JP6217224B2 - Seal member and filling device - Google Patents

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  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Description

本発明は、充填装置、及び充填装置の充填口のシール部材に関し、より詳細には、発泡性溶液の充填装置と容器とを密閉するシール部材、及びそのシール部材を備える充填装置に関する。   The present invention relates to a filling device and a sealing member for a filling port of the filling device, and more particularly, to a sealing member for sealing a foaming solution filling device and a container, and a filling device including the sealing member.

炭酸ガス入り飲料を容器に充填する装置として回転式充填装置が用いられる。回転式充填装置が備える充填バルブを通して充填液である炭酸飲料が容器に充填される。回転式充填装置に保持された容器への炭酸飲料の充填に先行して容器内の空気が炭酸ガスで置換される。   A rotary filling device is used as a device for filling a container with a carbon dioxide-containing beverage. The container is filled with a carbonated beverage as a filling liquid through a filling valve provided in the rotary filling device. Prior to the filling of the carbonated beverage into the container held in the rotary filling device, the air in the container is replaced with carbon dioxide.

炭酸ガスは、大気圧よりも高い圧力で容器に吹き込まれる必要があるため、容器の内部と外気とが遮断されるように容器の口部(開口部)がシール(密閉)される必要がある。このため、例えば特許文献1にも記載されているように、通常は、充填バルブの下部に、シール部材としてのゴム製のびん口パッキンが設けられ、これが、容器の口部に当接して、炭酸ガスの圧力に耐えられる力で容器をシールしている。そして、容器内が炭酸ガスで充満された後に、内容物である炭酸飲料が充填される。この時点においても、炭酸ガスの圧力があるため、シールは継続される。そして、炭酸飲料の充填終了後に、充填バルブが備える弁が開くことによって容器のヘッドスペースにある炭酸ガスが開放されて容器内が大気圧とされる。この時点でシールが解除される。   Since carbon dioxide gas needs to be blown into the container at a pressure higher than atmospheric pressure, the opening (opening) of the container needs to be sealed (sealed) so that the inside of the container and the outside air are blocked. . For this reason, for example, as described in Patent Document 1, usually, a rubber bottle packing as a sealing member is provided at the lower portion of the filling valve, and this is in contact with the mouth of the container. The container is sealed with a force capable of withstanding the pressure of carbon dioxide gas. And after the inside of a container is filled with carbon dioxide, the carbonated beverage which is the contents is filled. Even at this time, the sealing is continued because of the pressure of carbon dioxide gas. And after completion | finish of filling of carbonated drink, the valve | bulb with which a filling valve is equipped opens, the carbon dioxide gas in the head space of a container is open | released, and the inside of a container is made into atmospheric pressure. At this point, the seal is released.

一方で、炭酸飲料などの飲料の充填装置としては回転式が一般的である。回転式充填装置の充填バルブは回転する円板の外周部に設けられており、円板がほぼ1回転する間に、充填バルブから容器内への炭酸飲料の充填が行われる。充填バルブと共に回転する容器内へと充填される液体の炭酸飲料は遠心力の影響を受けて円板の半径方向外方側に振られる。このため、液体が、容器の中心には落下せず、円板の半径方向外方側に振れて落下する。   On the other hand, as a filling device for beverages such as carbonated beverages, a rotary type is common. The filling valve of the rotary filling device is provided on the outer peripheral portion of the rotating disk, and the carbonated beverage is filled into the container from the filling valve while the disk rotates almost once. The liquid carbonated beverage filled into the container that rotates together with the filling valve is shaken outwardly in the radial direction of the disk under the influence of centrifugal force. For this reason, the liquid does not fall to the center of the container, but falls by swinging outward in the radial direction of the disk.

炭酸飲料の充填に用いられる容器には、その底部が、炭酸ガスの圧力によって変形しないように底部周辺に凹凸が設けられている。この凹凸の部分に炭酸飲料が落下すると、液体が舞い上がって空気を巻き込むことで大きな発泡が生じる。大きな発泡が生じた状態で所定量の炭酸飲料が充填されると、容器から泡が吹きこぼれ、充填不足などが引き起こされる。発泡の発生を抑えるためには、炭酸飲料の充填流量を下げたり、充填装置の回転速度を落としたりする必要があり、生産能力が低下してしまう。   The container used for filling the carbonated beverage is provided with irregularities around the bottom so that the bottom does not deform due to the pressure of carbon dioxide gas. When the carbonated beverage falls on the uneven portion, the liquid rises and entrains air, resulting in large foaming. When a predetermined amount of carbonated beverage is filled in a state where large foaming has occurred, bubbles are blown out from the container, leading to insufficient filling. In order to suppress the occurrence of foaming, it is necessary to reduce the filling flow rate of the carbonated beverage or reduce the rotation speed of the filling device, resulting in a reduction in production capacity.

容器内に充填される炭酸飲料が容器の底部周辺の凹凸の部分に直接当たって発泡が発生することを防止する充填装置が各種提案されている(特許文献2乃至特許文献4)。   Various filling devices that prevent the carbonated beverage filled in the container from directly striking the uneven portions around the bottom of the container to generate foam have been proposed (Patent Documents 2 to 4).

特許文献2の回転式充填装置では、充填バルブ、又は充填バルブの下端にあるノズルを円板の回転中心側へ傾斜させることでノズルから吐出される炭酸飲料が、円板の遠心力と釣り合うように制御されて、容器の中心に落下するようにしている。さらに、特許文献2の第3実施形態、特許文献3のロータリー式充填装置、及び特許文献4の回転式充填装置では、鉛直方向に延びる充填バルブに対して容器が傾斜するようにしている。これらの装置においてはいずれも、容器の口部が、充填バルブの下部に設けられているびん口パッキンに当接している。   In the rotary filling device of Patent Literature 2, the carbonated beverage discharged from the nozzle is balanced with the centrifugal force of the disc by inclining the filling valve or the nozzle at the lower end of the filling valve toward the rotation center side of the disc. It is controlled to fall to the center of the container. Further, in the third embodiment of Patent Literature 2, the rotary filling device of Patent Literature 3, and the rotary filling device of Patent Literature 4, the container is inclined with respect to the filling valve extending in the vertical direction. In any of these apparatuses, the mouth portion of the container is in contact with a bottle mouth packing provided at the lower portion of the filling valve.

容器の口部がビン口パッキンに繰り返し当接することは、びん口パッキンへの負荷になり、びん口パッキンの耐用期間が短くなる。このため、びん口パッキンに容器の口部を当てる必要がないようにする対応策も考えられている。特許文献5では、容器のネックリング部に、充填バルブのシールパッキンを当接させ、シールしながら、炭酸ガスの吹き込み、内容物の充填を行う方法が提案されている。しかしながら、この方法ではシールが完全ではなく、ガス抜けが生じて充填に支障を来すことがあり、ほとんど採用されていない。   Repeated contact of the mouth of the container with the bottle mouth packing causes a load on the bottle mouth packing and shortens the service life of the bottle mouth packing. For this reason, the countermeasure which makes it unnecessary to touch the opening part of a container with the bottle mouth packing is also considered. Patent Document 5 proposes a method in which a seal packing of a filling valve is brought into contact with a neck ring portion of a container and carbon dioxide gas is blown and contents are filled while sealing. However, in this method, the seal is not perfect, gas outflow may occur and the filling may be hindered, and it is hardly adopted.

特開2006−160340号公報JP 2006-160340 A 特開2006−248547号公報JP 2006-248547 A 特開2008−265851号公報JP 2008-265851 A 特開2012−071857号公報JP 2012-071857 A 特開2010−042832号公報JP 2010-042832 A

発泡性溶液を確実に容器に充填するためには、容器のビン口に、例えばゴムからなるシール部材を当接して、接触する部分から気体が漏れない力で保持する必要がある。   In order to reliably fill the container with the foamable solution, it is necessary to hold a sealing member made of, for example, rubber against the bottle mouth of the container and hold the container with a force that does not allow gas to leak from the contacting portion.

しかしながら、例えば、ポリエチレンテレフタレートからなる容器が用いられる場合には、射出成型で形成された容器のビン口は比較的固く、接触するシール部材のゴムが充填回数を重ねるにしたがって摩耗する傾向にある。さらに、ポリエチレンテレフタレート樹脂の使用量は減少傾向にあり、このことで、ビン口天面の面積が小さくなり、シール部材のゴムに当たる力が相対的に強くなることによって摩耗量がますます多くなる。   However, for example, when a container made of polyethylene terephthalate is used, the bottle opening of the container formed by injection molding is relatively hard, and the rubber of the sealing member that comes into contact tends to wear as the filling frequency increases. In addition, the amount of polyethylene terephthalate resin used is decreasing, which reduces the area of the top surface of the bottle mouth and increases the amount of wear as the force of the seal member against the rubber becomes relatively strong.

さらに、発泡性溶液の場合には、容器の底部の構造に起因して、発泡性溶液が中央部に落下するように容器や充填バルブが傾けられるため、シール部材とビン口とが平行に当接せず、シール部材の摩耗が助長されることもある。   Furthermore, in the case of a foamable solution, due to the structure of the bottom of the container, the container and the filling valve are tilted so that the foamable solution falls to the center part, so that the seal member and the bottle opening are in parallel. The contact of the seal member may be promoted without contact.

これらは、シール部材の交換の頻度を高めることになり、生産効率を落とすこととなる。したがって、ポリエチレンテレフタレート製などの容器への発泡性溶液の充填に際して、ビン口に当接するシール部材の摩耗を抑制して、シール部材の交換時期の長期化を図る必要がある。
そこで本発明の目的は、耐久性に優れたシール部材、及び耐久性に優れたシール部材を備えた充填装置を提供することにある。
These increase the frequency of replacement of the seal member, and reduce the production efficiency. Therefore, when filling the foamable solution into a container made of polyethylene terephthalate or the like, it is necessary to suppress the wear of the seal member in contact with the bottle opening and to extend the replacement time of the seal member.
Then, the objective of this invention is providing the filling apparatus provided with the sealing member excellent in durability, and the sealing member excellent in durability.

上記課題を解決するため、本発明のシール部材は、容器への発泡性溶液の充填の際に、前記容器の開口端部と当接して前記容器を密閉するシール部材において、
前記シール部材は、前記開口端部に対応する環状の凹部を有し、該凹部の幅は、前記開口端部の厚みの幅の1.2〜5.0倍であり、該凹部の深さは、30μm以上2.0mm以下であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the sealing member of the present invention is a sealing member that abuts against the opening end of the container and seals the container when the container is filled with the foamable solution.
The sealing member may have a recess of annular shape corresponding to the open end, the width of the recess is 1.2 to 5.0 times the width of the thickness of the open end, the depth of the recess It is characterized der Rukoto than 2.0mm or less 30 [mu] m.

さらに、前記発泡性溶液は、炭酸ガス入り飲料であることを特徴とする。   Furthermore, the effervescent solution is a beverage containing carbon dioxide gas.

さらに、前記凹部の幅は、前記開口端部の厚みの幅の1.2〜5.0倍であることを特徴とする。   Further, the width of the recess is 1.2 to 5.0 times the width of the thickness of the opening end.

さらに、前記凹部の深さは、30μm以上2.0mm以下であることを特徴とする。   Furthermore, the depth of the recess is 30 μm or more and 2.0 mm or less.

さらに、前記シール部材は、エチレン−プロピレン共重合体からなるゴム、アクリロニトリル系共重合体ゴム、シリコンゴム、フッ素系ゴムのいずれか、又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする。   Further, the seal member is characterized by being made of any one of a rubber made of an ethylene-propylene copolymer, an acrylonitrile copolymer rubber, a silicon rubber, a fluorine rubber, or a combination thereof.

さらに、前記容器は、ポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする。   Furthermore, the container is made of polyethylene terephthalate.

本発明の充填装置は、上述のシール部材を備え、前記容器へ前記発泡性溶液を充填する。   The filling device of the present invention includes the above-described sealing member, and fills the container with the foamable solution.

本発明のシール部材によれば、容器への発泡性溶液の充填の際に、容器の開口端部と当接して容器を密閉するシール部材において、シール部材は、開口端部に対応する環状の凹部を有し、該凹部の幅は、前記開口端部の厚みの幅の1.2〜5.0倍であり、該凹部の深さは、30μm以上2.0mm以下である。 According to the sealing member of the present invention, when the foamable solution is filled in the container, the sealing member that abuts the opening end of the container and seals the container, the sealing member has an annular shape corresponding to the opening end. have a recess, the width of the recess is 1.2 to 5.0 times the width of the thickness of the open end, the depth of the concave portion, Ru der least 2.0mm or less 30 [mu] m.

このため、開口端部のシール部材との当接時の滑りが抑制されるので、開口端部の当接するシール部材が摩耗していくのを軽減することができ、シール部材の交換時期を延長することができる。   For this reason, since the sliding at the time of contact | abutting with the sealing member of an opening edge part is suppressed, it can reduce that the sealing member which an opening edge part contact | abuts wears, and the replacement time of a sealing member is extended. can do.

さらに、本発明のシール部材によれば、発泡性溶液は、炭酸ガス入り飲料であることを特徴とする。   Furthermore, according to the sealing member of the present invention, the effervescent solution is a beverage containing carbon dioxide gas.

このため、容器への炭酸ガス入り飲料の充填の際において、開口端部のシール部材との当接時の滑りが抑制されるので、開口端部の当接するシール部材が摩耗していくのを軽減することができ、シール部材の交換時期を延長することができる。したがって、炭酸ガス入り飲料の生産性を向上することができる。   For this reason, since the slip at the time of contact | abutting with the sealing member of an opening end part is suppressed in the case of filling the drink containing a carbon dioxide gas to a container, the sealing member which an opening end part contacts is worn out. This can be reduced, and the replacement time of the seal member can be extended. Therefore, the productivity of the carbon dioxide-containing beverage can be improved.

さらに、本発明のシール部材によれば、凹部の幅は、開口端部の厚みの幅の1.2〜5.0倍である。   Furthermore, according to the sealing member of the present invention, the width of the recess is 1.2 to 5.0 times the width of the thickness of the opening end.

このため、開口端部のシール部材と当接する位置の精度を向上し、開口端部のシール部材との当接時の滑りがより抑制されるので、開口端部の当接するシール部材が摩耗していくのをより軽減することができ、シール部材の交換時期をより延長することができる。   For this reason, the accuracy of the position where the opening end is in contact with the seal member is improved, and slippage at the time of contact with the sealing member at the opening end is further suppressed. This can be further reduced, and the replacement time of the seal member can be further extended.

さらに、本発明のシール部材によれば、凹部の深さは、30μm以上2.0mm以下である。   Furthermore, according to the sealing member of the present invention, the depth of the recess is 30 μm or more and 2.0 mm or less.

このため、開口端部のシール部材との当接時の滑りがより抑制されるので、開口端部の当接するシール部材が摩耗していくのをより軽減することができ、シール部材の交換時期をより延長することができる。   For this reason, since the sliding at the time of contact | abutting with the sealing member of an opening edge part is suppressed more, it can reduce that the sealing member which an opening edge part contact | abuts wears more, and the replacement | exchange time of a sealing member Can be extended more.

さらに、本発明のシール部材によれば、シール部材は、エチレン−プロピレン共重合体からなるゴム、アクリロニトリル系共重合体ゴム、シリコンゴム、フッ素系ゴムのいずれか、又はこれらの組み合わせからなる。   Furthermore, according to the sealing member of the present invention, the sealing member is made of any one of a rubber made of an ethylene-propylene copolymer, an acrylonitrile copolymer rubber, a silicon rubber, a fluorine rubber, or a combination thereof.

このため、高いシール性を実現できるとともに、開口端部の当接する部分のゴムが摩耗していくのをより軽減することができ、シール部材の交換時期をより延長することができる。   For this reason, while being able to implement | achieve high sealing performance, it can reduce more that the rubber | gum of the part which the opening edge part contact | abuts is worn out, and the replacement | exchange time of a sealing member can be extended more.

さらに、本発明のシール部材によれば、容器は、ポリエチレンテレフタレートからなる。   Furthermore, according to the sealing member of the present invention, the container is made of polyethylene terephthalate.

このため、広く用いられているポリエチレンテレフタレートからなる容器の開口端部の当接する部分のゴムが摩耗していくのをより軽減することができ、シール部材の交換時期をより延長することができる。   For this reason, it is possible to further reduce the wear of the rubber in contact with the open end of the container made of polyethylene terephthalate, which is widely used, and to extend the replacement time of the seal member.

本発明の充填装置によれば、上述のシール部材を備え、容器へ発泡性溶液を充填する。   According to the filling apparatus of the present invention, the above-described sealing member is provided, and the container is filled with the foamable solution.

このため、開口端部の当接するシール部材が摩耗していくのを軽減することができ、シール部材の交換時期を延長することができる充填装置を提供することができる。   For this reason, it is possible to provide a filling device that can reduce the wear of the sealing member with which the opening end abuts, and can extend the replacement time of the sealing member.

本実施形態に係るシール部材としてのビン口パッキンが適用される発泡性溶液の充填装置における充填バルブの一例が示された要部断面図である。It is principal part sectional drawing by which an example of the filling valve in the filling apparatus of the foamable solution to which the bottle opening packing as a sealing member which concerns on this embodiment is applied was shown. 本実施形態に係るビン口パッキンの斜視図である。It is a perspective view of the bin mouth packing which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るビン口パッキンの平面図である。It is a top view of the bin mouth packing which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るビン口パッキンの断面図である。It is sectional drawing of the bin opening packing which concerns on this embodiment.

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。図1は本実施形態に係るシール部材としてのビン口パッキン20が適用される発泡性溶液の充填装置における充填バルブ1の一例が示された要部断面図である。図1に示された充填バルブ1は、例えば回転式の炭酸ガス入り飲料用の充填装置に備えられる。充填装置は、充填バルブ1と、容器保持機構2と、充填液である発泡性溶液としての炭酸ガス入り飲料を貯留する図示せぬタンクと、図示せぬ回転体となどから構成される。充填バルブ1は、回転体の外周部に、周方向にあらかじめ定められた間隔で複数設けられる。そして、充填バルブ1に対応して、それぞれの下方に、容器保持機構2がそれぞれ配置される。図1では、容器100への充填状態が示されている。まず、充填バルブ1の構成について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part illustrating an example of a filling valve 1 in a foaming solution filling apparatus to which a bottle opening packing 20 as a sealing member according to the present embodiment is applied. The filling valve 1 shown in FIG. 1 is provided, for example, in a filling device for a beverage containing a rotating carbon dioxide gas. The filling device includes a filling valve 1, a container holding mechanism 2, a tank (not shown) that stores a beverage containing carbon dioxide gas as a foaming solution that is a filling liquid, a rotating body (not shown), and the like. A plurality of filling valves 1 are provided at a predetermined interval in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the rotating body. Corresponding to the filling valve 1, the container holding mechanisms 2 are respectively arranged below the respective valves. In FIG. 1, the filling state to the container 100 is shown. First, the configuration of the filling valve 1 will be described.

充填バルブ1には、充填バルブ1の縦方向に貫通する貫通孔10が形成されている。貫通孔10の上端側はタンクと接続されており、貫通孔10には、タンクから供給される炭酸ガス入り飲料が流入する。貫通孔10の中には、貫通孔10と同様に、縦方向に延びる柱状の注入弁11が設けられる。注入弁11の上端は、注入弁11を上下方向に動かす装置、例えばエアシリンダに連結されている。貫通孔10の内で、注入弁11より外周の部分に環状の炭酸ガス入り飲料の液通路12が形成される。   The filling valve 1 is formed with a through hole 10 penetrating in the vertical direction of the filling valve 1. The upper end side of the through hole 10 is connected to a tank, and the carbon dioxide-containing beverage supplied from the tank flows into the through hole 10. In the through hole 10, as in the case of the through hole 10, a columnar injection valve 11 extending in the vertical direction is provided. The upper end of the injection valve 11 is connected to a device that moves the injection valve 11 in the vertical direction, for example, an air cylinder. In the through-hole 10, an annular carbon dioxide-containing beverage liquid passage 12 is formed on the outer periphery of the injection valve 11.

貫通孔10には、下方へ向かって次第に、その断面が縮小した漏斗部13が形成される。一方で、注入弁11の下端には、下方に向かって次第に、その断面が縮小した凸錐面状のシール面14が形成される。漏斗部13とシール面14とは液バルブ15を構成する。エアシリンダが注入弁11を持ち上げることによって液バルブ15が開口され、注入弁11が下がることによって、漏斗部13とシール面14とが密着して液バルブ15が閉鎖される。   The through-hole 10 is formed with a funnel portion 13 whose cross section is gradually reduced downward. On the other hand, at the lower end of the injection valve 11, a convex conical surface-like sealing surface 14 whose cross section is gradually reduced is formed downward. The funnel portion 13 and the seal surface 14 constitute a liquid valve 15. When the air cylinder lifts the injection valve 11, the liquid valve 15 is opened, and when the injection valve 11 is lowered, the funnel portion 13 and the seal surface 14 are brought into close contact with each other to close the liquid valve 15.

漏斗部13の下方には、漏斗部13に連通して充填バルブ1の下端で開口するノズル16が形成されている。   A nozzle 16 communicating with the funnel portion 13 and opening at the lower end of the filling valve 1 is formed below the funnel portion 13.

充填バルブ1には、貫通孔10とは別に、ノズル16に隣接して、充填バルブ1の下端で開口する炭酸ガス通路17が形成されている。ノズル16と、炭酸ガス通路17とで充填装置の充填口を構成する。炭酸ガス通路17は、タンクのヘッドスペースあるいは大気のいずれかに通じており、図示せぬ切り替え弁によって連通先が切り替えられる。   In addition to the through hole 10, a carbon dioxide gas passage 17 that opens at the lower end of the filling valve 1 is formed in the filling valve 1, adjacent to the nozzle 16. The nozzle 16 and the carbon dioxide gas passage 17 constitute a filling port of the filling device. The carbon dioxide gas passage 17 communicates with either the head space of the tank or the atmosphere, and the communication destination is switched by a switching valve (not shown).

充填バルブ1の下端で開口するノズル16及び炭酸ガス通路17の外方を取り囲む位置には、パッキン保持具18によって充填バルブ1に、シール部材としてのビン口パッキン20が取り付けられる。なお、ビン口パッキン20は周方向には回動することが可能である。取り付けられたビン口パッキン20は充填バルブ1の下端側に、容器100のビン口101の開口端部102との当接部21を露出する。ビン口パッキン20は、容器100への炭酸ガス入り飲料の充填の際に、容器100のビン口101の開口端部102と当接して容器100の内部と外気とが遮断されるように密閉する。   A bin opening packing 20 as a seal member is attached to the filling valve 1 by a packing holder 18 at a position surrounding the nozzle 16 opening at the lower end of the filling valve 1 and the carbon dioxide gas passage 17. The bin opening packing 20 can be rotated in the circumferential direction. The attached bottle opening packing 20 exposes a contact portion 21 with the opening end 102 of the bottle opening 101 of the container 100 on the lower end side of the filling valve 1. When the container 100 is filled with a beverage containing carbon dioxide gas, the bottle opening packing 20 is in contact with the opening end 102 of the bottle opening 101 of the container 100 so that the inside of the container 100 and the outside air are shut off. .

したがって、ビン口パッキン20にはシール性が求められる。すなわち、ビン口パッキン20には、流体(液体及び気体)を通しにくい気密性を有し、かつ接する部材との密着性に優れる材料が好適に用いられる。さらに、ビン口パッキン20の材料としては、密閉すべき流体の圧力によって変形しない強度も必要とされる。ビン口パッキン20は、柔軟性や弾性を有することが好ましい。例えば、ビン口パッキン20には、弾性限界が大の材料として合成ゴムなどが用いられる。さらに、ビン口パッキン20には、気密性が確保されるのであれば、弾性と粘性とを兼ね備えるゴムスポンジなどの発泡体が用いられても良い。   Therefore, the bottle opening packing 20 is required to have a sealing property. That is, a material that has airtightness that prevents fluid (liquid and gas) from passing through and excellent in adhesiveness with a member in contact with the bottle opening packing 20 is preferably used. Further, the material of the bottle opening packing 20 needs to be strong enough not to be deformed by the pressure of the fluid to be sealed. The bin opening packing 20 preferably has flexibility and elasticity. For example, synthetic rubber or the like is used for the bin opening packing 20 as a material having a large elastic limit. Furthermore, a foam such as a rubber sponge having both elasticity and viscosity may be used for the bin packing 20 as long as airtightness is ensured.

ビン口パッキン20に用いられるゴムの種類としては、エチレン−プロピレン共重合体からなるゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体からなるゴム、水素添加アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、シリコンゴム、フッ素系ゴムなどが好ましい。さらに、上述されたゴムの組み合わせがビン口パッキン20に用いられても良い。なお、ビン口パッキン20の本体と当接部21との材質が異なるものであっても構わない。ビン口パッキン20は例えば、上述されたゴムに、硫黄や過酸化物のような加硫剤、カーボンや亜鉛華などの充填剤、及び酸化防止剤などの添加剤が適量加えられた後に金型に充填されて加熱、及び加圧されることで成形される。なお、本実施形態のビン口パッキン20は配合剤や加硫の条件を問わない。   The types of rubber used in the bottle packing 20 include rubber made of an ethylene-propylene copolymer, rubber made of an acrylonitrile-butadiene copolymer, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer, silicon rubber, fluorine rubber, and the like. preferable. Further, a combination of the rubbers described above may be used for the bin opening packing 20. Note that the material of the main body of the bin opening packing 20 and the contact portion 21 may be different. For example, the bottle opening packing 20 is a mold after an appropriate amount of a vulcanizing agent such as sulfur or peroxide, a filler such as carbon or zinc oxide, and an additive such as an antioxidant are added to the above-described rubber. It is molded by being filled in and heated and pressurized. In addition, the bottle opening packing 20 of this embodiment does not ask | require a compounding agent and the conditions of vulcanization | cure.

ここで、シリコンゴムやフッ素系ゴムは耐摩耗性に優れている。その一方で、シリコンゴムやフッ素系ゴムは滑りやすく、容器100に充填される炭酸ガス圧に耐えられる力を加えて容器100をビン口パッキン20に当接させることが非常に難しい。しかしながら、本実施形態のように、ビン口101の当接するビン口パッキン20の部分に後述する凹部24が形成されることでシリコンゴムやフッ素系ゴムの滑りが抑制される。したがって、本実施形態では、シリコンゴムやフッ素系ゴムが用いられたビン口パッキン20においても炭酸ガス入り飲料を良好に充填することができる。このように、本実施形態が、シリコンゴムやフッ素系ゴムに適用されることによってより耐摩耗性に優れるビン口パッキン20を提供することができる。   Here, silicon rubber and fluorine-based rubber are excellent in wear resistance. On the other hand, silicon rubber and fluorine-based rubber are slippery, and it is very difficult to bring the container 100 into contact with the bottle opening packing 20 by applying a force capable of withstanding the carbon dioxide pressure filled in the container 100. However, as in the present embodiment, the recess 24 described later is formed in the portion of the bin opening packing 20 with which the bin opening 101 abuts, so that the sliding of silicon rubber or fluorine rubber is suppressed. Therefore, in this embodiment, the carbon dioxide-containing beverage can be satisfactorily filled even in the bottle mouth packing 20 using silicon rubber or fluorine rubber. Thus, the present embodiment can provide the bottle opening packing 20 that is more excellent in wear resistance by being applied to silicon rubber or fluorine rubber.

次に、本実施形態に係るビン口パッキン20の詳細について説明する。ビン口パッキン20の構成が図に示されており、図2が斜視図であり、図3が平面図であり、図4が図3のIV−IV線における断面図である。なお、これらの図は、図1において下方を向く面が天面を向いた状態で示されている。   Next, the details of the bin opening packing 20 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. In addition, these figures are shown in a state where the surface facing downward in FIG. 1 faces the top surface.

ビン口パッキン20は環状に形成されており、最内周には軸方向に、柱状の孔22が形成されている。炭酸ガス入り飲料が容器100に充填される際には孔22を軸方向に通過する。そして、孔22の径方向外方においてビン口パッキン20は内周側と外周側とで軸方向の厚さが異なる2段の構造を有している。ビン口パッキン20の外周側には、内周側よりも厚みの小さいつば部23が形成されている。ビン口パッキン20の充填バルブ1への取り付けの際にはつば部23が、パッキン保持具18によって固定される。   The bin opening packing 20 is formed in an annular shape, and a columnar hole 22 is formed in the innermost circumference in the axial direction. When the container 100 is filled with a carbon dioxide-containing beverage, it passes through the hole 22 in the axial direction. And in the radial direction outer side of the hole 22, the bin opening packing 20 has a two-stage structure in which the axial thickness is different between the inner peripheral side and the outer peripheral side. On the outer peripheral side of the bin opening packing 20, a flange portion 23 having a smaller thickness than the inner peripheral side is formed. When the bin opening packing 20 is attached to the filling valve 1, the collar portion 23 is fixed by the packing holder 18.

そして、本実施形態に係るビン口パッキン20は、当接する容器100の開口端部102に対応する環状の凹部24を有する。すなわち、ビン口パッキン20の内周側の当接部21に対し開口端部102の当接する部分に同心円状の凹部24が形成される。なお、ここでの環状とは、開口端部102の形状に対応していれば良く、真円には限らず、楕円形や四角形、五角形などの多角形などであっても良い。凹部24の断面形状は、例えば図4に示されるような角型とされる。しかしながら、凹部24の断面形状は、例えば円弧状とされても曲線状とされても構わない。さらに、凹部24の側面と、当接部21の表面との間の角(エッジ)が面取りされていても構わない。   And the bin opening packing 20 which concerns on this embodiment has the cyclic | annular recessed part 24 corresponding to the opening edge part 102 of the container 100 to contact | abut. That is, a concentric concave portion 24 is formed at a portion where the opening end portion 102 abuts against the abutting portion 21 on the inner peripheral side of the bin opening packing 20. Here, the ring shape is not limited to a perfect circle as long as it corresponds to the shape of the opening end portion 102, and may be a polygon such as an ellipse, a rectangle, or a pentagon. The cross-sectional shape of the recess 24 is, for example, a square shape as shown in FIG. However, the cross-sectional shape of the recess 24 may be, for example, an arc shape or a curved shape. Furthermore, the corner (edge) between the side surface of the recess 24 and the surface of the contact portion 21 may be chamfered.

凹部24は、ビン口パッキン20を加硫成形する金型に凸部を設けることによってビン口パッキン20の成形段階で形成することができる。この作製方法によれば、高い加工精度を容易に実現することができ、あらかじめ定められた断面形状、寸法、及び表面粗さの凹部を容易に形成することができる。さらに、容易に、凹部24を平滑な面に形成することができるため、ビン口パッキン20の摩耗をより抑制することができる。そして、摩耗損傷したパッキンの細片が生じにくい。凹部24が、この作製方法によって形成されたことは、例えばレーザ顕微鏡、光学顕微鏡等で表面性状を測定することで確認できる。   The concave portion 24 can be formed at the stage of molding the bin mouth packing 20 by providing a convex portion on a mold for vulcanizing and molding the bin mouth packing 20. According to this manufacturing method, high processing accuracy can be easily realized, and a recess having a predetermined cross-sectional shape, size, and surface roughness can be easily formed. Furthermore, since the recessed part 24 can be easily formed in a smooth surface, wear of the bin opening packing 20 can be further suppressed. And wear-damaged packing strips are less likely to occur. The formation of the recess 24 by this manufacturing method can be confirmed, for example, by measuring the surface properties with a laser microscope, an optical microscope or the like.

なお、凹部24の表面粗さは、国際規格ISO(International Organization for Standardization)25178に準拠した三次元表面性状パラメータの算術平均高さSa値が、0.30μm以下であることが好ましい。さらに、凹部24の表面粗さは、Sa値が、0.20μm以下であることがより好ましい。   In addition, as for the surface roughness of the recessed part 24, it is preferable that the arithmetic mean height Sa value of the three-dimensional surface property parameter based on international organization ISO (International Organization for Standardization) 25178 is 0.30 micrometer or less. Furthermore, as for the surface roughness of the recessed part 24, it is more preferable that Sa value is 0.20 micrometer or less.

一方で、ビン口パッキン20の成形品の平たんな当接部21を切削加工することによっても凹部24を形成することができる。切削加工方法としては、例えばレーザ加工や、金属刃による切削加工などを挙げることができる。この方法によれば、いかなる既製品に対しても、本実施形態に係る凹部24を適用することができる。   On the other hand, the recess 24 can also be formed by cutting the flat contact portion 21 of the molded product of the bin opening packing 20. Examples of the cutting method include laser processing and cutting with a metal blade. According to this method, the recess 24 according to the present embodiment can be applied to any ready-made product.

図4には、凹部24と、ビン口101との寸法が示されている。凹部24の幅Wは、当接されるビン口101(開口端部102)の厚みの幅tの1.2倍未満では繰り返し使用時の摩耗が逆に大きくなり好ましくない。したがって、凹部24の幅Wは、ビン口101の厚みの幅tの1.2倍以上であることが好ましい。一方で、凹部24の幅Wは、ビン口101の厚みの幅tの5.0倍より大では繰り返し使用時の摩耗抑制効果が少ない。したがって、凹部24の幅Wは、ビン口101の厚みの幅tの1.2〜5.0倍が繰り返し使用時の摩耗抑制効果が高くより好ましい。   FIG. 4 shows the dimensions of the recess 24 and the bottle opening 101. If the width W of the concave portion 24 is less than 1.2 times the width t of the thickness of the bottle opening 101 (opening end portion 102) to be abutted, the wear during repeated use is conversely increased. Therefore, the width W of the recess 24 is preferably 1.2 times or more the width t of the thickness of the bin port 101. On the other hand, when the width W of the concave portion 24 is larger than 5.0 times the width t of the thickness of the bin port 101, the effect of suppressing wear during repeated use is small. Accordingly, the width W of the concave portion 24 is more preferably 1.2 to 5.0 times the width t of the thickness of the bottle opening 101 because the wear suppression effect during repeated use is high.

凹部24の深さdは30μm未満では、繰り返し使用時の摩耗抑制効果が低く好ましくない。したがって、凹部24の深さdは30μm以上であることが好ましい。一方で、凹部24の深さdは2.0mmより深くても、繰り返し使用時の摩耗抑制効果に大差はない。したがって、凹部24の深さdは、30μm以上2.0mm以下であることが繰り返し使用時の摩耗抑制効果が高くより好ましい。凹部24の深さdがこの範囲とされることで、開口端部102の個体差による形状のばらつきにも充分に対応が可能となり、摩耗抑制効果が発揮される。   If the depth d of the recess 24 is less than 30 μm, the effect of suppressing wear during repeated use is low, which is not preferable. Therefore, the depth d of the recess 24 is preferably 30 μm or more. On the other hand, even if the depth d of the recess 24 is deeper than 2.0 mm, there is no great difference in the effect of suppressing wear during repeated use. Therefore, the depth d of the recess 24 is more preferably 30 μm or more and 2.0 mm or less because the effect of suppressing wear during repeated use is high. By setting the depth d of the recess 24 within this range, it is possible to sufficiently cope with variations in shape due to individual differences of the opening end portion 102, and an effect of suppressing wear is exhibited.

本実施形態に係るビン口パッキン20は充填される容器を選ばない。本実施形態に係るビン口パッキン20は、広く用いられているポリエチレンテレフタレート(PET:PolyEthylene Terephthalate)からなる容器100に対して特に好適である。本実施形態に係るビン口パッキン20が、射出成型で形成された比較的固いビン口101に対する繰り返し使用時の高い摩耗抑制効果を有しているからである。なお、本実施形態に係るビン口パッキン20は、上述されたPETボトルに限定されるものではなく、例えば金属製のボトル缶やガラスビンからなる容器100に対しても好適である。   The bin opening packing 20 according to the present embodiment does not select a container to be filled. The bottle opening packing 20 according to the present embodiment is particularly suitable for the container 100 made of polyethylene terephthalate (PET), which is widely used. This is because the bin opening packing 20 according to the present embodiment has a high wear suppression effect during repeated use with respect to the relatively hard bottle opening 101 formed by injection molding. In addition, the bottle opening packing 20 which concerns on this embodiment is not limited to the PET bottle mentioned above, For example, it is suitable also with respect to the container 100 which consists of metal bottle cans or a glass bottle.

さらに、本実施形態に係るビン口パッキン20では、ビン口101の寸法や形状などに対応して形成することが可能である。したがって、本実施形態に係るビン口パッキン20は、容器100の容量やビン口101の大きさ、当接するビン口101の幅を選ばない。そして、低環境負荷や原料費削減などの観点からビン口101天面の面積が小さく形成された容器100に対しても本実施形態に係るビン口パッキン20は返し使用時の優れた摩耗抑制効果を奏する。さらに、本実施形態に係るビン口パッキン20は、容器の個体差も吸収する効果を有している。   Furthermore, the bin opening packing 20 according to the present embodiment can be formed corresponding to the size and shape of the bin opening 101. Therefore, the bin opening packing 20 according to the present embodiment does not select the capacity of the container 100, the size of the bin opening 101, and the width of the bottle opening 101 to be contacted. Further, the bottle opening packing 20 according to the present embodiment is also excellent in suppressing wear when the container 100 is formed with a small area on the top surface of the bottle opening 101 from the viewpoint of low environmental load and raw material cost reduction. Play. Furthermore, the bin opening packing 20 according to the present embodiment has an effect of absorbing individual differences between containers.

次に、充填バルブ1から容器100への発泡性溶液、例えば炭酸ガス入り飲料の充填方法、及び本実施形態に係るビン口パッキン20の作用について説明する。   Next, the filling method of the foamable solution from the filling valve 1 to the container 100, for example, a carbon dioxide-containing beverage, and the operation of the bottle opening packing 20 according to the present embodiment will be described.

容器100に充填される炭酸ガス入り飲料は図示せぬタンクに、炭酸ガスによって加圧されて貯留されている。このタンクから液通路12に、炭酸ガス入り飲料は導入される。   The carbon dioxide-containing beverage filled in the container 100 is pressurized and stored by a carbon dioxide gas in a tank (not shown). A beverage containing carbon dioxide gas is introduced from this tank into the liquid passage 12.

容器保持機構2が容器100を上昇させて、充填バルブ1の下部のビン口パッキン20に、容器100のビン口101の開口端部102を当接させる。炭酸ガス通路17の連通先が弁の切り替えによって、大気からタンクのヘッドスペース(上部の空間)に切り替わる。タンクから炭酸ガス通路17を経て炭酸ガスが容器に導入される。この際には、炭酸ガスの圧力以上の力でビン口パッキン20に開口端部102を押し当てる必要がある。   The container holding mechanism 2 raises the container 100 so that the opening end portion 102 of the bin port 101 of the container 100 is brought into contact with the bin port packing 20 below the filling valve 1. The communication destination of the carbon dioxide gas passage 17 is switched from the atmosphere to the head space (upper space) of the tank by switching the valve. Carbon dioxide is introduced from the tank through the carbon dioxide passage 17 into the container. At this time, it is necessary to press the opening end 102 against the bottle opening packing 20 with a force equal to or higher than the pressure of carbon dioxide gas.

容器100に炭酸ガスが充満したところで、エアシリンダが、液通路12の下部にある注入弁11を上昇させる。注入弁11が上昇すると、注入弁11のシール面14と、貫通孔10の漏斗部13とが離間し、液バルブ15が開く。炭酸ガス入り飲料は、ノズル16から自然落下して容器100に充填される。   When the container 100 is filled with carbon dioxide, the air cylinder raises the injection valve 11 at the lower part of the liquid passage 12. When the injection valve 11 is raised, the sealing surface 14 of the injection valve 11 and the funnel portion 13 of the through hole 10 are separated from each other, and the liquid valve 15 is opened. The carbon dioxide-containing beverage naturally falls from the nozzle 16 and is filled in the container 100.

炭酸ガス入り飲料が、あらかじめ定められた充填量に達したところでエアシリンダが注入弁11を下降させる。注入弁11が下降すると、注入弁11のシール面14と、貫通孔10の漏斗部13とが密着し、液バルブ15が閉じる。   When the beverage containing carbon dioxide has reached a predetermined filling amount, the air cylinder lowers the injection valve 11. When the injection valve 11 is lowered, the sealing surface 14 of the injection valve 11 and the funnel portion 13 of the through hole 10 are brought into close contact with each other, and the liquid valve 15 is closed.

次に、炭酸ガス通路17の連通先が弁の切り替えによって、タンクのヘッドスペースから大気に切り替わる。炭酸ガス通路17が大気と繋がることで容器100のヘッドスペースが大気圧となり、炭酸ガス入り飲料の充填が完了する。   Next, the communication destination of the carbon dioxide gas passage 17 is switched from the tank head space to the atmosphere by switching the valve. When the carbon dioxide gas passage 17 is connected to the atmosphere, the head space of the container 100 becomes atmospheric pressure, and the filling of the beverage containing carbon dioxide gas is completed.

このように、容器100への炭酸ガス入り飲料の充填の過程において炭酸ガスの圧力に耐えられる力で、ビン口パッキン20とビン口101の開口端部102とが当接されている。ビン口101の開口端部102の当たる部分のゴムは、充填回数を重ねることで摩耗していく。そして、所定の充填回数でパッキンが交換されている。さらに、凹部24が設けられていない場合には開口端部102の当接する位置にばらつきが生じやすいため当接部21の表面にランダムな凹凸が形成されやすくなる。ランダムな凹凸は気体の抜け道になるため、より強い圧力で容器100をビン口パッキン20に当接することが必要となり、より摩耗が進みやすくなる。   Thus, the bottle opening packing 20 and the opening end 102 of the bottle opening 101 are in contact with each other with a force capable of withstanding the pressure of the carbon dioxide gas in the process of filling the container 100 with the drink containing carbon dioxide. The rubber in the portion where the opening end 102 of the bottle opening 101 hits wears as the number of fillings increases. And the packing is replaced | exchanged by the predetermined frequency | count of filling. Furthermore, when the concave portion 24 is not provided, the position where the opening end portion 102 abuts is likely to vary, so that random irregularities are easily formed on the surface of the abutting portion 21. Since the random unevenness becomes a gas escape route, it is necessary to bring the container 100 into contact with the bottle opening packing 20 with a stronger pressure, and wear is more likely to proceed.

しかしながら、本実施形態に係るビン口パッキン20は、当接部21に凹部24を有することによって、開口端部102の当接部21(凹部24)との当接時の滑りが抑制され、当接部21(凹部24)の摩耗が軽減されるように構成されている。したがって、本実施形態に係るビン口パッキン20では充填回数を重ねてもその摩耗が抑制される。そして、ビン口パッキン20が交換されるまでの充填回数を増やすことができる。さらに、本実施形態に係るビン口パッキン20では、凹部24を有することによって、開口端部102の当接する位置の精度(再現性)が高まっているため当接部21の表面にランダムな凹凸が形成されない。したがって、確実に、容器100の内部と外気とが遮断されるように密閉することができるとともに、より摩耗を抑制することができる。   However, since the bin opening packing 20 according to the present embodiment has the concave portion 24 in the abutting portion 21, the sliding at the time of abutting with the abutting portion 21 (the concave portion 24) of the opening end portion 102 is suppressed. It is comprised so that abrasion of the contact part 21 (recessed part 24) may be reduced. Therefore, in the bin opening packing 20 according to the present embodiment, the wear is suppressed even if the number of times of filling is repeated. And the frequency | count of filling until the bin opening packing 20 is replaced | exchanged can be increased. Furthermore, in the bin opening packing 20 according to the present embodiment, since the recess 24 is provided, the accuracy (reproducibility) of the position where the opening end 102 abuts is increased, so that the surface of the abutting portion 21 has random irregularities. Not formed. Therefore, it is possible to reliably seal the inside of the container 100 and the outside air so that the wear can be further suppressed.

ところで、例えば回転式の炭酸ガス入り飲料用の充填装置の場合には、回転体がほぼ1回転する間に、回転体の外周部に設けられた充填バルブ1を通して容器100への炭酸ガス入り飲料の充填が行われる。このため、容器100内に落下する炭酸ガス入り飲料は、遠心力によって回転体の外方に振れて、容器100の底部における中心部には落下しない。   By the way, for example, in the case of a rotary filling device for carbon dioxide-containing beverages, the beverage containing carbon dioxide gas into the container 100 through the filling valve 1 provided on the outer peripheral portion of the rotating body while the rotating body rotates approximately once. Is filled. For this reason, the carbon dioxide-containing beverage that falls into the container 100 is shaken outward by the centrifugal force and does not fall into the center of the bottom of the container 100.

一方で、炭酸ガス入り飲料の充填用の容器100には、その底部が、ガス圧力によって変形しないように底部の周縁部に凹凸が設けられている。炭酸ガス入り飲料が周縁部に落下すると、その凹凸部分に衝突した炭酸ガス入り飲料は舞い上がって空気を巻き込み、大きな発泡が生じることに伴って充填速度が低下する場合がある。   On the other hand, the container 100 for filling with a carbonated gas beverage is provided with irregularities on the peripheral edge of the bottom so that the bottom does not deform due to gas pressure. When the beverage containing carbon dioxide falls to the peripheral portion, the beverage containing carbon dioxide that collides with the uneven portion rises and entrains air, and the filling speed may decrease as large foaming occurs.

そこで、炭酸ガス入り飲料が、容器100の底部における中心部に落下するように、充填時の充填バルブ1や容器100の体勢について種々の対策が取られている。例えば、容器100のビン口101が回転体の回転中心側に向けて傾けられたり、図1にも示されるように、ノズル16の吐出口(下端)が回転中心側を向くように充填バルブ1が傾けられたり、容器100の底部が回転外方を向くように充填バルブ1と容器100とが傾けられたりされている。   Therefore, various measures are taken for the filling valve 1 and the posture of the container 100 at the time of filling so that the beverage containing carbon dioxide gas falls to the center of the bottom of the container 100. For example, the filling valve 1 is arranged such that the bottle port 101 of the container 100 is inclined toward the rotation center side of the rotating body or the discharge port (lower end) of the nozzle 16 faces the rotation center side as shown in FIG. The filling valve 1 and the container 100 are tilted so that the bottom of the container 100 faces outward in rotation.

充填バルブ1と容器100との両方が傾けられている場合には、パッキンとビン口101の開口端部102との当接の状態が通常の場合と大差はない。一方で、充填バルブ1と容器100とのいずれかが傾けられる場合には、パッキンとビン口101の開口端部102との当接が一様ではなく、片圧になりやすいため、パッキンが摩耗しやすくなる。さらに、パッキンとビン口101の開口端部102との当接が一様でない場合には、当接時や加圧時に、開口端部102の滑りが生じやすくなり、開口端部102がずれて当接する頻度が高まる。   When both the filling valve 1 and the container 100 are inclined, the contact state between the packing and the open end 102 of the bottle port 101 is not much different from the normal case. On the other hand, when either the filling valve 1 or the container 100 is tilted, the contact between the packing and the opening end 102 of the bottle port 101 is not uniform, and the pressure tends to become one pressure. It becomes easy to do. Furthermore, when the contact between the packing and the opening end 102 of the bottle mouth 101 is not uniform, the opening end 102 is likely to slip during contact or pressurization, and the opening end 102 is displaced. The frequency of contact increases.

しかしながら本実施形態に係るビン口パッキン20は、当接部21に凹部24を有することによってビン口パッキン20の当接する位置が一意的に決まるように構成されている。したがって、本実施形態に係るビン口パッキン20では、パッキンとビン口101の開口端部102との当接が一様でない場合でも、当接時や加圧時に、開口端部102の滑りが生じにくく、開口端部102がずれることなく当接する。そして、本実施形態に係るビン口パッキン20では、ずれによる摩耗が生じにくくなるため、パッキンの摩耗が抑制される。さらに、本実施形態に係るビン口パッキン20は、当接する位置が一意的に決まるように構成されているため、たとえ当接時にずれて当接していたとしても、加圧時に、凹部24に当接するようにずれが修正される効果もある。   However, the bin opening packing 20 according to the present embodiment is configured such that the contact position of the bin opening packing 20 is uniquely determined by having the recess 24 in the contact portion 21. Therefore, in the bin opening packing 20 according to this embodiment, even when the packing and the opening end portion 102 of the bin opening 101 are not uniform, the opening end portion 102 slips during contact or pressurization. It is difficult to contact the open end 102 without shifting. And in the bin opening packing 20 which concerns on this embodiment, since it becomes difficult to produce the abrasion by deviation | shift, the wear of packing is suppressed. Further, the bin opening packing 20 according to the present embodiment is configured so that the position of contact is uniquely determined. There is also an effect that the shift is corrected so as to touch.

以上に述べられたように、ビン口パッキン20のビン口101(開口端部102)が当接する部分があらかじめ凹状とされる本実施形態に係るビン口パッキン20によれば繰り返し使用時の摩耗が抑制される。したがって、本実施形態によれば、耐久性に優れたビン口パッキン20を提供することができる。そして、本実施形態によれば、ビン口パッキン20の交換時期を延長することができる。したがって、ビン口パッキン20の交換頻度を下げることによって容器入り飲料の生産効率を上げることができる。さらに、本実施形態によれば、摩耗損傷したパッキンの材料(ゴム)が炭酸入り飲料に混入することを抑制し、容器入り飲料の安全性を向上させることができる。   As described above, according to the bin opening packing 20 according to this embodiment in which the portion with which the bin opening 101 (opening end portion 102) of the bin opening packing 20 is concave is worn in advance, the wear during repeated use is reduced. It is suppressed. Therefore, according to this embodiment, the bin opening packing 20 excellent in durability can be provided. And according to this embodiment, the exchange time of the bin opening packing 20 can be extended. Therefore, the production efficiency of the container-containing beverage can be increased by reducing the replacement frequency of the bottle mouth packing 20. Furthermore, according to this embodiment, it can suppress that the material (rubber) of packing which carried out wear damage mixes in a carbonated drink, and can improve the safety | security of a containered drink.

以下に、実施例及び比較例を示して本発明をさらに詳細かつ具体的に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail and specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
(材料)
充填用の容器として、重量が23gで、容量が500mlのポリエチレンテレフタレート製のボトルが用いられた。
ビン口パッキンには、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体に、有機過酸化物と、カーボンブラックと必要な添加剤とが配合されたゴムが用いられた。
ビン口と当接するゴム製ビン口パッキンの面に、内径が20.0mmで、外径が26.4mmの幅で、深さが1.0mmとなるように断面形状が角形の凹部が設けられた。凹部は、ビン口パッキンを加熱、加圧成形する金型に凸部を設けることによってビン口パッキンの成形と同時に形成した。なお、この幅は、ビン口天面の幅の2.0倍に相等する。
(方法)
ビン口パッキンにビン口を当接させた充填が5万回行われ、ビン口パッキンの表面形状の観察によってその摩耗の度合いが検証された。摩耗の度合いは、ビン口と当接したゴム製ビン口パッキンの面の充填前後での深さ方向の変化量によって評価された。なお、深さの計測には白色干渉計が用いられた。白色干渉計は、サブミクロンの精度で高さの測定が可能である。
(結果)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体のゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられた実施例1でのビン口パッキンの摩耗は10μmにとどまった。
[Example 1]
(material)
As a filling container, a polyethylene terephthalate bottle having a weight of 23 g and a capacity of 500 ml was used.
For the bottle packing, a rubber in which an organic peroxide, carbon black, and necessary additives were blended with an acrylonitrile-butadiene copolymer was used.
On the surface of the rubber bottle packing that comes into contact with the bottle opening, a concave portion having a square cross section is provided so that the inner diameter is 20.0 mm, the outer diameter is 26.4 mm, the depth is 1.0 mm. It was. The concave portion was formed simultaneously with the molding of the bin mouth packing by providing a convex portion in a mold for heating and pressure molding the bin mouth packing. This width is equivalent to 2.0 times the width of the top of the bin mouth.
(Method)
Filling with the bottle mouth packing in contact with the bottle mouth was performed 50,000 times, and the degree of wear was verified by observing the surface shape of the bottle mouth packing. The degree of wear was evaluated by the amount of change in the depth direction before and after filling the surface of the rubber bottle mouth packing in contact with the bottle mouth. A white interferometer was used for depth measurement. The white interferometer can measure the height with submicron accuracy.
(result)
The wear of the bottle opening packing in Example 1 in which the concave portion was provided on the surface of the rubber bottle opening packing of the acrylonitrile-butadiene copolymer was only 10 μm.

[比較例1]
(材料)
ゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられていない点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体のゴム製ビン口パッキンの面に凹部がない比較例1ではビン口の天面が当接した部分に深さが40μmの円形の摩耗が観察された。
[Comparative Example 1]
(material)
Example 1 was the same as Example 1 except that no recess was provided on the surface of the rubber bottle opening packing.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
In Comparative Example 1 in which there was no recess on the surface of the rubber bottle packing of the acrylonitrile-butadiene copolymer, circular wear having a depth of 40 μm was observed at the portion where the top surface of the bottle opening contacted.

[実施例2]
(材料)
ビン口パッキンとして、フッ素系ゴムに、有機過酸化物と必要な添加剤とが配合されたゴムが用いられた点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
フッ素系ゴムのゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられた実施例2でのビン口パッキンの摩耗は5μmにとどまった。
[Example 2]
(material)
The bottle opening packing was the same as in Example 1 except that a rubber in which an organic peroxide and a necessary additive were blended with a fluorine-based rubber was used.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
The wear of the bottle mouth packing in Example 2 in which the concave portion was provided on the surface of the fluorine rubber rubber bottle mouth packing was only 5 μm.

[比較例2]
(材料)
ゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられていない点以外は実施例2と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
フッ素系ゴムのビン口パッキンの面に凹部がない比較例2ではビン口の天面が当接した部分に深さが20μmの円形の摩耗が観察された。
[Comparative Example 2]
(material)
Example 2 was the same as Example 2 except that no recess was provided on the surface of the rubber bottle opening packing.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
In Comparative Example 2 where the surface of the fluorine-based rubber bottle opening packing had no recess, circular wear having a depth of 20 μm was observed at the portion where the top face of the bottle opening contacted.

[実施例3]
(材料)
深さが100μmとなるように断面形状が角形の凹部が設けられた点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
深さが100μmの凹部が設けられた実施例3でのビン口パッキンの摩耗は12μmにとどまった。
[Example 3]
(material)
Example 2 was the same as Example 1 except that a recess having a square cross-sectional shape was provided so that the depth was 100 μm.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
The wear of the bottle opening packing in Example 3 in which the recess having a depth of 100 μm was provided was only 12 μm.

[実施例4]
(材料)
内径が18.0mmで、外径が27.6mmの幅(これはビン口天面の3.0倍の幅に相当する)で、2.0mmの深さの凹部を設けられた点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
内径が18.0mmで、外径が27.6mmの幅で、2.0mmの深さの凹部が設けられた実施例4でのビン口パッキンの摩耗は11μmにとどまった。
[Example 4]
(material)
Except that the inner diameter is 18.0 mm, the outer diameter is 27.6 mm wide (this corresponds to 3.0 times the width of the top of the bottle mouth), and a recess with a depth of 2.0 mm is provided. Similar to Example 1.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
The wear of the bin opening packing in Example 4 in which the inner diameter was 18.0 mm, the outer diameter was 27.6 mm, and the recess having a depth of 2.0 mm was provided was only 11 μm.

[比較例3]
(材料)
深さが20μmの凹部が設けられた点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
深さが20μmの凹部が設けられた比較例3では深さが38μmの摩耗が観察された。
[Comparative Example 3]
(material)
The same as Example 1 except that a recess having a depth of 20 μm was provided.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
In Comparative Example 3 in which a recess having a depth of 20 μm was provided, wear having a depth of 38 μm was observed.

[比較例4]
(材料)
内径が21.0mmで、外径が24.0mmの幅(これはビン口天面の1.0倍の幅に相当する)で深さが2.0mmの凹部が設けられた点以外は実施例1と同様であった。
(方法)
実施例1と同様であった。
(結果)
内径が21.0mmで、外径が24.0mmの幅(これはビン口天面の1.0倍の幅に相当する)で深さが2.0mmの凹部が設けられた比較例4では深さが36μmの摩耗が観察された。
[Comparative Example 4]
(material)
Implemented except that the inner diameter is 21.0 mm, the outer diameter is 24.0 mm wide (this is equivalent to 1.0 times the width of the top of the bottle mouth) and the depth is 2.0 mm. Same as Example 1.
(Method)
Similar to Example 1.
(result)
In Comparative Example 4 where the inner diameter is 21.0 mm, the outer diameter is 24.0 mm wide (this corresponds to 1.0 times the width of the top of the bottle mouth), and the depth is 2.0 mm. Wear with a depth of 36 μm was observed.

上述された実施例から以下の点が導き出された。
実施例1と比較例1との結果から、ゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられることによって摩耗の深さが40μmから10μmに抑制された。
実施例2と比較例2との結果から、フッ素系ゴムにおいてもゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられることによって摩耗の深さが20μmから5μmに抑制された。
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体のゴム製ビン口パッキンの面に凹部が設けられることによって顕著な摩耗の抑制効果が表れた。一方で、滑りやすいフッ素系ゴムのゴム製ビン口パッキンの面においても凹部が設けられることによって摩耗の抑制効果が表れた。したがって、ゴムの種類によらず、ビン口パッキンの面に凹部が設けられることによって摩耗が抑制された。
The following points were derived from the examples described above.
From the results of Example 1 and Comparative Example 1, the depth of wear was suppressed from 40 μm to 10 μm by providing a recess on the surface of the rubber bottle opening packing.
From the results of Example 2 and Comparative Example 2, the depth of wear was suppressed from 20 μm to 5 μm by providing a concave portion on the surface of the rubber bottle opening packing even in the fluorine-based rubber.
By providing the concave portion on the surface of the rubber bottle opening packing of the acrylonitrile-butadiene copolymer, a remarkable effect of suppressing wear appeared. On the other hand, the effect of suppressing wear appeared by providing a recess also on the surface of the rubber bottle opening packing of the fluorine-based rubber that is slippery. Therefore, regardless of the type of rubber, wear was suppressed by providing a recess on the surface of the bin opening packing.

実施例1及び実施例2の結果から、ビン口天面の2.0倍の幅の凹部が設けられることによって摩耗が抑制された。さらに、実施例4と比較例4との結果から、凹部の幅が、ビン口天面の1.0倍から3.0倍へと変更されることによって摩耗の深さが36μmから11μmに抑制された。
したがって、凹部の幅は、ビン口天面の幅の1.0倍より大であることが好ましく、2.0倍〜3.0倍であることがより好ましい。
From the results of Example 1 and Example 2, the wear was suppressed by providing a recess having a width 2.0 times the top of the bottle mouth. Furthermore, from the results of Example 4 and Comparative Example 4, the depth of wear is suppressed from 36 μm to 11 μm by changing the width of the recess from 1.0 times to 3.0 times the top surface of the bin mouth. It was done.
Therefore, the width of the concave portion is preferably larger than 1.0 times the width of the top of the bin mouth, and more preferably 2.0 times to 3.0 times.

実施例2の結果から、深さが1.0mmの凹部が設けられることによって摩耗が抑制された。さらに、実施例4の結果から、深さが2.0mmの凹部が設けられることによって摩耗が抑制された。さらに、実施例1と実施例3と比較例3との結果から、凹部の深さが、20μmから100μm、又は1.0mmへと変更されることによって摩耗の深さが38μmから12μm、又は10μmに抑制された。
したがって、凹部の深さは、20μmより大であることが好ましく、100μm〜2.0mmであることがより好ましい。
From the results of Example 2, the wear was suppressed by providing a recess having a depth of 1.0 mm. Further, from the results of Example 4, wear was suppressed by providing a recess having a depth of 2.0 mm. Further, from the results of Example 1, Example 3, and Comparative Example 3, the depth of wear was changed from 20 μm to 100 μm, or 1.0 mm, so that the wear depth was 38 μm to 12 μm, or 10 μm. Was suppressed.
Therefore, the depth of the recess is preferably greater than 20 μm, and more preferably 100 μm to 2.0 mm.

上述された実施例から、本実施形態に係るシール部材は、その構成によって、繰り返し当接されるビン口による摩耗を抑制し、耐久性に優れるものであることが示された。   From the above-described examples, it was shown that the seal member according to the present embodiment has excellent durability by suppressing the wear caused by the repeatedly-abutted bottle opening.

本開示は、無菌PETボトル充填システムに好適に利用することができる。しかしながら、本開示は、上述された実施形態及び実施例に限定されるものではなく、例えば金属製のボトル缶やガラスビン用の充填装置も含めた、あらゆる充填装置に適用することができる。さらに、本開示は、充填される充填液についても、炭酸ガス入り飲料に限定されるものではなく、例えば炭酸ガス含有化粧水のような飲料以外の溶液も含めた、あらゆる発泡性溶液の充填に適用することができる。   The present disclosure can be suitably used for a sterile PET bottle filling system. However, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be applied to any filling device including, for example, a metal bottle can and a filling device for glass bottles. Further, the present disclosure is not limited to a beverage containing carbon dioxide gas as a filling liquid to be filled. For example, the filling liquid can be filled with any effervescent solution including solutions other than beverages such as carbon dioxide-containing lotion. Can be applied.

1 充填バルブ
20 ビン口パッキン
21 当接部
24 凹部
100 容器
101 ビン口
102 開口端部
d 凹部の深さ
t ビン口の厚みの幅
W 凹部の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filling valve 20 Bin opening packing 21 Contact part 24 Recessed part 100 Container 101 Bin opening 102 Opening end part d Depth of recessed part t Width of thickness of bottle opening W Width of recessed part

Claims (5)

容器への発泡性溶液の充填の際に、前記容器の開口端部と当接して前記容器を密閉するシール部材において、
前記シール部材は、前記開口端部に対応する環状の凹部を有し、該凹部の幅は、前記開口端部の厚みの幅の1.2〜5.0倍であり、該凹部の深さは、30μm以上2.0mm以下であることを特徴とする、シール部材。
In the sealing member that seals the container in contact with the opening end of the container when filling the foamable solution into the container,
The sealing member may have a recess of annular shape corresponding to the open end, the width of the recess is 1.2 to 5.0 times the width of the thickness of the open end, the depth of the recess It is characterized der Rukoto than 2.0mm or less 30 [mu] m, the sealing member.
前記発泡性溶液は、炭酸ガス入り飲料であることを特徴とする、請求項1に記載のシール部材 The sealing member according to claim 1, wherein the effervescent solution is a beverage containing carbon dioxide gas . 前記シール部材は、エチレン−プロピレン共重合体からなるゴム、アクリロニトリル系共重合体ゴム、シリコンゴム、フッ素系ゴムのいずれか、又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする、請求項1乃至のいずれか1項に記載のシール部材。 The seal member according to any one of claims 1 to 2 , wherein the seal member is made of any one of a rubber made of an ethylene-propylene copolymer, an acrylonitrile-based copolymer rubber, a silicon rubber, a fluorine-based rubber, or a combination thereof. The seal member according to any one of claims. 前記容器は、ポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする、請求項1乃至のいずれか1項に記載のシール部材。 The seal member according to any one of claims 1 to 3 , wherein the container is made of polyethylene terephthalate. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のシール部材を備え、前記容器へ前記発泡性溶液を充填する充填装置。 A filling device comprising the sealing member according to any one of claims 1 to 4 , wherein the container is filled with the foamable solution.
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