の孔１６に回転摺動自在の軸２２の上部に固定された可動アーム２１と、後述する引張りばね３０によって主に構成されている。
なお、前記缶台１４は、前記支持部１５に取付けられている。
ここで、図２および図３においては、取り扱う缶の胴径の最小値の場合を図示実線の缶ＳＣで示し、取り扱う缶の胴径の最大値の場合を図示二点鎖線の缶ＬＣで示しているが、以下の説明の際には、取り扱う缶胴径の最小値から最大値までの缶を、缶ＳＣおよび缶ＬＣを含めて缶Ｃと称することがある。

前記軸２２の下部にはレバー２３が取り付けられ、レバー２３にはピン２９が取り付けられている。一方、支持部１５側には、ピン３１が設けられていて、引張ばね３０がピン２９とピン３１に懸架されており、缶Ｃの胴部は固定加速アーム１１と引張ばね３０の付勢力により固定加速アーム１１側へ閉じるように作動する可動アーム２１によって挟まれて保持されるようになっている。

前記ピン３１は、前記支持部１５に取付けられたスライド受け３３の段差部の溝を摺動するスライド３８に取付けられている。前記スライド３８には係合部３７が設けられており、前記係合部３７がスライド受け３３に明けられたねじ孔３６を貫通しているボルト３４と係合して、ボルト３４を廻すことによりスライド３８が前後進するようになっていて、前記引張ばね３０のばね強さを調整できるようになっている。即ち、前記引張りばね３０は設定長さの変更調整により付勢力を変更調整できるように構成されている。
なお、ボルト３４は位置決め用のナット３５によってスライド受け３３の端面に密着してスライド３８の位置固定をするようになっている。

前記レバー２３の他端には軸２５に軸支されたローラ２４が設けられており、ローラ２４が該缶充填装置１の図示しない固定フレームに取り付けられたカム２６の軌道２６１に係合案内されると、可動アーム２１が軸２２を支点として固定加速アーム１１の反対側に開くように作動して、胴部を保持されていた缶Ｃが開放されるようになっている。

前記固定加速アーム１１は、曲線部１１１が取り扱う缶Ｃの胴径の最小の場合（缶ＳＣの場合）に適合する曲率半径となっており、これより直径が大きく、前記取り扱う缶Ｃの胴径が最大の場合（缶ＬＣの場合）には図示のように２点で係合されるような形状になっている。
一方、可動アーム２１は湾曲部２１１を持った形状となっており、缶ＳＣの場合でも、缶ＬＣの場合でも、図示のように、先端部２１２の近辺で、胴部が係合されるようになっている。

なお、図２および図３において、缶ＳＣ或いは缶ＬＣが、固定加速アーム１１と実線或いは二点鎖線で示した可動アーム２１との間に挟まれて胴部を保持されている状態を示している。
また、図２においては、缶ＳＣの中心ＳＣｃと後述する充填バルブ６の中心６ｃとが偏心している場合、缶ＬＣの中心ＬＣｃと後述する充填バルブ６の中心６ｃとが同心である場合を示しており、缶Ｃの中心と充填バルブの中心については後述する。
さらに、図３に示した缶ＳＣの缶口部ＳＣ１および缶ＬＣの缶口部ＬＣ１と充填バルブ６の下部との係合についても後述する。

また、レバー２３にはストッパピン２７が取り付けられており、図示しない固定フレームに取り付けられたストッパ受け２８にストッパピン２７が当接することによりレバー２３の揺動が規定以上に閉の状態にならないように規制されている。

なお、カム２６の軌道は、図１に示す位置５５では、可動アーム２１が固定加速アーム１１側へ閉じるように作動し始め、図１に示す位置５６にくると、可動アーム２１が固定加速アーム１１との間で缶Ｃの胴部を挟んで保持するように設定されており、また、図１に示す位置５７では、可動アーム２１が固定加速アーム１１側から反対方向の開方向へ作動し始め、図１に示す位置５８にくると、缶Ｃが可動アーム２１による胴部の挟みから開放されるように設定されている。

ここで、前記引張ばね３０の付勢力は、図１に示す回転円板１Ｒの回転時の遠心力によって缶Ｃが動かされない程度に軽い状態で缶Ｃの胴部を挟むようになっている。
即ち、缶胴保持手段１０による缶Ｃの胴部保持力は適宜に軽い状態となっているが、缶Ｃの胴径の大きさの兼用範囲によって、または、缶胴の剛性強さによって、或いは、後述する充填バルブ６の下部と缶Ｃの口部との係合の際のセンタリング性によって、前記缶胴を挟む力を調整する必要がある場合には、前記ボルト３４と前記スライド３８との位置決め調整によって、引張ばね３０のばね長さの設定変更調整をして、ばね強さを予め適宜設定しておくことができるようになっている。

次に、前記充填バルブ６について、図６、図７を基に説明する。
図６および図７において、充填バルブ６は、充填液通路６６を有し、図示しないフレームに固定されたバルブ本体６９と一体形成の内筒６５、および、該内筒６５の内側に配置され、該内筒６５の液弁シール面６５ｓとの離合により充填液通路を開閉する液弁パッキン６４ｐを有する液弁６４等から成っており、液弁開閉部より下部の充填液通路の充填ノズル口６５ｆから充填液が缶Ｃ（図示実線の缶ＳＣまたは図示二点鎖線の缶ＬＣ等）に充填されるようになっている。
なお、前記バルブ本体６９には、図示しない液タンクからの液配管８３が接続されており、前記充填液通路６６に充填液が供給されるようになっている。
ここで、図６は液弁６４が閉状態を示し、図７は液弁６４が開状態となって充填液が充填される状態を示している。

前記液弁６４は、図示のように、上方で前記バルブ本体６９に液密に固定されたハウジング７７を介して、ハウジング７７上の架台７６に取り付けられたアクチュエータ７５の可動部に固定部品７５ｔを介して取り付けられており、前記アクチュエータ７５の作動により上下動して、前記液弁パッキン６４ｐが前記液弁シール面６５ｓと離合するようになっている。なお、前記液弁６４は前記ハウジング７７に対して液密に摺動するようになっている。
また、前記液弁６４には、充填液整流のための４個の整流羽根６４ｖが付属されている。

前記内筒６５の外周側で前記バルブ本体６９の下部には外筒６７が気密に取り付けられ、前記内筒６５の外周側と前記外筒６７の内周側との間には隙間６７ｃが形成されてガス入り充填液を充填する際はカウンタ通路となっており、該隙間６７ｃは配管８１と接続され、開閉弁８１ｖを介して図示しない液タンク内の加圧ガスが前記６７ｃ、前記外筒６７の内周側下部に設けられた孔６７ｈを通じて缶Ｃ内にカウンタガスとして供給されるようになっている。なお、後述するように、ガス無し（ノンガスとも称する）充填液を充填する際には前記隙間６７ｃおよび孔６７ｈはベント通路にもなる。

前記外筒６７の円筒部内側には、缶台１４上の缶Ｃの缶口部（図示では缶ＳＣの缶口部ＳＣ１或いは缶ＬＣの缶口部ＬＣ１）とシール係合するシールパッキン６２ｐを有するセンタリングベル６２が配置されていて、前記センタリングベル６２は外周面が前記外筒６７の円筒部内側の外径側と気密状態で、後述するローラ７８ｒ等の上下動により上下方向に摺動して昇降するようになっている。
なお、前記シールパッキン６２ｐの前記缶口部（図示では缶口部ＳＣ１或いは缶口部ＬＣ１）との傾斜シール面６２ｐａは、取り扱い対象の缶Ｃの缶口部（前記缶口部ＳＣ１から前記缶口部ＬＣ１までの缶口部）の何れにも適正な状態で接触シールし、後述するセンタリングができるような傾斜角と幅を有している。

前記センタリングベル６２の内周部と前記外筒６７の円筒部内側の内径側との間には隙間６７ｇが形成されており、該隙間６７ｇは、ガス入り充填液を充填後の缶Ｃ内に溜まっている圧力ガスが通るスニフト通路となって、外筒６７に設けられた孔６７ｖ、配管８２および開閉弁８２ｖを経由して圧力ガスがスニフト（排出）されるようになっている。

前記センタリングベル６２には溝６２ｇにばね材から成るフック７１が装着されており、前記センタリングベル６２の段差部６２ｓと前記フック７１の間にフランジ７２が嵌装され、さらに、ガイド軸７８の下方が締結具７８ｍによって前記フランジ７２に締め付けられている。
また、前記ガイド軸７８は、該ガイド軸７８に固定して取り付けられたブラケット７８ｃに付属している軸に回動自在に取り付けられているローラ（カムフォロワ）７８ｒが、図示しないカムと係合案内されることにより昇降され、図示しない固定フレームに取り付けられているガイドプレート７９に嵌装された図示しない摺動ガイド、および、バルブ本体６９のフランジ６９ｆに嵌装された図示しない摺動ガイドに案内されるようになっている。
なお、前記図示しないカムは、該缶充填装置１において図１に示す矢印１ａ方向の回転の所定区間に設けられており、前記充填バルブ６による缶Ｃへの充填終了後の所定区間で前記ガイド軸７８を上昇させるように、カム軌跡が設定されている。

さらに、前記ガイド軸７８は、上方部が締付具７８ｎによってプレート７４に締め付けられている。また、前記ガイドプレート７９にはアクチュエータ７３がブラケット７３ｂを介して取り付けられており、該アクチュエータ７３の作動により、軸７３ｓ、プレート７４を介して前記ガイド軸７８が昇降されるようになっている。

なお、前記充填バルブ６は、図示しない昇降駆動装置によって、前記缶Ｃの高さに応じて適正な位置に昇降して位置決めできるようになっている。即ち、缶Ｃは、高さ位置が固定となっている前記缶台１４に缶底が載置されて、缶Ｃの高さに対応する充填バルブ６の高さ位置は前記図示しない昇降駆動装置によって位置決めが行われるようになっている。

次に、本発明の実施の形態に係わる缶充填装置（容器充填装置）１の作用を説明する。
先ず、図４を基に缶胴保持手段１０について缶Ｃの胴部を保持する作用を説明する。
図４（ａ）は、図１に示す位置５５において、スターホイール５０で搬送されてきた缶Ｃが缶胴保持手段１０で保持される直前の状態を示し、図４（ｂ）は、図１に示す位置５６において、スターホイール５０で搬送されてきた前記缶Ｃが缶胴保持手段１０により保持された直後の状態を示す。
前記回転円板１Ｒがスターホイール５０との同期回転により図１に示す位置５５から図１に示す位置５６へ回転する間に、スターホイール５０で搬送されてきた缶Ｃと缶胴保持手段１０とが係合し、図１に示す位置５６において、可動アーム２１が引張ばね３０の作用により開から閉の方向へ揺動して缶Ｃを挟んで保持する。
なお、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す二点鎖線１４ｒおよび二点鎖線５０ｒは、それぞれ前記缶台１４の回転軌跡およびスターホイール５０における缶Ｃの搬送軌道を示している。

前記位置５６で缶胴保持手段１０によって保持された缶Ｃは、前記位置５６から位置５７への回転の間に、缶Ｃの缶口部が充填バルブ６の下部と後述するセンタリングおよび密封シールされて、前記充填バルブ６から充填液が充填される。
ここで、説明の便宜上、缶ＳＣについて、先ずガス入り充填液を充填する場合を取り上げて説明する。
缶ＳＣにガス入り充填液を充填する場合は、缶ＳＣが前記図１に示す位置５６近辺にくると、前記ガイド軸７８が図示しないカムに係合案内されたローラ７８ｒ、ブラケット７８ｃを介して下降し、前記ガイド軸７８と一体で昇降作動するセンタリングベル６２が下降することによって、シールパッキン６２ｐが容器ＳＣの缶口部ＳＣ１に当接する。

図８に示すように、前記缶口部ＳＣ１と前記シールパッキン６２ｐとの当接に際して、缶台１４に載置されている缶ＳＣが二点鎖線で示す胴部ＳＣｂの状態になっている缶ＳＣの中心ＳＣｃと、充填バルブ６の中心６ｃとが同心でない（偏心している）場合には、缶ＳＣが缶胴保持手段１０の固定加速アーム１１と可動アーム２１によって前記説明のように軽く挟む程度に保持されている状態であるので、缶口部ＳＣ１が、シールパッキン６２ｐの傾斜しているシール面６２ｐａと接触して係合する際に、前記シール面６２ｐａの傾斜部に沿って矢印Ａの方向に移動し、缶ＳＣが実線で示す胴部ＳＣａの状態になって、缶ＳＣの中心ＳＣｃと充填バルブ６の中心６ｃとが同心の状態にセンタリングされる。

前記説明のように缶ＳＣがセンタリングされて、容器ＳＣ内がシールパッキン６２ｐによって密封シールされた後、図示しない制御装置からの指令により開閉弁８２ｖは閉のままで、開閉弁８１ｖが所定時間開となって図示しない液タンク内の圧力ガスが隙間６７ｃ、孔６７ｈを通して缶ＳＣ内に供給され、缶ＳＣ内の圧力が前記液タンク内のガス圧力と同じになった後、図示しない制御装置からの指令により、開閉弁８１ｖが閉となり、アクチュエータ７５が作動して液弁６４が上昇し、液弁パッキン６４ｐが液弁シール面６５ｓから離れて充填液通路が図７に示すように開となり、充填液が缶ＳＣ内に所定量充填されて、制御装置からの指令により液弁６４が前記アクチュエータ７５の作動により閉の状態になって充填液の流下が停止となる。

缶ＳＣ内への充填液流下停止後、図示しない制御装置からの指令により開閉弁８２ｖが開となって、充填された缶ＳＣ内の上方の圧力ガスが隙間６７ｇ、孔６７ｖ、配管８２、開閉弁８２ｖを経由してスニフトされ、充填された缶ＳＣ内が大気と同じ圧力になった後、図示しないカムの軌跡によりローラ７８ｒを介してガイド軸７８が上昇し、前記センタリングベル６２と缶ＳＣの缶口部ＳＣ１との密封シールが解除されて、充填が完了する。
充填が完了した缶ＳＣは、後述する図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、缶胴保持手段１０での保持が開放されていく。

なお、前記説明は、缶ＳＣを対象にした場合を説明したが、缶胴径が缶ＳＣと缶ＬＣの中間の大きさの場合でも同様で、また、缶ＬＣの胴部を缶胴保持手段１０によって保持する際に缶ＬＣの中心ＬＣｃが充填バルブ６の中心６ｃと若干ずれている場合も同様に、センタリングおよび密封シールされた後充填液が充填されるが、重複する内容となるので、詳細説明は省略する。

図５（ａ）は、図１に示す位置５７において充填バルブ６による充填完了後の缶ＳＣが可動アーム２１による保持状態から開放状態に移行する直前の状態を示し、図５（ｂ）は、図１に示す位置５８において前記充填完了後の缶ＳＣを固定加速アーム１１によってコンベヤ５２に排出する状態を示している。
前記回転円板１Ｒが前記位置５７から前記位置５８へ回転する間に、可動アーム２１が引張ばね３０の作用に抗してローラ２４とカム２６の作用により閉から開の方向へ揺動して、缶ＳＣを保持状態から開放状態にするように作用し、図１に示す位置５８において固定加速アーム１１の缶胴係合箇所から缶ＳＣをコンベヤ５２の搬送方向へ加速排出する。
なお、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す二点鎖線１４ｒおよび二点鎖線５２ｃは、それぞれ缶台１４の回転軌跡およびコンベヤ５２における缶ＳＣの搬送軌道を示しており、二点鎖線１４ｒが二点鎖線５２ｃよりオフセットされた状態を示している。

なお、フィンガーチェン５２Ｆのピッチ間隔が該缶充填装置１の充填バルブ６のピッチ間隔よりも大きく設定されているため、シーマ５３において該缶充填装置１とのピッチの相関関係を調整する装置、即ち、図示しないインモーションタイマにより調整を行っているが、詳細説明は省略する。
前記説明は、図２から図５において缶ＳＣを保持および開放する状態を説明したが、缶ＬＣの場合、或いは、取り扱う缶の胴径の最小値から最大値までの間の缶Ｃも同様であるので、重複する説明は省略する。
本実施の形態によれば、缶ＳＣから缶ＬＣまで間のどのような胴径の缶Ｃにも対応して缶胴を保持することができるとともに、固定加速アーム１１によりコンベヤ５２へ缶Ｃを加速して排出することができる。

前記説明では、缶Ｃに充填する充填液がガス入り充填液の場合について説明したが、充填液がガス無し充填液の場合でも、前記充填バルブ６を適用することができる。
この場合には、開閉弁８１ｖを開にしておき、センタリングベル６２を下降させて、缶Ｃに対しては、前記ガス入り充填液を充填する場合と同様に、シールパッキン６２ｐによって缶Ｃをセンタリングおよび密封シールした後、液弁６４を開にすると、図示しない液タンクの液面上の空間が大気圧であるので、重力落下により充填液が缶Ｃ内に充填されるとともに、缶Ｃ内の空気が孔６７ｈ、隙間６７ｃ、配管８１、開閉弁８１ｖを介して図示しない液タンク内の上部空間にベント（排出）される。

なお、ガス無し充填液の充填については、充填液の種類と缶の種類によっては、シールパッキン６２ｐを缶Ｃの口部に密封シールしないで充填する（ノンシール充填とも称する）場合もある。
ノンシール充填の際には、前記ローラ７８ｒが前記図示しないカムと係合しない状態にし、アクチュエータ７３の作動により、プレート７４、ガイド軸７８を介してセンタリングベル６２を上昇状態のままにする等にして、充填バルブ６の下部と缶Ｃの口部とを非接触状態（ノンシール状態）で、充填バルブ６の中心と缶Ｃの中心とのセンタリングをしないままで、充填バルブ６から缶Ｃに充填液を充填することもできる。
このように、本実施の形態の缶充填装置では、充填バルブ６の下部と缶Ｃの口部とを接触状態（シール状態）のシール充填と、前記ノンシール充填とを兼用することもできる。

前記説明のように、本実施の形態においては、缶ＳＣから缶ＬＣまでの缶Ｃの缶口径および胴径の種類に対する兼用性、および、缶Ｃの高さの種類に対する兼用性、並びに、前記缶Ｃの何れの種類に対してもガス入り充填液とガス無し（ノンガス）充填液の充填液種に対応できる兼用性、シール充填とノンシール充填の兼用性があるため、缶Ｃの種類或いは充填液の種類の変更が必要な場合でも、所謂型替え無しで充填することができるので、生産性を大幅に向上させることができるとともに、生産形態の多様化に対応できて、万能性を有する缶充填装置（容器充填装置）を提供できる。

１（回転式）缶充填装置（容器充填装置）
１Ｒ回転円板
６充填バルブ
１０缶胴保持手段（容器胴部保持手段）
１１固定加速アーム
１４缶台（容器台）
２１可動アーム
３０引張りばね
６２センタリングベル
６２ｐ（センタリングベルの）シールパッキン
６５（充填バルブの）内筒
６７（充填バルブの）外筒
Ｃ缶（容器）
ＬＣ（胴径が大きい）缶（容器）
ＬＣ１（缶ＬＣの）缶口部（容器口部）
ＳＣ（胴径が小さい）缶（容器）
ＳＣ１（缶ＳＣの）缶口部（容器口部）

Claims

回転円板に円周等分に配置され、回転円板が回転している間に容器台上の容器に充填液を充填する充填バルブを備えた回転式の容器充填装置において、充填後の容器を容器台から搬送コンベヤに排出するように作用する固定加速アームと、閉時はばね等の付勢力によって前記固定加速アーム側へ容器胴部を挟むように作動し、開時はカム等によって前記固定加速アーム側と反対方向に容器胴部の挟みを開放するように作動する揺動可能な可動アームとから成る容器胴部保持手段と、容器の口部を前記充填バルブの下部に係合させる際に、容器の中心が前記充填バルブの中心と合うようにセンタリングするセンタリング手段を備えて、前記固定加速アームおよび前記可動アームが容器胴部と係合する箇所を取り扱う容器胴径の最小値から最大値まで対応できる形状にするとともに、前記ばね等の付勢力を容器が前記回転円板の回転時の遠心力によって動かない程度に容器胴部を軽く挟む力にして、前記センタリング手段による容器センタリングの際、前記容器の中心と前記充填バルブの中心に偏心が生じている場合でも、センタリングされつつある容器口部を基にして、前記ばね等の付勢力に打ち勝って容器台上の容器胴部がセンタリングされるようにして、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して充填できるように構成したことを特徴とする容器充填装置。
請求項１に記載する容器充填装置において、前記ばね等の付勢力を調整できるように構成したことを特徴とする容器充填装置。
請求項１又は２に記載する容器充填装置において、前記容器口部と係合してセンタリングする前記センタリング手段のシートパッキンを、前記容器口部のセンタリングに適合した傾斜面を有し、該傾斜面の幅が取り扱う容器口径の最小値から最大値まで対応できる大きさとして構成したことを特徴とする容器充填装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載する容器充填装置において、前記充填バルブをガス入り充填液とガス無し充填液の両方を兼用して充填できる兼用形として、胴径が異なった容器の場合でも型替え無しで兼用して容器胴部を保持できるとともに充填液がガス入り充填液とガス無し充填液の何れも場合でも型替え無しで兼用して充填できるように構成したことを特徴とする容器充填装置。