JPH0249998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器の底部近くまで挿入される長い
充填管を用いた液充填装置に関するものである。

第１図及び第２図に基いて従来のものの一例を
説明する。

容器７がバルブブロツク６に押し当てられると
エアシリンダ装置１９ｂにより弁１５が開き、カ
ウンタ加圧ガス通路１７、充填管８を介して容器
７内に充填タンク２内の炭酸ガスが導入され、充
填タンク２の内圧と容器７の内圧とが同一圧力に
なると、エアシリンダ装置１９ｂによりプランジ
ヤー１９ｃを介して弁１５を閉じる。なお液タン
ク１は充填タンク２と排気室３により構成されて
いる。次いで、シリンダ装置１９ａによりプラン
ジヤー１９ｄを介して弁１１と排気弁１３とを開
き液の充填を行う。弁１１が開くと、充填タンク
２から液管１６を介してバルブブロツク６に導か
れた液Ｂは充填管８から容器７内に充填され、容
器７内のガスは、ベントチユーブ９、排気通路１
２、フロート１４、排気弁１３、連通管１８を介
して排気室３へと排気される。なお排気室３は充
填タンク２の圧力より低いある一定の圧力に保持
されている。

充填管８から流入した液Ｂの液面が、ベントチ
ユーブ９の下端に達すると、排気通路１２に液Ｂ
が流入し、フロート１４を押上げ排気通路１２を
閉鎖する。これにより充填タンク２からの液Ｂの
流入が停止し、充填が終了する。そしてシリンダ
装置１９ａによつて弁１１、排気弁１３を閉じ
る。次いで、図示しないスニフト弁を操作してス
ニフト通路４を開き容器７上部の圧力ガスを大気
に放出したのち、容器７を下降させる。この下降
中に図示しない手段により充填管８の上部を大気
に連通させ、充填管８内の残存液を容器７内に落
下させる。

容器７が取り除かれると、弁１５を開いて、充
填管８内の残存液（付着液）を充填タンク２内の
炭酸ガスにより機外へ排出するとともにプランジ
ヤー２３を操作して、排気室３内の圧力ガスでベ
ントチユーブ９、排気通路１２、フロート１４内
の残存液をベントチユーブ９から機外へ排出す
る。

しかし、上記装置は下記のような多くの欠点を
有する。

(1) 充填管、排気通路等の残存液を機外に排出す
るため液、炭酸ガスの損失を招くとともに環境
汚染の原因となつていた。

(2) 充填時第２図イ部分はガス溜りとなつてお
り、充填液が炭酸ガスを巻き込んだ状態で容器
底へ衝突するため気泡の発生を招いていた。

(3) 液タンクは容器内より高い圧力にあり、液は
この差圧とタンク液面から容器（容器内液面）
までのヘツド差により流れるため、容器底での
衝突流が激しくガス巻込みが多いため、高速充
填が行えない。

(4) スニフト時、スニフト通路に残存する液滴を
機外に排出するため環境汚染の原因となつてい
た。

(5) 充填管を大気に連通させて容器内に充填管残
存液を落下させる方式であるため、外気や充填
装置に付着しているゴミ等をバルブ内又は、液
中にまで吸い込み恐れがある。

本発明は上記した従来のものの欠点に鑑みてな
されたもので、長い充填管を容器の底部近くまで
挿入して液を充填する装置において、液タンクと
充填管との間の液通路を開閉する液弁と、液タン
ク上部からバルブブロツクにシールされた容器内
にカウンタ加圧ガスを導入するように設けられ先
端にフロートボールを配設したカウンタ加圧ガス
通路と、同カウンタ加圧ガス通路内に介装され同
通路の開閉を行うカウンタ弁と、該カウンタ加圧
ガス通路のカウンタ弁より容器側の同通路に連通
され他端が大気に通じる容器内ガス排出通路と、
同容器内ガス排出通路内に流量制御弁を介して並
設する絞り率の大きい小オリフイス及び絞り率の
小さい大オリフイスと、前記容器の上部空間と大
オリフイス及び充填管の上部とを接続させる通路
途中に介装された連通弁とを有してなる長い充填
管を用いた液充填装置に係り本発明によれば、上
記従来の欠点を悉く解消し充填時、液の容器底部
への衝突衝撃を緩和し、発泡、ガス巻込みを最小
限に抑え、製品の品質向上を計ると共に高速充填
を可能とし、しかも充填液等の損失や還境汚染を
確実に防止することができるという秀れた効果を
奏しうるものである。

以下、本発明を第３図乃至第５図に示す実施例
に基いて説明する。

２０は液の充填される容器、２１は液タンク
で、液面の上部空間にはカウンタ加圧ガス（炭酸
ガス）が供給されている。５０は液タンク２１に
通じる液通路４７を有するバルブブロツク、２２
は液通路４７に連通し、バルブブロツク５０から
下方へ長く延びて設けられた液充填管、２３は液
通路４７と充填管２２との間を開閉する液弁、２
４は液弁２３を上方へ付勢するよう設けられたば
ね、２５は液タンク２１の上部空間とバルブブロ
ツク５０に設けられたシール部材４０に口部をシ
ールされた容器２０の上部空間内の位置との間を
連通するように設けられたカウンタ加圧ガス通
路、２６はカウンタ加圧ガス通路２５を開閉する
カウンタ弁、２７は容器載台３９上に容器がない
時、カウンタ加圧ガス通路２５を閉じるよう構成
されたカウンタセンタリングベル弁、２８はカウ
ンタ加圧ガス通路２５の下端部に保持され、液の
上昇により同通路を塞ぐフロートボール、２９は
カウンタ加圧ガス通路２５のカウンタセンタリン
グベル弁２７とフロート２８間から分岐し、大気
に通じる大気解放タンク３０に流量制御弁３１、
小オリフイス３２を介して連なる容器内のガス排
出通路、３３は充填管２２の基部と、通路２９の
小オリフイス３２と大気解放タンク３０間との間
を連通する通路で、連通弁３４と小オリフイス３
２より絞り抵抗の小さい大オリフイス３５が設け
られている。３６は、一端が、シール部材４０に
口部をシールされた容器２０内に位置するよう開
口し、他端が連通弁３４を介して通路３３に接続
される通路、３７は流量制御弁３１と通路３３の
連通弁３４と大オリフイス３５間との間を連通す
る通路、３８は図示されていない手段により上下
動されるロツドである。

液弁２３は常時は液タンク２１内圧力と充填管
２２内大気圧との圧力差によりバネ２４の力に打
勝つて液タンク２１、充填管２２間を遮断するよ
うに第３図の如く閉じている。

４１は割出しスクリユー、４２は入口スターホ
イール、４３は充填機、４１は転送スターホイー
ル、４５は打栓機、４６は出口スターホイールで
ある。

なお各々の弁は図示しない機械式手段により開
閉操作されるものである。

また、流量制御弁３１は接続口ａ，ｂ，ｃが閉
じられた状態、ａとｂが連通された状態及びａと
ｂ、ａとｃが連通された状態に切換えることがで
き、連通弁３４は接続口ｄ，ｅ，ｆが閉じられた
状態、ｄとｅが連通された状態、及びｄとｅ、ｄ
とｆが連通された状態に切換えることができるよ
うになつている。

容器２０は割出しスクリユー４１、入口スター
ホイール４２を介して充填機４３に送られる。充
填機４３の周りには、充填機４３のバルブブロツ
ク５０に同調して充填機４３の周りを移動する容
器載台３９があり、容器２０は容器載台３９に載
置される。

容器２０は充填機の矢印方向の回転とともに移
動される間に液が充填され、転送スターホイール
４４を介して打栓機４５に送られて打栓され、出
口スターホイール４６により排出される。

充填行程を第３図、第５図に従つて説明する。
容器載台３９の上昇により容器２０が上昇してく
るとセンタリングベル弁２７は開となり、一方、
連通弁３４の接続口ｄとｅ、ｄとｆ間及び流量制
御弁３１の接続口ａとｂ、ａとｃ間は閉じられて
いる。

容器２０の容器口がシール部材４０に押し当て
られるとカウンタ弁２６が開となり液タンク２１
より炭酸ガスがカウンタ加圧ガス通路２５を介し
て容器２０に導入され容器２０内は液タンク２１
内と同圧にされる。

容器２０内が液タンク２１内と同圧にされると
カウンタ弁２６が閉じられるとともにロツド３８
が図示しない手段により持上げられて液弁２３が
バネ２４の作用により上昇し、液タンク２１、充
填管２２間が連通し液の充填が開始される。充填
開始時の液が容器底に衝突するまでの短かい間、
流量制御弁３１のａとｂ、ａとｃ間は閉じられて
いるため液の流量は容器内ガス圧力上昇に伴ない
非常に低く抑えられ、従つて、容器底部への衝突
時の衝撃は緩和され、発泡、ガス巻込みは最少限
に抑えられる。次に流量制御弁３１の接続口ａと
ｂ間が連通され容器２０内ガスはカウンタ加圧ガ
ス通路２５の一部、ガス排出通路２９を通り小オ
リフイス３２により絞られながら大気解放タンク
３０を介して大気に排出される。この過程で充填
速度は低く抑えられながら進行し、充填液面が充
填管２２の下端に到達した後、流量制御弁３１の
接続口ａとｂ、ａとｃがともに連通され、容器２
０内ガスは小オリフイス３２、および大オリフイ
ス３５を介して大気解放タンク３０へと排出され
ることになる。

従つて、容器２０内ガスの排出量は大きくなり
充填速度は高まる。

充填液面が上昇しカウンタ加圧ガス通路２５の
先端に保持されるフロート２８を押し上げると容
器２０内のガスの排出通路は塞がれ、液の容器内
への流入が止まり、容器２０内のヘツドスペース
にはガスが閉じ込められる。

次いで、ロツド３８が押し下げられて液弁２３
が止じられる。なお、液弁２３の閉止は容器２０
内の液中の気泡が上昇するのを待つて（ホールド
工程）行なつてもよい。

液弁２３が閉じられると同時に連通弁３４の接
続口ｄとｅ間のみが連通され、容器２０内圧と充
填管２２内圧は同圧になり充填管２２の液は容器
２０内に落下する。液落下後、連通弁３４の接続
口ｄとｅ、ｄとｆ間とも連通され容器２０内と充
填管２２内のガスは通路３６、通路３３、通路３
７、通路２９、小オリフイス３２、大オリフイス
３５を介して大気解放タンク３０より大気に排出
され容器２０内ヘツドスペースは大気圧にされ
る。

以上の充填行程が終了すると、容器載台３９は
下降しカウンタセンタリングベル弁２７は閉じら
れ容器２０は容器載台３９の移動により転送スタ
ーホイール４４に受け渡される。

なお、上記例では、容器２０内をカウンタ加圧
した後、容器内にガスを閉じ込めた状態で液の充
填を開始し、短い時間経過後、流量制御弁３１の
接続口ａとｂを連通して容器内のガスを小オリフ
イス３２を介して排出し、さらに所定時間経過
後、流量制御弁３１の接続口ａとｂ、ａとｃを連
通し、容器内のガスを排出するようにして充填し
ているが、液充填開始から所定時間経過後に流量
制御弁３１の接続口ａとｂ、ａとｃをともに連通
するようにしてもよく、また、液充填開始時に、
まず流量制御弁３１の接続口ａとｂを連通し、小
オリフイス３２を介してガスを排出し、所定時間
経過後に、さらに接続口ａとｃを連通するように
してもよい。

以上の説明から明らかなように上記実施例によ
ると以下の如く多大の効果を奏する。

(1) 液の充填開始時容器内には、カウンタ加圧ガ
スが閉じ込められているか、もしくはカウンタ
加圧ガスの排出量が小さく、液の流量は低く抑
えられているため液の容器底への衝突衝撃は大
幅に緩和される。従つて発泡、ガス巻込みを最
小限に抑えることができる。

(2) 容器内ガスの大気解放通路を２系統とし夫々
にオリフイスを設けたので、低速充填時は小オ
リフイスにより容器内ガスが十分絞られ、液タ
ンク２１の内圧とバランスしながら排出される
ため充填速度が低く抑えられ液の容器底への衝
撃が大幅に緩和され発泡を抑えることができ
る。

(3) 充填管下端まで充填液面が上昇する間、低速
充填が行われるので、気泡の消滅を促進しガス
のまき込み、気泡の発生、成長を防ぐことがで
きる。

(4) 低速充填から高速充填に切り換つても大オリ
フイスと小オリフイスにより気体流路が絞られ
るので、容器内圧力の激変をなくし減圧するこ
とにより液の発泡を防いで高速充填が達成でき
る。

(5) 容器が充填位置にない状たいでは、カウンタ
加圧ガス通路はカウンタセンタリングベル弁２
７により閉じられたままであり、炭酸ガスの無
駄な放出が防げる。従つて本機側にノーボトル
ノーフイル装置が不要となる。

(6) 容器に炭酸ガスが導入される際、充填時フロ
ート部に付着した液が容器内に排出されるの
で、フロート部の清掃がなされるとともにフロ
ートの作動に際し泡等による液の障害物がない
ため正常な作動が達成できる。

(7) 容器内充填液面の上昇によりフロートがカウ
ンタ加圧ガス通路を閉じるため定量充填が達成
できるとともに液が同ガス通路を上昇すること
がなく、従来のように充填容器排出後、液タン
クからの炭酸ガスにより通路に残留する泡を機
外に放出する必要がなく、充填液の損失、炭酸
ガスの損失、環境汚染の恐れは生じない。

(8) 容器がシール部材に押し当てられた状たいで
容器内圧と充填管内圧を同圧とすることによ
り、充填管に詰まつている液を容器内に落下さ
せることができるので、入味液面の均一化が達
成できるとともに、従来のようにスニフト終了
後、容器が下降していく過程で充填管内の液が
落下される方式では連通回路又は充填管管路抵
抗のバラツキあるいは液の表面張力の安定点の
ずれ等に起因する入味液面の不揃いや機外への
漏出等による充填液の損失、環境汚染ゴミの吸
込み等の問題があるが、これらの問題を解消で
きる。

(9) 液タンク内圧と充填管内大気圧の差圧により
液タンクと充填管を遮断するように液弁は構成
されているので、容器が充填位置にないときあ
るいは破れ容器が供給された場合等液タンクか
らの液流出によるトラブルを未然に防止でき
る。

(10) スニフト時のヘツドスペースガスを機外に排
出しないで、大気解放タンクに回収するので環
境汚染しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のものの一例を示す断面図、第２
図はその異なる方向の断面図、第３図は本発明の
一実施例を示す断面図、第４図は充填機の平面
図、第５図は充填工程サイクル図である。 ２０：容器、２１：液タンク、２２：充填管、
２３：液弁、２５：カウンタ加圧ガス通路、２
６：カウンタ弁、２９：ガス排出通路、３０：大
気解放タンク、３１：流量制御弁、３２：小オリ
フイス、３３，３６，３７：通路、３４：連通
弁、３５：大オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長い充填管を容器の底部近くまで挿入して液
   を充填する装置において、液タンクと充填管との
   間の液通路を開閉する液弁と、液タンク上部から
   バルブブロツクにシールされた容器内にカウンタ
   加圧ガスを導入するように設けられ先端にフロー
   トボールを配設したカウンタ加圧ガス通路と、同
   カウンタ加圧ガス通路内に介装され同通路の開閉
   を行うカウンタ弁と、該カウンタ加圧ガス通路の
   カウンタ弁より容器側の同通路に連通され他端が
   大気に通じる容器内ガス排出通路と、同容器内ガ
   ス排出通路内に流量制御弁を介して並設する絞り
   率の大きい小オリフイス及び絞り率の小さい大オ
   リフイスと、前記容器の上部空間と大オリフイス
   及び充填管の上部とを接続させる通路途中に介装
   された連通弁とを有してなることを特徴とする長
   い充填管を用いた液充填装置。