JPH0314717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液充填方法及び装置の改良に関するも
のである。

従来の液充填装置を第１，２図により説明する
と、ａが液タンク、ｂがその充填タンク、ｃが排
気室、ｄがカウンタ通路、ｅが連通管、ｇがバル
ブブロツク、ｈ，ｉが弁、j₁，k₁がエアシリン
ダ、j₂，k₂が同各エアシリンダj₁，k₁のピストン
ロツド、ｌが排気弁、ｍがフロート、ｎが排気通
路、ｏがベントチユーブ、ｐが充填管、ｒが液
管、ｓがプランジヤ、ｔがスニフト通路、ｑが容
器で、容器ｑがバルブブロツクｇに押し当てられ
ると、エアシリンダj₁により弁ｈが開き、カウン
タ通路ｄ、充填管ｐを介して容器ｑ内に炭酸ガス
が流入される。このようにして充填タンクｂの内
圧と容器ｑの内圧とが同一圧力になると、エアシ
リンダj₁により弁ｈが閉じられる。なお液タンク
ａは充填タンクｂと排気室ｃとにより構成されて
いる。次いでシリンダk₁により弁ｉと排気弁ｌと
が開かれて、液の充填が行なわれる。また弁ｉが
開かれると、充填タンクｂから液管ｒを介してバ
ルブブロツクｇに液Ａが導かれる。そして同液Ａ
は充填管ｐから容器ｑ内へ流入し、同容器ｑ内の
気体はベントチユーブｏ排気通路ｎフロートｍ排
気弁ｌ連通管ｅを介して排気室ｃへと流れる。な
お排気室ｃは充填タンクｂ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ｐから容器
ｑ内へ流入した液Ａの液面が、ベントチユーブｏ
の下端に達すると、排気通路ｎに液Ａが流入し、
フロートｍが押上げられて、排気通路ｎが閉鎖さ
れる。これにより充填タンクｂからの液Ａの流入
が停止して、充填が終了する。そしてシリンダk₁
により弁ｉ排気弁ｌが閉じられる。次いで図示し
ないスニフト弁が操作されて、スニフト通路ｔが
開かれ、容器ｑ内上部の圧力が大気に放出された
のち、容器ｑが下降させられる。この下降中に、
図示しない手段により充填管ｐの上部が大気に連
通し、充填管ｐ内の残存液が第２図のように容器
ｑ内へ落下する。容器ｑが充填装置から取り除か
れると、弁ｈが開いて、充填管ｐ内の残存液（付
着液）が充填タンクｂ内の炭酸ガスにより機外へ
排出されるとともに、プランジヤーｓが操作され
て、排気室ｃ内圧力によりベントチユーブｏ排気
通路ｎフロートｍ内の残存液がベントチユーブｏ
から機外へ排出される。また上記残存液の掃除
後、充填をうける次の容器ｑがバルブブロツクｇ
に再び押し当てられて、同様の工程が繰返され
る。なお上記のように容器が充填装置から取り除
かれた後、充填管ｐベントチユーブｏ排気通路ｎ
フロートｍ内の残存液が機外へ排出されるのは、
次の容器ｑがバルブブロツクｇに押し当てられ
て、再び充填行程が開始されると、上記部分に残
存した液、特に充填管ｐ内の付着液がカウンタガ
スにより容器ｑ内にまき散らされて充填時液の発
泡の原因になつたり、排気通路ｎが塞がつて充填
不能になつたり、上記部分に残存する残存液が雑
菌発生の原因になつて、好ましくないためであ
る。

前記液充填装置では、残存液を次の充填行程に
先立つて機外へ排出するようにしているため、室
内に雑菌等が発生するのを防止できなくて、作業
環境を悪化させる要因になつていた。

本発明は前記問題点に対処するもので、長い充
填管を容器の底部近くまで挿入して液を液タンク
から容器内に充填する液充填方法において、液の
容器への充填が終了して、液タンクと充填管との
間の液通路が閉じられたのち、充填管の上部と液
の充填された容器の上部空間とを連通して同充填
管内に残留する残留液を容器内へ落下させ且つそ
の行程中にカウンタガスを充填タンクの上部と液
の充填された容器とを連通する排気通路の一部に
閉じ込め、スニフト時に排気通路を上昇する残留
液をそのときの容器内上部空間の減圧にともなう
上記カウンタガスの膨脹により容器内へ押し戻す
ことを特徴とした液充填方法、及び長い充填管を
容器の底部近くまで挿入して液を液タンクから容
器内に充填する液充填装置において、液室と気室
とを有しこれらを一室で構成した液タンクと、同
液タンクの気室から容器内に延びるカウンタ通路
と、一端が大気に解放した小オリフイス付通路と
一端が大気に解放した大オリフイス付通路と同大
オリフイス付通路の他端から２方向に分岐した分
岐通路とよりなる大気側通路と、上記カウンタ通
路の途中と上記小オリフイス付通路の他端と上記
分岐通路の一方とに機械式切換弁を介して接続し
た容器内カウンタガスの排気通路と、前記充填管
の途中から延びて上記分岐通路の他方に機械式切
換弁を介して接続した充填管側通路と、上記排気
通路に流入した液により押し上げられて同排気通
路を閉じるフロート弁と、上記充填管側通路の機
械式切換弁から容器内上部空間に延びるスニフト
通路とを具えていることを特徴とした液充填装置
に係り、その目的とする処は、発泡や液詰りのな
い確実な液充填が保証され、また作業環境の悪化
防止等が可能になり、さらに液ロスが防止される
改良された液充填方法及び装置を供する点にあ
る。

次に本発明の液充填装置を第３，４図に示す一
実施例により説明すると、第３図の１が液の充填
される容器、２が充填タンク、３が充填管、５が
バルブブロツク４に充填タンク２と充填管３との
間を開閉するように設けた液通路６開閉用液弁、
７がバルブブロツク４と液弁５との間に設けたバ
ネ、８が充填タンク２の上部空間とバルブブロツ
ク４に設けたシール部材９により口部をシールさ
れた容器１内とを連通するように設けたカウンタ
通路、１０が同カウンタ通路８を開閉するカウン
タ弁で、３個の接続口１０ａ，１０ｂ，１０ｃを
有し、１０ａ，１０ｂはカウンタ通路８に接続
し、１０ｃは後記排気通路１１に接続している。
また１１がカウンタ弁１０の接続口１０ｃとバル
ブブロツク４に設けたシール部材９により口部を
シールされた容器１内とを連通するように設けた
排気通路である。なおカウンタ通路８の下端と排
気通路１１の下端とを比べると、後者の方が下方
に位置する。また１２が上記排気通路１１に設け
たフロート弁で、ボール１２ａとストツパ１２ｂ
とシール面１２ｃとを具えている。また１３が排
気通路１１のカウンタ弁１０とフロート弁１２と
の間と大気に解放した大気解放タンク１４とを連
通する通路で、途中に流量制御弁１５と小オリフ
イス１６とが設けられている。１７が後記通路２
０と通路１３の大気解放タンク１４側とを連通す
る通路で、上記小オリフイス１６よりも絞り抵抗
の小さい大オリフイス１８が設けられている。１
９がシール部材９により口部をシールされた容器
１内に開口する通路、２０が上記流量制御弁１５
の接続口１５ｃから延びた通路、２１が上記充填
管３の上端から延びた通路で、上記各通路１９，
２０，２１の合流点には接続口２２ａ，２２ｂ，
２２ｃを有するスニフト弁２２が設けられてい
る。２３は図示されていない手段により上下動さ
れるロツド、２４は図示されていない手段により
昇降される容器載台である。なお常時は充填タン
ク２内の圧力の方が充填管３内の大気圧より高
く、液弁５はバネ７の力に打勝つて充填タンク２
と充填管３との間を第３図のように遮断してい
る。また上記各弁は、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。またカウンタ弁１
０は、接続口１０ａ，１０ｂ，１０ｃが閉じられ
た状態、１０ａと１０ｂとが連通された状態、及
び１０ｂと１０ｃとが連通された状態に切換える
ことができ、流量制御弁１５は接続口１５ａ，１
５ｂ，１５ｃが閉じられた状態、１５ａ，１５
ｂ，１５ｃが連通された状態、及び１５ａと１５
ｂとが連通された状態に切換えることができ、ス
ニフト弁２２は接続口２２ａ，２２ｂ，２２ｃが
閉じられた状態、２２ａと２２ｂとが連通された
状態、及び２２ａと２２ｃ、２２ｂと２２ｃとが
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。また第４図の、２５は割出しスクリユ
ー、２６は入口スターホイール、２７は充填機、
２８は転送スターホイール、２９は打栓機、３０
は出口スターホイールである。

次に前記液充填装置の作用を説明する。容器１
は割出しスクリユー２５と入口スターホイール２
６を介して充填機２７に送られる。充填機２７の
周りには、充填機２７のバルブブロツク４に同調
して移動する容器載台２４があり、容器１は容器
載台２４に載置される。

容器１は充填機２７の矢印方向への回転ととも
に移動し、その間に液が充填され、転送スターホ
イール２８を介して打栓機２９に送られて打栓さ
れ、出口スターホイール３０により排出される。
次に充填行程の詳細について説明する。容器載台
２４の上昇により、容器１がシール部材９に押し
当てられると、カウンタ弁１０の接続口１０ａ，
１０ｂが連通される。一方、カウンタ弁１０の接
続口１０ａ，１０ｃ，１０ｂ，１０ｃの間と、流
量制御弁１５の接続口１５ａ，１５ｂ，１５ｃの
間と、スニフト弁２２の接続口２２ａ，２２ｂ，
２２ｃの間と、液弁５とは閉じている。カウンタ
弁１０の接続口１０ａ，１０ｂの連通により、充
填タンク２よりカウンタガスがカウンタ通路８を
介して容器１に導入されて、容器１内が充填タン
ク２内と同圧になる。容器１内が充填タンク２内
と同圧になると、カウンタ弁１０の接続口１０
ａ，１０ｂの間が閉じられるとともにロツド２３
が図示しない手段により持上げられて液弁５がバ
ネ７の力により上昇し、充填タンク２と充填管３
との間が連通して、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１５の接続口１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
の間は閉じられているため、液の流量が容器内ガ
ス圧力上昇に伴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が緩和されて、発泡、
ガス巻込みが最小限に抑えられる。次いで流量制
御弁１５の接続口１５ａ，１５ｂが連通され、容
器１内のガスが排気通路１１の下端よりフロート
弁１２を通り通路１３へと流れ、小オリフイス１
６により絞られながら大気解放タンク１４を経て
大気へ排出される。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３の下端
に到達すると、流量制御弁１５の接続口１５ａ，
１５ｂ，１５ｃの間がともに連通され、容器１内
のガスが小オリフイス１６及び大オリフイス１８
を経て大気解放タンク１４へと排出される。

従つて、容器１内ガスの排出量が大きくなつ
て、充填速度が高まる。充填液面が上昇し、液が
排気通路１１の下端より排気通路１１内に流入
し、フロート弁１２のボール１２ａを押し上げ
て、ボール１２ａがシール面１２ｃに押し当てら
れると、容器１内のガスの排出通路が塞がれ、液
の容器１内への流入が止まつて、容器１のヘツド
スペースにガスが閉じ込められる。このことは排
気通路１１の下端位置により充填後の最後液面が
決定されることを意味する。次いで、ロツド２３
が押し下げられて、液弁５が閉じられる。なお液
弁５の閉止は、容器１内の液中の気泡が上昇する
のを待つて（ホールド行程）行つてもよい。

液弁５が閉じられると同時に、流量制御弁１５
の接続口１５ａ，１５ｂ，１５ｃの間が閉じられ
るとともにカウンタ弁１０の接続口１０ｂ，１０
ｃの間及びスニフト弁２２の接続口２２ａ，２２
ｂの間は連通される。このときカウンタ弁１０の
接続口１０ａ，１０ｂ，１０ａ，１０ｃの間、及
びスニフト弁２２の接続口２２ａ，２２ｃ，２２
ｂ，２２ｃは閉じられている。カウンタ弁１０の
接続口１０ｂ，１０ｃの間は、カウンタ弁１０の
接続口１０ｃとシール面１２ｃに押し当てられて
いるボール１２ａとの間の排気通路１１の一部が
充填タンク２カウンタ通路８からのカウンタガス
で充満されたのち閉じられる。スニフト弁２２の
接続口２２ａ，２２ｂの連通により、容器１の内
圧と充填管３の内圧とが同圧になつて、充填管３
の液が容器１内へ落下する。次いでスニフト弁２
２の接続口２２ａ，２２ｃ，２２ｂ，２２ｃがと
もに連通され、容器１内と充填管３内のガスが通
路１９，２１からスニフト弁２２を介して合流
し、通路１７大オリフイス１８により絞られなが
ら大気解放タンク１４より大気へ排出されて、容
器１内のヘツドスペースが大気圧になる。この容
器１内ヘツドスペースの減圧にともない排気通路
１１と通路１３の一部の通路内とに充満されてい
たカウンタガスが膨脹することになり、シール面
１２ｃを塞いでいたボール１２ａが押し下げられ
て、ストツパ１２ｂに押し付けられ、排気通路１
１の下端から流入してボール１２ａをシール面１
２ｃに押し当てていた液が容器１内に押し戻され
る。なお上記のようにしたのは、排気通路１１に
上昇した液の通路は狭く、そのため、排気通路１
１の両端を大気に解放しても、液の表面張力によ
り液が保持されて落下しない不具合を解消するた
めである。以上の充填行程が終了すると容器載台
２４が下降し、容器１が容器載台２４の移動によ
り転送スターホイール２８へ受け渡される。

本発明は前記のように液の容器内への充填が終
了した後の容器がシール部材に押し当てられてい
る状態のときに、充填管、及び排気通路下端から
フロート弁の間に残留している液を容器内へ押し
戻すようにしたので、発泡や液詰まりのない確実
な液充填が保証され、また液の機外への放出がな
いので、作業環境の悪化防止等が可能となり、液
ロスも防止することができる。

第５図は、カウンタ弁１０とフロート弁１２と
の間の排気通路１１に絞り３１を追加した他の実
施例で、液が容器１に充填され、液弁５流量制御
弁１５が閉じられるまでの作用は前記実施例と同
じであるが、それからの作用は次の通りである。
即ち、スニフト弁２２の接続口２２ａ，２２ｂの
みが連通されて、充填管３内の液が容器１内に落
下する。次いでスニフト弁２２の接続口２２ａ，
２２ｃ，２２ｂ，２２ｃの間が連通され、容器１
内と充填管３内のガスが通路１９，２１からスニ
フト弁２２を介して合流し、通路１７大オリフイ
ス１８により絞られながら大気解放タンク１４よ
り大気へ排出されて、容器１内のヘツドスペース
が大気圧になる。その後、スニフト弁２２の接続
口２２ａ，２２ｃ，２２ｂ，２２ｃが連通のまま
で、また流量制御弁１５の接続口１５ａ，１５
ｂ，１５ｃが閉じられたままで、カウンタ弁１０
の接続口１０ｂ，１０ｃのみが連通され、充填タ
ンク２のカウンタガスがカウンタ通路８を介して
絞り３１により絞られながらシール面１２ｃに押
し当てられているボール１２ａを押し下げ、排気
通路１１に流入していた液が容器１内に押し戻さ
れて、容器ヘツドスペース内の昇圧分がスニフト
弁２２大オリフイス１８を介して大気解放タンク
１４より大気へ排出される。排気通路１１内の液
の押し戻しが終ると、カウンタ弁１０の接続口１
０ｂ，１０ｃの間が閉じられる。

以上の充填行程が終了すると、第３図に示す実
施例と同様に容器１がスターホイール２８に受け
渡される。以上第３図，第５図の実施例とも、液
が排気通路１１に流入して、ボール１２ａがシー
ル面１２ｃに押し当つている状態では、容器内液
面が排気通路１１下端より上昇しており、排気通
路１１内の液の容器１内への押し戻し行程では、
排気通路１１内の液が容器１内の液中に放出され
るが、第５図の実施例では、排気通路１１に設け
た絞り３１により充填タンク２からのカウンタガ
スが絞り率に見合つた分だけ供給されるため、排
気通路１１内の液の容器１内の液中への放出が緩
やかとなり、容器１内の液の発泡が低く抑えられ
ることになる。なお排気通路１１の液の押し戻し
は、容器１内ヘツドスペースが前記スニフト弁２
２の操作により大気圧に解放された後、容器１を
下降させながら容器１内の液面が排気通路下端よ
り下がつた過程から行うようにしてもよい。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種
種の設計の改変を施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液充填装置を示す縦断側面図、
第２図はその拡大縦断側面図、第３図が本発明に
係る液充填装置の一実施例を示す縦断側面図、第
４図は液充填装置とその周りの機器を示す平面
図、第５図は本発明の液充填装置の他の実施例を
示す縦断側面図である。 １…容器、２…液タンク、３…充填管、１１…
排気通路、１３…大気側通路の小オリフイス付通
路、１６…小オリフイス、１７…大気側通路の小
オリフイス付通路、１８…大オリフイス、２０…
大気側通路の分岐通路、１９…スニフト通路、２
１…充填管側通路、１０，１５，２２…機械式切
換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長い充填管を容器の底部近くまで挿入して液
   を液タンクから容器内に充填する液充填方法にお
   いて、液の容器への充填が終了して、液タンクと
   充填管との間の液通路が閉じられたのち、充填管
   の上部と液の充填された容器の上部空間とを連通
   して同充填管内に残留する残留液を容器内へ落下
   させ且つその行程中にカウンタガスを充填タンク
   の上部と液の充填された容器とを連通する排気通
   路の一部に閉じ込め、スニフト時に排気通路を上
   昇する残留液をそのときの容器内上部空間の減圧
   にともなう上記カウンタガスの膨張により容器内
   へ押し戻すことを特徴とした液充填方法。 ２ 長い充填管を容器の底部近くまで挿入して液
   を液タンクから容器内に充填する液充填装置にお
   いて、液室と気室とを有しこれらを一室で構成し
   た液タンクと、同液タンクの気室から容器内に延
   びるカウンタ通路と、一端が大気に解放した小オ
   リフイス付通路と一端が大気に解放した大オリフ
   イス付通路と同大オリフイス付通路の他端から２
   方向に分岐した分岐通路とよりなる大気側通路
   と、上記カウンタ通路の途中と上記小オリフイス
   付通路の他端と上記分岐通路の一方とに機械式切
   換弁を介して接続した容器内カウンタガスの排気
   通路と、前記充填管の途中から延びて上記分岐通
   路の他方に機械式切換弁を介して接続した充填管
   側通路と、上記排気通路に流入した液により押し
   上げられて同排気通路を閉じるフロート弁と、上
   記充填管側通路の機械式切換弁から容器内上部空
   間に延びるスニフト通路とを具えていることを特
   徴とした液充填装置。