JPH03162296A - 液体充填量の調節方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 《発明の目的｝ く産業上の利用分野〉 本発明は例えば缶に液体を充填する場合に、その充填量
を調節する方法並びにその装置に関するものである． く発明の背景〉 近年、ペングーの普及により缶飲料の消費が伸び、また
消費者嗜好に対応するためにその種類も多様化する傾向
にある．このような状況下、飲料メーカーでは多品種少
量生産を求められ、これに伴って例えば同じ大きさの缶
であっても、飲料の種類により缶内に充填する液量を変
える場合も頻繁に生ずる。即ちコーヒー飲料、茶飲料な
どでは、その量目表示は重量表示であるため、比重の大
小により充填する液容量も微妙に変わる。このような場
合における従来手法は、第５図に示すようにヘッドＡ内
の缶Ｃが当接する部分にスペーサＳを咬ませ、このスペ
ーサＳの厚さで缶Ｃと注入口Ｅとの相対的な高さを変え
ることにより、充填可能範囲つまり缶底から庄入口Ｅま
での充填容積を調節していた．しかしながらこのように
スベーサＳを用いて充填量の調整を行う方法では、同じ
大きさの缶であっも飲料のＮ類によって液量を変える度
に、充填機に１００近くあるいはそれ以上ある各ヘッド
八のすべてについてスペーサＳを取り替えなければなら
ず、その切替作業に手間と時間がかかり、迅速な作業が
できないのが現状であった。

く開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたもので′あって
、従来のようにすべてのスペーサを取り替えることなく
、タンク内の液面高さの調節をするだけで充填量を変え
ることができるようにした液体充填量の調節方法並びに
その装置の開発を試みたものである。

《発明の構戒｝ 〈目的達成の手段〉 即ち本出願に係る第一の発明たる液体充填量の調節方広
は、フィリングパルプを具えたタンクの注入口に対し容
器を臨ませ、このフィリングバルプの開放により容器内
に所定量の液体を充填する方法において、目的とする充
填量を充填した場合における容器内の液面高さよりやや
下方に注入口が位置するように容器を密封状態に臨ませ
、この状態で前記フィリングバルブにおける弁を開放す
ることにより前記フィリングバルブにおけるベントチュ
ーブ内での液面高さがタンク内の液面高さと同一高さと
なるまで液体を容器内に充填し、その後、弁を閉鎖して
ベントチューブ内に残留し液面高さによって定められる
一定量の液体を容器内へ落下させて目的量の液体を充填
することを特徴として或るものである。

また本出願に係る第二の発明たる液体充填量の調節装置
は、注入口を形成し且つ液面高さを調整するフロートを
具えるタンクと、前記注入口に臨む弁及び容器内の空気
抜けとしてのベントチューブを形成し、この弁操作によ
り前記注入口を開閉するフィリングバルブとを具えて成
る充填装置において、前記注入口の位置は容器に目的量
の液体を充填したときの液面高さより低い位置とし、液
注入時には前記フィリングバルブにおけるベントチュー
ブ内での液面高さがタンク内の液面高さと同一高さとな
るまで肢体を容器内に充填し、弁の閉鎖に伴いベントチ
ューブ内から落下し、液面高さによって定まる一定量の
残留液を充填して目的量とすることを特徴として或るも
のである。

これら発明により前記目的を達戒しようとするものであ
る。

《発明の作用》 本発明ではフィリングバルプにおける弁の開放によりタ
ンク内の液体が容器内に充填され、充填高さが注入口に
至った後はベントチューブ内に液体が浸入してタンク内
の液面高さにまで至る。その１＆、弁が閉じるとベント
チューブ内の液体が落下し、これにより目的量の液体が
容器内に充填される。

またタンク内の液面高さを変えればベントチューブ内に
浸入する液体の量が変化するため、容器内への充填量を
変えることができる。

く実施例〉 以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。符号ｌは本発明たる液体充填量の調節装置を通用した
充填機であって、このものは軸２を中心としてその周り
に回転自在な上下二つのリング状の磯枠３ａ、３ｂを具
え、上部の機枠３ａにはこれに沿うように中空のリング
状に形成されたタンク４と、このタンク４の下側に設け
た複数のへフド５とを設けて戒り、一方、下部の機枠３
ｂには各ヘッド５に対応してリフタ６を複数設けて成る
。またこのような充填機１の近傍には、それに隣接する
ように設けられる缶Ｃの供給ライン７と、充填機ｌの作
動状態を制御するコントロールボソクス８とが設けられ
る。そしてこの充填機１は、機枠３　ａ　ｓ３ｂが軸２
を中心として回転する過程で、リフタ６が連続的に供給
ライン７から空缶を受け取り、タンク４内の飲料Ｄを一
定量充填するようにしたものである。まずタンク４につ
いて説明すると、このものには飲料Ｄを供給するための
飲料供給管１０と、充填完了後にタンク４内に残った飲
料Ｄを回収するための飲料回収管１）とが配管される。

尚、飲料供給管１０は充填作業終了時には洗浄水の供給
管ともなる．またタンク４内にはフロート１４を設ける
とともに、このフロート１４からコントロールボックス
８に配線がなされる。因みにこのフロートｌ４は、あら
かじめコントロールボソクス８で設定した飲料Ｄの液面
高さＨよりそれが低くなった場合に、これを検知して適
宜飲料供給管１０から飲料Ｄを供給する。またあらかじ
め設定されるタンク４内での飲料Ｄの液面高さＨはコン
トロールボソクス８での操作により変えることができる
ようになっている。このようにタンク４内での飲料Ｄの
液面高さＨを変化させることは、充填量の調節に直接に
関係がある。面この点については本装置の作動状態のと
ころで詳述する。更にタンク４の底面からは各ヘッド５
にそれぞれ対応するように筒状の注人管１５が形成され
、その先端部には後述する弁体に対応する弁座１６を形
成する。

このようなタンク４に対してはフィリングパルブ１８を
設ける。このフィリングバルプ１８は、管状のベントチ
ューブ１９と弁体２０とが形成されて成り、この弁体２
０が注入管１５における弁座１６に臨んでその間に注入
口２ｌを形成し、弁体２０の上下運動によりこの注入口
２ｌの開閉をするようになっている。またベントチュー
ブ１９の上端部は、タンク４内の飲料Ｄの液面高さより
高い位置に設定される。因みにこのベントチューブｌ９
は、従来は専ら缶内に飲料Ｄを充填するときの空気の抜
穴として機能していたものであるが、本発明にあっては
このようなｔＪｌｌ　ｆｉｌに加えて、ベントチューブ
１９内に貯留した飲料Ｄにより充填量を調節する機能を
も有する。尚、本発明たる液体充填量の調節装置は、タ
ンク４、フロート１４、フィリングバルプ１８及びベン
トチューブｌ９を含んだ全体から構威される。次に各ヘ
ンド５は、注入管１５の下部を覆うような下方が開放し
た筒体であって、その内部には、弁座１６の周りに缶Ｃ
と注入口２１との相対的な高さを調整するためのスペー
サ２２と充填時に缶Ｃの上縁と密接して缶内を密封する
ためのシールパソキン２３とを設ける．尚、本発明にお
ける充填量の調節は、基本的には同じ大きさの缶Ｃを使
用することが前提となっているため、異なる種類の缶を
使用する場合にはスベーサ２２による充填量の調節を行
う。またこのヘンド５にはヘソド５内を洗浄するための
ノズル２４が設けられ、このノズル２４には洗浄水供給
管２５が接続される。次にリフタ６は、缶Ｃをのせる皿
部２７と、この皿部２７を支持する支持杆２８と、更に
この支持杆２８を上下に摺動自在に支える基部２９とか
ら或る。そして支持杆２８は機枠３ａ、３ｂが回転する
過程で供給ライン７から缶Ｃを受け取る時点では最下部
に位置し、缶Ｃを受け取った後は機枠３ａ、３ｂの回転
に伴い缶Ｃの上縁がヘッド５におけるシールパッキン２
３に密接するまで上昇するようになっている。

本発明たる液体充填量の関節装置は以上述べた構造を有
するものであって、以下このものの作動状態について説
明する。まず充填機ｌを作動する前に適宜のスペーサ２
２を使用して、注入口２Ｉの高さが目的とする量の飲ｉ
ｎ　Ｄを缶Ｃに充填した場合の液面高さよりも低い位置
に設定する。尚この注入口２１の具体的な設定高さにつ
いては後述する．次にこの状態で充填機ｌを作動すれば
機枠３ａ、３ｂが回転し、その過程でリフタ６が供給ラ
イン７から缶Ｃを受け取る。モして機枠３ａ、３ｂの回
転に伴いリフタ６が上昇して缶Ｃの上縁がシールパッキ
ン２３に密接して缶内が密閉状態となる．その後、フィ
リングバルプＩ８が下方へ移行して弁体２０が弁座ｌ６
と離れて注入口２１が開放状態となり、タンク４内の飲
料Ｄが缶Ｃに充填される．このとき飲料Ｄの充填に伴い
、缶Ｃ内の空気はベントチューブ１９を通ってタンク４
内に逃げる。このようにして飲料Ｄが注入口２１の高さ
に達すると、注入口２１より上部にある缶Ｃ内の空気は
ベントチューブ１９への逃げ道を飲料Ｄにより塞がれる
ため、それ以上缶Ｃ内へ飲料Ｄが充填されることなく、
飲料Ｄはタンク４内の飲料Ｄの圧力によりベントチュー
ブｌ９へ浸入するようになる．そしてベントチューブ１
９内の飲料Ｄの高さがタンク４における飲料Ｄの高さＨ
と同じになると、それ以上注入口２ｌから飲料Ｄが流れ
込まなくなり、この状態でフィリングバルブ１８が上昇
して弁が閉じる。このようにして弁が閉じるとタンク４
内と缶Ｃ内との圧力バランスがくずれ、第３図（ａ）に
示すように開弁時に缶Ｃ内に充填されている液ｉｔ　Ｖ
　ｏに加えてベントチューブ１９内に溜まっていた液量
ΔＶｉの飲料Ｄが缶Ｃ内に落下して、すでに充填されて
いた飲料Ｄと合わせて目的充填！（Ｖｏ＋ΔＶｌ）の飲
料Ｄが充填されることになる．また第３図（ｂ）に示す
ようにタンク４内の飲料Ｄの液面高さをＨ′とすれば、
ベントチューブ１９内に溜まる液量はΔ■２となるため
、最終的に目的充填１）（Ｖｏ＋Δ■２）を充填するこ
とができる．尚、缶Ｃへの充填によりタンク４内の液僅
か減少するが、この場合にはタンク４における飲料Ｄの
高さＨの変化をフロー｝１４が検知して飲料供給管１０
から飲料Ｄを供給し、その液面高さＨを一定に保ってい
る．また本発明では以上述べたように、初めに目的量よ
り少ない飲料Ｄを充填しておき、その後ベントチューブ
１９内に溜まっている飲料Ｄを加えることにより最終的
に目的量の飲料Ｄを充填するという方法をとるわけであ
るが、この場合にベントチューブｌ９の内径やタンク４
内の液面高さ等が設計上問題になるのでこの点について
更に詳しく説明する．いま、缶Ｃの内径をｄＬ、ベント
チューブｌ９の内径をｄ２、タンク４内の飲料Ｄの液面
高さをＨ１注入管ｌ５の長さ寸法をｈ、注入口２１と缶
Ｃの底面との距離寸法ｅＬとすると、目的とする充填量
■は、となる．従って、逆に充填ｉ１Ｖを充填するため
には液面高さＨは理論的には、 とすればよい．尚、ベントチェーブｌ９は飲料Ｄの一時
的な貯留部になるから、その内（４　ｄ　２を大きくす
れば一時的に貯留できる飲′＃＋Ｄの量が堆加し、ｍ節
幅を広げることができるとともに、タンク４の高さ寸法
を大きくする必要がない．次に以上のようにして一種類
の飲料Ｄの充填を終え、同じ大きさの缶Ｃを使用するが
、その充填量が飲料Ｄと異なる他の飲料Ｄ′を充填する
場合には、まず先の飲料Ｄをタンク４から回収後、通宜
タンク４及びヘフド５を水で洗浄して飲料Ｄ′をタンク
４に供給する。このとき目的とする充填量ｖ′から前記
Φ式に基づいて液面高さＨ′を計算し、コントロールボ
ックス８でフロート１４が検知する液面高さＨ′を関節
する．即ちこの場合の充填量の調節方法は、単に液面高
さＨ′を！１）節するだけで、各ヘッド５におけるスペ
ーサ２２を取り替える必要はない。このようにして充填
量Ｖ′を調節した後は飲料Ｄの場合と同様にして充填を
行う． 《発明の効果》 本発明にあっては、同じ大きさの缶Ｃを使用するが、充
填する飲料の種類によりその充填量が異なる場合には、
コントロールボンクス８でタンク４内の液面高さを変え
るだけで充填量のｙＪｗ１をすることができる．従って
、従来のようにへ７ド５におけるすべてのスペーサ２２
を取り？えるという作業を省くことができるため、多品
種少量生産という近年の生産体制にマッチした液体充填
量の調節装置が提供できるものである。

また本発明たる液体充填量の調節方法は、従来空気の抜
穴としてのみ機能していたベントチューブ１９に充填量
の調節用としての機能をも追加し、タンク４内の液面高
さを変えるだけで充填量の調節ができるようにしたから
、従来ある充填機においても容易に適用することができ
る．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の液体充填量の調■装置を一部拡大して
示す斜視図、第２図は同上配管図、第３図は本発明の液
体充填量の調節方法を液面高さを異ならせた二つの実施
例により対比して示す縦断面図、第４図は同上一連の充
填工程を段階的に示す縦断面図、第５図は従来の調節方
法をスベーサの厚さを異ならせた二つの実施例により対
比して示す縦断面図である． ｌ；充填機 ２；軸 ３ａ，３ｂ；機枠 ４；タンク ５；へ・ノド ６；リフタ ７；供給ライン ８；コントロールボックス ｌＯ；飲料供給管 ｌ１；飲料回収管 １４；フロート ｌ５；注入管 １６；弁座 ｌ８；フィリングバルブ ｌ９；ベントチューブ ２０；弁体 ２１；注入口 ２２；スペーサ ２３；シールパッキン ２４；ノズル ２５；洗浄水供給管 ２７；皿部 ２８；支持杆 ２９；基部 Ｃ：缶 Ｄ；飲料 Ｄ′；飲料 ｄＬ　．缶の内１蚤 ｄ２　；ベントチューブの内径 Ｈ；タンク内の飲料の液面高さ Ｈ′；タンク内の飲料の液面高さ ｈ；注入管の長さ寸法 Ｌ；注入口と缶の底面との距離寸法 Ｖ；充填量 ｖ′；充填量 ｖ９　：開弁時に缶内に充填されている液量ΔＶｔ、Δ
ｖ２ ベントチューブ内に溜まっている液量 ６：リフタ ３図 （ｂ） （（７） 第４ （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィリングバルブを具えたタンクの注入口に対し
   容器を臨ませ、このフィリングバルブの開放により容器
   内に所定量の液体を充填する方法において、目的とする
   充填量を充填した場合における容器内の液面高さよりや
   や下方に注入口が位置するように容器を密封状態に臨ま
   せ、この状態で前記フィリングバルブにおける弁を開放
   することにより前記フィリングバルブにおけるベントチ
   ューブ内での液面高さがタンク内の液面高さと同一高さ
   となるまで液体を容器内に充填し、その後、弁を閉鎖し
   てベントチューブ内に残留し液面高さによって定められ
   る一定量の液体を容器内へ落下させて目的量の液体を充
   填することを特徴とする液体充填量の調節方法。
2. （２）注入口を形成し且つ液面高さを調整するフロート
   を具えるタンクと、前記注入口に臨む弁及び容器内の空
   気抜けとしてのベントチューブを形成し、この弁操作に
   より前記注入口を開閉するフィリングバルブとを具えて
   成る充填装置において、前記注入口の位置は容器に目的
   量の液体を充填したときの液面高さより低い位置とし、
   液注入時には前記フィリングバルブにおけるベントチュ
   ーブ内での液面高さがタンク内の液面高さと同一高さと
   なるまで液体を容器内に充填し、弁の閉鎖に伴いベント
   チューブ内から落下し、液面高さによって定まる一定量
   の残留液を充填して目的量とすることを特徴とする液体
   充填量の調節装置。