JPH05319486A - 容器に液体を充てんするための装置 - Google Patents

容器に液体を充てんするための装置

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JPH05319486A
JPH05319486A JP3256422A JP25642291A JPH05319486A JP H05319486 A JPH05319486 A JP H05319486A JP 3256422 A JP3256422 A JP 3256422A JP 25642291 A JP25642291 A JP 25642291A JP H05319486 A JPH05319486 A JP H05319486A
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valve
cylinder
piston
liquid
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JP3256422A
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Patrick Howe
パトリック・ハウ
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FUROOTEC Ltd
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FLOTECH Ltd
FUROOTEC Ltd
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    • G01F11/021—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
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    • B67C3/206—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups using arrangements of cylinders and pistons

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測された量の液体製品が充てんヘッドから
容器に供給されるようにすること。 【構成】 閉鎖可能なノズル２４を有する少なくとも一
つの充てんヘッド１０と、パワー作動往復動ピストン１
５を有し、かつ、充てんヘッド１０に接続されると共に
非可逆バルブ１８を介して液体貯蔵容器１９に接続され
た変位シリンダ１４と、貯蔵容器１９からの計測された
量の液体がそのシリンダ１４を通って充てんヘッド１０
に供給され、そこからノズル２４を通って容器に供給さ
れるように、ノズル２４の開閉を制御すると共に、ピス
トン１５の往復ストロークの長さとタイミングを制御す
るためのタイミング手段２１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、瓶のような容器に液
体を充てんするための装置に関する。
【０００２】
【目的・構成・効果】容器に液体を充てんするための空
気式の充てんヘッドはすでに良く知られている。周知の
充てんヘッドはタイマーと連動し、そのタイマーは所定
のタイムスケールで空気システムを調整して、液体製品
がそのヘッドから容器に流れるように充てんヘッドのノ
ズルまたはバルブを上記タイムスケールで開閉する。容
器に入る液体製品の量は、充てんヘッドのノズルまたは
バルブが関連する空気システムによって開位置に保持さ
れている時間の長さによって決定される。
【０００３】本発明は、計測された量の液体製品を充て
んヘッドシステムに供給するように作用するパワー作動
ピストンを持った変位シリンダを、充てんヘッドシステ
ムと関連して動作するように設けることによって、周知
の充てんヘッドシステムを改良しようとするものであ
る。本発明は、閉鎖可能なノズルを有する少なくとも一
つの充てんヘッドと、パワー作動往復動ピストンを有
し、かつ、充てんヘッドに接続されると共に非可逆バル
ブを介して液体貯蔵容器に接続された変位シリンダと、
貯蔵容器からの計測された量の液体がそのシリンダを通
って充てんヘッドに供給され、そこからノズルを通って
容器に供給されるように、ノズルの開閉を制御すると共
に、ピストンの往復ストロークの長さとタイミングを制
御するためのタイミング手段とを備える、容器に液体を
充てんするための装置を提供する。望ましくは、本装置
は、同じ変位シリンダと連係すると共に、すべてが同じ
タイミング手段によって制御される互いに間隔をあけて
置かれた複数の充てんヘッドを含むことが望ましい。タ
イミング手段は、望ましくは、使用中の充てんヘッドの
数、各容器に充てんされるべき液体の量および望ましい
充てん速度と独立して、時間が定められたノズルの開閉
シーケンスを調節すると共に、ピストンのストロークと
タイミングを調節するようにプログラムされたプログラ
ム可能なロジック・コントローラがよい。
【０００４】本発明は添付図面を参照して例示の方法に
よってのみ与えられたその実施例の以下の記述から理解
されるであろう。図１において、この装置は、往復動ピ
ストン２３を有する通常の空気作動のステンレススチー
ル製充てんヘッド１０を含み、上記ピストン２３は、閉
鎖可能な充てんヘッドのノズルを提供するために、中空
ノズル２４の下端においてバルブシート１３と共動する
バルブヘッド１２を持った往復動するステンレススチー
ル製のロッド１１を駆動する。バルブヘッド１２は、ロ
ッド１１によって運ばれる平坦な剛性のバックプレート
上に搭載されたバイトン(viton)Ｏ−リングまたはゴム
製のワッシャーであるのが望まし。ピストン２３はピス
トンロッド２５によって空気シリンダ２６のピストン
(図示せず)に連結されている。通常構造のものである空
気シリンダ２６は、定圧５０psi圧縮空気源（図示せ
ず）に接続されるポート２７および２８を含む。各ポー
ト２７および２８はそれぞれのソレノイド作動バルブ
(図示せず)と連係しており、そのソレノイド作動バルブ
を適当な組み合わせで開閉することによって、空気シリ
ンダの中のピストンがノズルバルブ１２／１３を閉じる
ためにシリンダ２６の中で前進(すなわち図１では下降)
ストロークを行い、あるいは、ノズルバルブ１２／１３
を開くためにシリンダ２６の中で後退(上昇)ストローク
を行うようにすることができる。また、空気シリンダ２
６の中のピストンは磁石を運び、その磁石は、ピストン
の所定位置において、シリンダ２６のそれぞれ前と後に
向かって置かれたリード近接スイッチ２９および３０を
閉じる。シリンダ２６の中のピストンのこれらの所定位
置はピストンストロークの制御のためのデータ位置を構
成し、そして、個々のリードスイッチの閉鎖はプログラ
ム可能なロジックコントローラ(ＰＬＣ)２１にピストン
がその対応するデータ位置に到達したことを知らせる。
このことはＰＬＣ２１が適当な時間にノズルバルブ１２
／１３を開閉するために、空気シリンダ２６のソレノイ
ド作動バルブの操作を制御することを可能にする。充て
んヘッド１０と共に、往復動ピストン１５を有する変位
シリンダ１４がある。シリンダ１４は空気抜け１６を有
すると共にパイプ部材１７によって充てんヘッド１０に
接続されている。シリンダ１４は非可逆バルブ１８を介
して液体製品貯蔵容器１９に接続されている。ピストン
２３と同様に、ピストン１５はピストンロッド３１によ
って空気シリンダ３２のピストン(図示せず)に剛的に連
結されている。空気シリンダ３２はまた通常の構造のも
のであり(二つのそのようなシリンダ３２を示している
図５を参照のこと)、同様に、定圧５０psi圧縮空気源に
接続されるポート３３および３４を含み、そのポートの
それぞれはそれぞれのソレノイド作動バルブと共にあ
る。この場合、適当な組み合わせでバルブを開閉するこ
とによって、空気シリンダ３２の中のピストンをシリン
ダ３２の中で前方(すなわち、図１では左方向、図５で
は右方向)へストロークせしめ、ピストン１５をシリン
ダ１４の中で左へ駆動し、そのことによって、シリンダ
１４の中の液体をパイプ１７を通って充てんヘッド１０
へ押し出すか、あるいは、シリンダ３２の中での逆スト
ロークを行わしめ、貯蔵容器１９から非可逆バルブ１８
を通ってシリンダ１４の中へ液体を引き入れる。また、
空気シリンダ３２内のピストンはまた磁石を運び、その
磁石はピストンの所定のデータ位置において、シリンダ
３２のそれぞれ前と後に向かって置かれたそれぞれのリ
ード近接スイッチ３５および３６を閉じ、そのリードス
イッチは、ＰＬＣ２１がシリンダ３２の操作を制御でき
るように、空気シリンダ３２のピストンの位置をＰＬＣ
２１に知らせる。空気シリンダ２６および３２と、かか
るシリンダがセンサとソレノイド作動バルブを用いて制
御される一般的な原理とは良く知られており、それらに
ついてのこれ以上の記述は必要でないと思われる。上述
したように、図１に示された装置の操作はＰＬＣ２１の
制御のもとで行われ、それは例えば遠隔操縦ＴＳＸ１７
である。ＰＬＣ２１は、センサ２９,３０,３３および３
４からの入力によって決定される時間に、各シリンダ２
６および３２と共にあるソレノイド作動バルブを開閉す
ることによって、充てんヘッド１０のノズルの下に置か
れた瓶のような容器に対する充てんサイクルを制御する
ようにプログラムされている。上述したように、かかる
制御の一般原理は良く知られており、従って、ＰＬＣ２
１をシリンダ２６および３２に接続する図示された単線
４０および４１は単に、ＰＬＣ２１を各シリンダにおけ
るソレノイド作動バルブおよびセンサに接続する多数の
独立した線の図式的な代表である。使用状態において、
実質的な数の瓶に例えば２００mlのシャンプーのような
液体製品を充てんするための製造工程を開始すると、各
瓶に充てんされるべき製品量(２００ml)に関する関連情
報がＰＬＣ２１に供給される。バルブ１２／１３がその
後開放され、そしてピストン１５が液体製品を貯蔵タン
ク１９からバルブ１８を介してシリンダ１４の中に引き
いれるために引っこまされる。このプロセスは、すべて
の空気を確実に装置から追い出すと共に、液体製品を充
てんヘッド１０およびシリンダ１４にいれるために数回
繰り返される。このことが達成されると、装置は、ＰＬ
Ｃ２１の制御のもとで予め計測された量で貯蔵タンク１
９からシリンダ１４および充てんヘッド１０を介して各
瓶の中へ供給される液体製品に適した製造工程を開始す
る。
【０００５】図６は瓶充てんサイクルを通して装置の動
作を示すタイミング図である。ラインＡはシリンダ１４
内のピストン１５の動作方向(前進または後退)を示し、
そして、ピストン１５は空気シリンダ３２によって駆動
されるので、ラインＡはまたシリンダ３２内のピストン
の動きを示す。ラインＢはノズルバルブ１２／１３の状
態(開または閉)を示す。ラインＢにおいて、バルブ１２
／１３を動作させる空気シリンダ２６内のピストンの動
作はシリンダ３２内のピストンの動作よりも非常に速い
ものとする。；このことにより開と閉との間の過渡期は
ラインＢの中で垂直線として示される。ラインＣは空気
シリンダ３２上の後部センサ３６のＰＬＣ２１への入力
を示し、ラインＤは前部センサ３５のＰＬＣ２１への入
力を示す。センサ３５および３６からの信号の前縁のみ
がＰＬＣ２１に対して意味があり、後縁は斜線で示され
ている。充てんサイクルの開始は図６において時刻Ｔ0
に生じる。Ｔ0の直前にピストン１５が逆に動いて(引っ
込んで)ノズルバルブ１２／１３が閉じているものとす
る。Ｔ0にシリンダ３２内のピストンがその後部データ
位置に到達し、後部センサ３６がＰＬＣ２１に信号を供
給する。この信号に対してＰＬＣ２１は、空気シリンダ
３２と共にあるソレノイド作動バルブの適当な制御によ
って、ピストン１５の動作方向を前進ストロークになる
ように変化させ、そして又ノズルバルブ１２／１３を開
く。ピストン１５は今、液体製品をシリンダ１４からパ
イプ１７を通って充てんヘッドへ押し出しながら前方へ
着実に移動し、その充てんヘッド１０においては液体製
品はノズル２４からノズルの下に置かれた瓶(図示せず)
の中へ排出される。非可逆バルブ１８はシリンダ内の液
体が容器１９へ戻されるのを防止する。時刻Ｔ1におい
てシリンダ３２内のピストンがその前部データ位置に到
達し、そしてセンサ３５がＰＬＣ２１に信号を供給す
る。しかしながら、ピストン１５は時刻Ｔ2まで更に時
間Δｔ1だけ前方へ移動し続ける。この時点で、ＰＬＣ
２１はピストン１５をもう一度逆に駆動し、ノズルバル
ブ１２／１３を閉じる。Ｔ2からＴ3までの逆ストローク
の間、容器１９からの液体がシリンダ１４内へ引き込ま
れる。明らかに、この逆ストロークの間、閉鎖されたノ
ズル２４は空気が装置の中へ引き込まれるのを防止す
る。時刻Ｔ3において、ピストン１５はもう一度前進ス
トロークに入り、ノズル２４が開く。時刻Ｔ3からＴ6ま
での間においては、時刻Ｔ0からＴ3までの間と同じこと
が生じる。すなわち、時刻Ｔ5まではピストン１５の１
回の前進ストロークが生じ、時刻Ｔ6まではピストン１
５の１回の逆ストロークが生じる。この例においては、
瓶は、適当な液体の量、すなわち２００mlが充てんされ
るためにピストン１５の２回の前進ストロークを必要と
するものとする。そのことにより、瓶は時刻Ｔ5に充て
んされる。このことは、充てんされた瓶が空の瓶に置き
換えられるためのＴ5からＴ6までの期間を残すが、もし
瓶を交換するためのより長い時間が必要ならば止まるか
待つ期間を導入することができる。時刻Ｔ6は次の充て
んサイクルの開始であり、この後に前記のことが次の瓶
に対して繰り返される。ここで、充てんされるべき瓶の
容量に関係なく、ピストン１５の各前進ストロークにお
いて、それは常に、Ｔ0からＴ1またはＴ3からＴ4の期間
に動く距離に相当する”標準的”なストロークの長さを
作り、そして、それから各ケースにおいて時間Δｔ1の
間、更なる距離を前方へ移動する。この更なる時間Δｔ
1は可変であり、個々の充てん行程に対するその値は、
各瓶に入れるべき液体の量に従ってＰＬＣ２１によって
選択される。また、上記例は一つの瓶を充てんするため
にピストン１５の２回の前進ストロークを用いているけ
れども、１回だけのそのような前進ストローク、あるい
は、２回よりも多いそのようなストロークを用いること
ができる。例えば、瓶の容量がΔｔ1を変えることによ
っては調節することができないようなものである場合に
は、ＰＬＣ２１は、瓶の容量に従って、瓶の充てん毎の
ピストン１５の前進ストロークの数を選択するためにも
プログラムされることができる。従って、同じ装置を、
充てんサイクル毎のピストンのストロークの長さや回数
を変えることによって、容器に異なった量、例えば、１
００ml,２００ml,３００mlの液体を充てんするために用
いることができる。
【０００６】再び図１を参照し、ノズル２４は、破線で
示されたノズルの延長または先端２２が装備されること
が望ましい。この延長２２はソースおよびクリームのよ
うな”重い”液体を容器に充てんするときの特別な用途
を有している。ソースおよびクリームのような液体を容
器に充てんすることに関する現在の問題は、１回の充て
んからの液体製品が、バルブ１２／１３が閉じた後にノ
ズルに粘着し、その後、そのノズルから充てんヘッドの
下に置かれた次の容器の上に滴下するということがしば
しば見られるということである。上記容器はこれらの事
情のもとに、そのような製品の滴下によって、しばしば
印がつけられ、見苦しく放棄され、不衛生となる。ま
た、充てんされた容器のラベル張りは、もし製品のしず
くが容器上にあるならば問題である。使用状態にあるノ
ズル延長２２は充てんヘッド１０の一部であり、それゆ
え液体製品を含む。使用状態において、ピストン１５は
バルブ１２／１３が閉じる少し前、いわば１０分の１秒
前に引っ込まされる。創造された吸込はノズル延長２２
の中の液体をノズル延長の中で上方へ引き戻し、そして
ノズルの末端における滴下を防止する。ノズル延長２２
内における液体製品の引き戻しは、製品がいつもノズル
延長内に存在しているようでなければならない。バルブ
１２／１３を通り過ぎての液体製品の完全な引き戻し
は、装置の中へ空気を導き入れるために容認されないで
あろう。吸込時間は液体の粘度を考慮して変えられる。
【０００７】図７は図６のタイミング図の修正であり、
ノズル２４内での液体の引き戻しを伴う図１の装置の動
作を示す。ラインＡとＢのみが図６のラインＡとＢに対
応して図７の中で示されている。ノズル２４の閉鎖が時
刻Ｔ5′まで遅れていることが見られ、このことは、ピ
ストン１５が時刻Ｔ3からＴ5までの前進ストロークの後
に後退に入るところの点である時刻Ｔ5の後に短い期間
Δｔ2を生じる。他の点に関しては図７は図６と同じで
ある。引き抜き期間Δｔ2の持続期間は、ＰＬＣ２１に
もう一つの変数として入力されることができる液体の粘
度の関数として、ＰＬＣ２１によって選択される。
【０００８】いま、図２に、図１と比較して拡大された
スケールで、図１の実施例において用いられる充てんヘ
ッドの修正された形状を示す。異なる点は、バルブヘッ
ド１２がピストン２３の下端に直接搭載されているお
り、そしてバルブシート１３がノズル２４の上端に設け
られていることである。この場合、ノズル延長２２は必
要ではない。他のすべての点に関しては充てんヘッドは
図１に示されたものと同じである。ブラケット４２は充
てんヘッドを適当な支持フレームに取り付けるためのも
のである。上記実施例は基本的には充てんヘッドの使用
に関連して述べられている。一定の間隔を空けて配置さ
れた複数の充てんヘッドが、すべて同じシリンダ１４と
共に用いられかつＰＬＣ２１によって共通に制御される
ことが理解されるであろう。
【０００９】本発明の第２実施例が図３に示されてお
り、すべてが一つの分岐管と作動的に連係した複数の充
てんヘッドを通して複数の容器の中へ計測された量の製
品の充てんを行うようになっていて、その分岐管は一つ
のシリンダから複数の容器を充てんするために計測され
た量の製品が供給され、そのシリンダは、この実施例に
おいては、複動シリンダとして動作するのに適している
ので、ピストンの前進および後進ストロークがシリンダ
から分岐管へ、そしてそれから複数の容器の中へ計測さ
れた量の製品を供給する。添付の図３において、図示さ
れた装置は、第１実施例におけるように、空気シリンダ
３２によって駆動されるピストン１１５を有する複動変
位シリンダ１１４を含む。シリンダ１１４の両端はパイ
プ１２４によって液体製品貯蔵タンク１１９に接続され
ている。シリンダ１１４はまた、各端においてパイプ１
１７を通して分岐管１２０に接続されており、分岐管１
２０は、第１実施例の充てんヘッド１０と同様の構造お
よび動作様式を有している２０個の出力充てんヘッド１
００を有している。分岐管１２０を各充てんヘッド１０
０に接続するパイプ１０１はすべて、ヘッド１００への
均衡のとれた流れを確実にするために共通の長さと方向
を持つべきである。パイプ接続１２４にはシリンダ１１
４内に供給された液体製品がパイプ１２４内に戻るのを
防止するための非可逆バルブ１１８が設けられている。
同様に、パイプ１１７には、シリンダ１１４からパイプ
１１７内に押し出された液体製品がシリンダ１１４内に
戻るのを防止するための非可逆バルブ１２２が設けられ
ている。ＰＬＣ１２１はピストン１１５および充てんヘ
ッド１００の空気動作を制御するために作動的に接続さ
れている。使用状態において、実質的な数の瓶に、例え
ば２００mlのシャンプーのような液体を充てんしようと
すると、関連データが、この場合には複動シリンダ１１
４を用いていることを認識しているということを除き、
第１実施例と同様にＰＣコンピュータ１２１に入力され
る。この例では、２０個の瓶に、図に示したように分岐
管１２０を通り２０個の充てんヘッドを通って、あるい
は、２０個の充てんヘッドを一まとめにしたものをシリ
ンダ１１４の各端に接続することによって直接に、充て
んする。使用状態において、ＰＬＣ１２１が空気的に駆
動されるピストン１１５を前方へ作動させると、計測さ
れた量の液体製品が貯蔵タンク１１９からパイプ１２４
を通ってシリンダ１１４の区画Ａに引き込まれる。この
場合における液体製品の計測量は２０個の充てんヘッド
１００がそれぞれ２００mlを必要とするとして計算され
た４０００mlである。ピストン１５が引っ込まされる
と、液体製品がシリンダ１１４からパイプ１１７を通っ
て分岐管１２０へ、そしてそこから充てんヘッド１００
へ押し出される。製品がシリンダの区画Ａから押し出さ
れるときに、計測された量の製品が液体製品貯蔵タンク
１１９からパイプ１２４を通ってシリンダの区画Ｂの中
へ引き込まれることが理解されるであろう。ピストン１
１５が再び伸びると、区画Ｂ内の液体製品がシリンダ１
１４からパイプ１１７を通って分岐管１２０へ、そして
そこから充てんヘッド１００へ押し出される。シリンダ
１１４の区画Ｂから液体製品を押し出すときのピストン
１１５の前進または延長動作は液体製品の計測された量
を貯蔵タンク１１９からパイプ１２４を通ってシリンダ
の区画Ａに引き入れる。この手順は、連続的な計測量
(４０００ml)の液体製品を分岐管１２０に供給するため
にＰＬＣ１２１の制御のもとに連続的に繰り返され、そ
の分岐管１２０から２０個の充てんヘッド１００もまた
ＰＣコンピュータ１２１の制御のもとに各操作毎に２０
個の瓶に計測量(２００ml)を充てんする。ノズル２４か
らの滴下を避けるために図１の実施例の中で用いられた
技術、すなわち、いわばピストン１５が引き抜かれ始め
た後の短時間ノズル２４を開放すること、はこの場合に
は用いられることはできないことは明らかである。これ
は、ピストン１１５の両方向の動きが液体を充てんヘッ
ド１００に押し出すためである。従って、この場合には
図４の修正された形状の充てんヘッドが用いられる。
【００１０】図４の充てんヘッドは、図１の充てんヘッ
ド１０におけるようにピストン２３がロッド１１を運ぶ
ことを除いては、図２に示されたものと同様である。更
に、この場合のノズルバルブはノズル穴２１３の円筒状
内表面の頂部によって構成されるところのバルブシート
を含み、そして、バルブヘッドはロッド１１によって運
ばれるＯ−リング２１４によって構成される。バルブは
従って、ピストン２３が前進(下降)ストロークを行うと
きにノズル穴２１３の頂部に入るＯ−リング２１４によ
って閉鎖され、そして、ピストンが後退(上昇)ストロー
クを行うときにノズル穴２１３から持ち上げられるＯ−
リング２１４によって開放される。ノズル２４の中の液
体の引き戻しは、この場合、ノズルバルブがノズル穴２
１３に入るＯ−リング２１４によって閉じるときに、Ｏ
−リング２１４が最初に穴２１３を下方へいくらかの距
離を移動し、そして、それから穴から上方へ少し引っこ
まされるが、なおその中に残っているようになっている
ことによって達成される。この引き込ましは、もちろ
ん、液体の望ましい引き戻しを提供する。
【００１１】図８はＰＬＣ２１によって制御されたとき
の図３の実施例の動作を示すタイミング図である。ライ
ンＡはピストン１１５の動きを示し、ラインＢはヘッド
１００のノズル２４の状態を示す。センサ３５および３
６からの信号はこの場合は示されていない。充てんサイ
クルの開始は図８の時刻Ｔ0に生じる。Ｔ0の直前におい
てはピストン１１５は静止しており、充てんヘッド１０
０のノズル２４は閉じているものとする。Ｔ0において
は、シリンダ３２内のピストンがその後部データ位置に
到達していて、後部センサ３６がＰＬＣ２１に信号を提
供している。この信号に対応して、ＰＬＣ２１はピスト
ン１１５が前進ストロークに入るようにピストン１１５
の動作方向を変え、そしてまたノズル２４を開く。ピス
トン１１５はいま、シリンダ１１４の区画Ｂからパイプ
１１７を通って充てんヘッド１００に液体製品を押し出
しながら着実に前進し、充てんヘッド１００においては
その液体製品がノズル２４からそのノズルの下に置かれ
たそれぞれの瓶(図示せず)の中へ排出される。同時に、
液体が貯蔵容器１１９からシリンダ１１４の区画Ａ内へ
引き込まれる。時刻Ｔ0から可変期間Δｔ3後の時刻Ｔ1
において、ノズル２４が閉じ、ピストン１１５が時刻Ｔ
2まで停止する。可変期間Δｔ3は充てんされるべき瓶の
容量に従ってＰＬＣ２１によって決定され、先の実施例
のように”標準”ストローク期間に追加可変期間Δｔ1
を加えて構成される。図６を参照のこと。時刻Ｔ2にお
いてピストンは逆方向に動き始め、そしてノズル２４が
開く。いま、液体がシリンダ１１４の区画Ａから充てん
ヘッド１００に押し出され、そして液体が容器１１９か
ら区画Ｂに引き込まれる。時刻Ｔ2から期間Δｔ3後の時
刻Ｔ3に、ノズルが再び閉じピストン１１５が停止す
る。時刻Ｔ4にサイクルが再び開始する。この場合にお
いて、瓶を充てんするためにピストン１１５の１回の前
進または後退ストロークだけを必要とするものとす
る。；従って、２組の瓶がＴ０とＴ４の間に充てんさ
れ、１組はＴ０からＴ１の間、１組はＴ２とＴ３の間
に、そしてＴ１からＴ２およびＴ３からＴ４の待ち期間
は満たされた瓶を空の瓶に交換する時間を与える。もち
ろん、１組の瓶を充てんするのにピストン１１５の１回
よりも多いストロークを必要とするならば、瓶の充てん
を完了する最後のストロークの終わりに待ち期間を設け
ることだけが必要となる。各充てん動作の終わりにおけ
る待ち期間はまた、上述したように、ノズルバルブの閉
鎖後のＯ−リング２１４(図４参照)のわずかな引き込み
のための時間を与える。図８の例において、引き込みと
その結果として生じるノズル２４内の液体の引き戻しは
Ｔ1とＴ3に続く短期間の間に生じる。引き戻しの程度は
粘度の関数としてＰＬＣ１２１によって決定される。
【００１２】図３の実施例は大量の容器に連続して計量
された液体をより速く充てんすることを考慮にいれてい
ることがたやすく認められるであろう。このことは、何
組かの充てんヘッドと共に作動する複数の複動変位シリ
ンダを採用することによって、各動作毎に、実質的な多
数の容器、例えば１００個を充てんする可能性に導く。
そのようなプロセスにおいては、容器を充てん位置に供
給し、充てんタイムサイクルの間それらを保持し、容器
の閉鎖とラベル張り操作に十分なときにそれらを移動さ
せるためにＰＬＣ１２１によって制御された共動コンベ
ヤベルトシステムを設けることが余儀なくされるであろ
う。図３の実施例において、同じ個数の充てんヘッド１
００がパイプ１１７によってシリンダ１１４の各端に共
通に接続されている。しかしながら、別案としては、シ
リンダ１１４の各端がそれ自身のそれぞれの充てんヘッ
ド１００の組みにそれぞれのパイプ１１７および分岐管
１２０によって接続されることができる。
【００１３】図５は本発明の第３実施例を示す。この実
施例は本質的には図１に示されたような装置を２組有
し、その２組の装置は一つの共通の貯蔵容器１９を共有
すると共に同一のＰＬＣ２１によって制御される。この
こととは別に、各装置は図１に対して述べられたような
ものであり、同じ参照番号が使用されている。充てんヘ
ッドは示されていないが、各装置はそれ自身の独立した
充てんヘッド１０に供給する。各装置はＰＬＣ２１によ
って他のものから独立して制御されることができる。こ
の配置の長所は一つの全体としての装置が二つの異なっ
たサイズの瓶または他の容器を同時に充てんすることが
できることである。従って、例えば、共通の容器１９か
らの同じ液体を、一方の装置が１００mlの瓶に充てんし
ている間に、他方の装置が同時に２００mlの瓶に充てん
する。また、この装置は液体製品による容器の充てんが
共通の生産段階にあるところの食品、化粧品および薬剤
工業のような異なった工業において適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施例を示す図である。
【図２】 図１の実施例の中で用いられる若干変更され
た充てんヘッドの拡大断面図である。
【図３】 この発明の第２実施例を示す図である。
【図４】 図３の実施例の中で用いられる変更された形
式の充てんヘッドの図である。
【図５】 この発明の第３実施例を示す図である。
【図６】 第１および第２実施例の動作を示すタイミン
グ図である。
【図７】 第１および第２実施例の動作を示すタイミン
グ図である。
【図８】 第１および第２実施例の動作を示すタイミン
グ図である。
【符号の説明】
１０…充てんヘッド、１２…バルブヘッド、１３…バル
ブシート、１４…変位シリンダ、１５…ピストン、１７
…パイプ部材、１８…非可逆バルブ、１９…液体製品貯
蔵容器、２１…プログラム可能なロジックコントロー
ラ、２２…ノズル延長、２３…ピストン、２４…ノズ
ル。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 閉鎖可能なノズルを有する少なくとも一
    つの充てんヘッドと、パワー作動往復動ピストンを有
    し、かつ、上記充てんヘッドに接続されると共に非可逆
    バルブを介して液体貯蔵容器に接続された変位シリンダ
    と、上記貯蔵容器からの計測された量の液体が上記シリ
    ンダを通って上記充てんヘッドに供給され、そこから上
    記ノズルを通って容器に供給されるように、上記ノズル
    の開閉を制御すると共に、上記ピストンの往復ストロー
    クの長さとタイミングを制御するためのタイミング手段
    とを備える、容器に液体を充てんするための装置。
  2. 【請求項２】 上記ノズルは一つのバルブを備え、か
    つ、そのノズルの少なくとも一部が上記バルブを越えて
    伸びており、上記タイミング手段は、上記ノズルの中に
    残っている液体が上記充てんヘッドの中へ引き戻される
    ように、しかし、空気が上記バルブを越えて引かれない
    程度に、容器を充てんする終りにおいて上記バルブを閉
    鎖するように制御する請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記タイミング手段は、上記ピストンが
    上記バルブの開放を伴う前進ストロークを完了した後で
    戻しストロークを開始するときに上記バルブを空けたま
    まとし、空気が上記バルブを越えて引かれる前に上記バ
    ルブを閉鎖する請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記バルブはノズル穴を閉鎖するために
    そのノズル穴に入るようになっているバルブ部材を含
    み、上記タイミング手段は上記バルブ部材を上記穴を離
    れることなくその穴の中で僅かに引き込ませる請求項２
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】 上記変位シリンダに接続された複数の充
    てんヘッドがあり、そのすべてのヘッドが上記タイミン
    グ手段によって制御される請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記変位シリンダは各端に接続された同
    一のあるいは異なったセットの充てんヘッドを有する複
    動シリンダであり、それによって、使用状態において、
    上記ピストンの各ストロークがそのシリンダの一端から
    複数の充てんヘッドに液体を押し出すと共に、そのシリ
    ンダの他端において貯蔵容器からの液体を取り入れる請
    求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 それぞれパワー駆動の往復ピストンを有
    する二つの変位シリンダを含み、各シリンダはそれぞれ
    の充てんヘッドに接続されると共に、それぞれの非可逆
    バルブを介して共通の液体貯蔵容器に接続され、上記充
    てんヘッドと変位シリンダは共通のタイミング手段によ
    って制御される請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記タイミング手段はプログラム可能な
    ロジックコントローラである請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 ノズルを有する少なくとも一つの充てん
    ヘッドと、計測された量の液体を上記充てんヘッドに供
    給し、そしてそこから上記ノズルを通って容器に供給す
    る手段を備えると共に、容器を充てんする終りにおい
    て、上記ノズル内における液体の僅かな引き戻しを効果
    的に生じる手段を含む容器に液体を充てんするための装
    置。
JP3256422A 1990-10-03 1991-10-03 容器に液体を充てんするための装置 Pending JPH05319486A (ja)

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