JPH0594199U - 缶等の容器に使用される充填バルブ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビールやソフトドリンクのアルミ缶に内容物
を充填する際アルミ缶の上部がへこんだり、つぶれたり
することのない充填バルブ機構を提供すること。 【構成】 容器（２）に使用される充填バルブ機構であ
って、中空でチューブ状の本体（１４）と、該本体に関
し垂直方向に移動するよう前記本体と同軸的に取り付け
られていて、容器内に収容されるとともに、本体上を降
下した摺動位置に移動したとき、容器の内表面に外に向
かって当接し、もって容器の内表面のまわりだけでこの
容器をバルブ機構に封止するようにされた弾性的に変形
可能な封止リング（６２）を備えたほぼ円筒形のスリー
ブ（２０）とより成ることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カウンタープレッシャー・タイプの充填装置に使用されるバルブ機 構に関し、さらに詳しく言えば、ビール、ソーダー水かつ／または他のタイプの 炭酸飲料と非炭酸飲料のごとき液体製品で缶等の容器を充填するにあたり、充填 サイクルの間、容器と係合するようにされた垂直方向に移動可能なセンターリン グ部材を組み入れて、バルブ機構に関し容器を心あわせするとともに、容器を封 止するよう構成されたバルブ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本考案が主として関係しているタイプの充填装置においては、たとえば、ビー ル、炭酸ガス入りソフト・ドリンク等の飲料製品を充填すべき容器は、充填機に はいり、充填機を通過し、充填機を退出するさい、固定の水平面上に連続的に保 持されており、各充填バルブは、容器が充填装置にはいったあと容器まで降下し て、バルブに関し缶を心だしするとともに、バルブに対し缶を封止するようにさ れた垂直方向に移動可能なセンターリング・スリーブを備えている。この一般的 なタイプの充填バルブは、ホルスタインとカッパートに譲渡された昭和４９年４ 月３０日付の米国特許第３８０７４６３号に詳しく図示されて説明されている。

【０００３】 上記特許に示されているように、センターリング・スリーブは、移動機構また はその他適当な手段の制御のもと、到来した容器が充填装置に自由にはいるよう 容器の面より上がった上昇位置とセンターリング・スリーブの下端に担持されて いる弾性を有する封止リングまたはガスケットが容器のへりまたは口と係合して 封止された関係にある降下位置または動作位置との間で移動可能である。缶等の 容器がまず加圧され、しかるのち所定のレベルまで液体で充填されたとき、セン ターリング・スリーブは缶等の容器と係合して封止された関係に維持されている 。充填作業が終了すると、センターリング・スリーブは関連した移動機構または その他のアクチュエイター機構により缶等の容器から持ち上げられるので、充填 ずみの缶は充填機構から外に移動させることができる。このようにバルブが設計 されているので、缶が充填装置にはいり、通過し、退出して継目合せ機の移送路 上に移動する間、缶は固定の水平面に保持されているので、充填動作の間、缶の 安定性はきわめて高く、また飲料製品の撹拌を最低のレベルに抑えることができ る。同時に、従来の充填装置のように缶自身よりもむしろセンターリング・スリ ーブを垂直方向に移動させるようになっているので、リフト・シリンダーを用意 する必要がない。この結果、充填装置全体の構造を大幅に簡素化することができ るとともに、保守作業の実施も非常に容易である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この一般的なタイプのバルブの特徴は業界内ではよく知られているが、このよ うなバルブをさらに広い範囲にわたって採用することを妨げる制約あるいは欠点 がいぜんとして多く残されている。一例として、これらのバルブは、とくに、ス リーブ部材の垂直方向の移動を制御する機構について言えば、構造と設計が若干 複雑である。このため、このタイプのバルブの信頼性と能率に悪影響が及んでい る。そのほか、バルブを製造するコストも、保守に要するコストも比較的高い。

【０００５】 スリーブの下端に担持されている弾性を有するガスケットを缶のへりまたは口 と係合させることにより缶をバルブに封止するようにされているこれらのバルブ の場合、缶とスリーブとの間に十分な圧力または力を作用させて、ガスケットを 封止状態に圧縮するようにしなければならない。このような力は一般的には可能 スリーブと関連した適当な圧縮スプリングから得られているか、あるいは、充填 サイクルの間、スリーブを移動させて缶と封止状態に係合させ、スリーブを適所 に保持するよう構成されたセンター動作タイプのトグル式リング機構を介して得 ることができる。

【０００６】 どちらの場合も、缶に作用する力はかなりの大きさのものとなるので、特定の 缶、とくに、深絞りの構造のものであって、アルミニウムのような軽くて容易に 変形可能な材料から作られた缶に充填を行なうと、これらの圧力あるいは力は缶 を押しつぶしたりあるいは変形させるおそれがある。このような事態が生じると 、缶に適切な充填を行なうことができず、必然的にこのような缶を充填機から排 除するかあるいは取り除かなければならないことは明らかなことである。肉厚の 薄いアルミ缶の業界内での使用が増加するにしたがって、缶の側壁に作用する力 または圧力を最低のレベルに抑えながら、封止的に缶と係合することができるバ ルブが現在必要とされている。

【０００７】 ビール工場やソフト・ドリンク・ブランドの現在稼働している製缶ラインでこ れらの軽いアルミニウム缶を使用するさいに生じる別の問題は、充填ラインでの 取り扱かいの間、アルミニウム缶がへこんだりあるいはつぶれたりする不具合が 生じることが非常に多いことである。これらの缶のへりまたは上端はとくに非円 形になりやすくかつ／または倉庫から取り出して、充填ラインの缶の流れの中に 置くさいにへこみあるいは変形をうけやすい。

【０００８】 缶の口はセンターリング・スリーブのガスケットと整列して、バルブと封止状 態を形成することが要求されるので、もし、缶の口に切り傷があったりへこんで いたりすると、缶を充填バルブに適切に封止することはほとんど不可能であるか あるいは極端に困難となる。このような場合、缶は液体を収容することができな いかあるいは所要量より少ない液体を収容することができるにすぎず、したがっ て缶と充填された製品を廃棄せざるをえない。このため、充填作業の能率に悪影 響が及び、その結果、充填作業の全体のコストが増大することになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

したがって、本考案の第１の目的は、軽くて容易に変形可能な容器または缶を 使用するのにとくに適していて、容器に作用する力または圧力を最小程度に抑え た状態で容器と係合して封止作用を行なうようにされた新規で改良された形状の センターリング手段と封止手段を備えた充填バルブを提供することである。

【００１０】 本考案の他の目的は、軽くて容易に変形することが可能な缶等の容器に使用さ れるものであって、缶と係合して缶のへりまたは口から半径方向内向きに封止作 用を行ない、円形が不完全な缶かつ／または缶のへり部分または口部分に欠陥（ へこみ、切り傷等）をもった缶を容易に封止するとともに、正確に充填すること を可能ならしめる新規なセンターリング手段と封止手段を備えた充填バルブを提 供することである。

【００１１】 本考案の補足的な目的は、缶等の容器に使用されるものであって、円形度に関 してわずかな欠陥をもった缶を形成しなおして、真円の状態に復帰させるよう軽 いアルミニウム缶と封止的に係合するようにされた改良され簡素化された形状の 封止手段を備えた充填装置を提供することである。

【００１２】 本考案の別の目的は、簡素化された安価な構造を有するとともに、効率が改善 された封止手段を備えた缶等の容器に使用される充填装置を提供することである 。

【００１３】 本考案の補足的な目的は、心あわせと封止動作のため缶等の容器と係合する移 動可能なスリーブを備えているとともに、缶等の容器に関するスリーブの移動を 積極的に制約し、もって充填サイクルの間、缶の側壁に過度に負荷がかかること を防止する手段を備えたタイプの充填装置を提供することである。

【００１４】 本考案のさらに別の目的は、缶等の容器に使用される充填バルブ装置であって 、充填サイクルが終ったとき、装置から缶がはずれないよう缶を押える積極的な 力を与え、もって充填が終ったとき、缶が充填装置の中で持ち上がる傾向を低減 せしめる手段を装置と一体的に備えた充填バルブ装置を提供することである。

【００１５】 本考案のさらに別の目的は、カウンタープレッシャー・タイプの充填装置にお いて、改善された充填効率を確保するため、軽量な缶に充填を行なう改善されか つ簡素化された手段を提供するとともに、薄肉のアルミニウムのシート材から作 られた容器を含めて、いろいろな材料と肉厚と高さより成る広範囲にわたる容器 を迅速かつ正確に充填することができる容易に制御可能かつ調整可能な充填装置 を提供することである。

【００１６】 本考案の上記の目的とその他の目的ならびに特長は、たとえば、ビールやソフ ト・ドリンクのごとき炭酸ガス入り液体で缶等の容器を充填するにとくに適して いて、固定の内設バルブ本体に摺動可能に取り付けられた円筒構造のセンターリ ング・スリーブを有するバルブ本体との組み合わせを実現した充填バルブ機構に より達成されたのである。

【００１７】 スリーブがバルブ本体上で下部摺動位置に移動したとき、缶のへりまたは口の 下で缶の内周と摩擦的に係合するよう位置ぎめされているＯ−リングの形をした 封止リングと、缶の内部と柔軟に係合して、充填サイクルが終ったとき、容器が スリーブといっしょに移動しないよう容器を強制的に拘束するようにされた弾性 的に圧縮可能な波形スプリングを備えたストリッピング手段がスリーブの下端内 に取り付けられている。

【００１８】 スリーブの支持構造体は、バルブ本体により担持されていて、スリーブの延在 部を通って延在した１対の固定ピンと、通常はバルブの下部摺動位置へスリーブ を変位させるスプリングと、ピンの下端を接続して、バルブ上をスリーブが下に 向かって摺動することを制限する固定の停止部または当接部を形成しているプレ ートとから構成されている。充填装置内の固定カムと係合して、バルブ本体上を 垂直方向に移動するスリーブを制御するようにされたカム・ローラーもスリーブ と連係されている。

【００１９】 ローラーとカムは、缶が充填装置にはいって、充填バルブ上で十分にスリーブ を持ち上げ、各充填バルブの下で該バルブと整列した位置に缶が移動する充填サ イクル内の時点で協働するようになっている。カムの輪郭は、スリーブの自重と スプリングの変位力の作用のもとスリーブが下に向かって移動し、ローラーがカ ムの軌道からはずれるとスリーブが最終的には固定の当接部または停止部に当接 した停止位置に移動するよう設定されている。

【００２０】 スリーブのこの下向きの移動の間、Ｏ−リングが缶の内部と摩擦的に接触し、 これにより缶をバルブ機構に封止するとほぼ同時に、波形ワッシャーが移動して 容器の側壁と接触し、軽い圧力または力を容器の側壁に作用させる。充填サイク ルのいろいろな段階が実施されるとき、Ｏ−リングは缶に対し封止関係を保持し た状態でスリーブはバルブ上で下部摺動位置に保持される。充填が終了すると、 カム・ローラーは固定カムと最係合し、アクチュエイター・スプリングの変位力 に抗してスリーブを上に向かって付勢し、Ｏ−リングを缶から抜きはずし、これ により缶は自由な状態となるので、充填装置から缶を排除することができる。し かるのち、スリーブはローラーとカム軌道により上部摺動位置に保持され、かく して到来する空の容器に次の充填サイクルを実施する用意が出来あがる。

【００２１】 本考案に係る改良されたバルブ手段を使用すれば、容器のへりまたは口を使用 するよりもむしろ容器の内壁に沿ってスリーブの封止作用を確保することができ る。この結果、カムに当接するスリーブの下向きの力は波形ワッシャーから発生 したものだけである。缶に作用する力は、充填サイクルが終ったとき、スリーブ を缶から容易に分離するためだけのものであるから、所要の通り缶とスリーブを 分離することができるようにするため、ごくわずかな力が缶に作用することを必 要とするにすぎない。このように改良された封止部を構成した結果、本考案に係 るバルブは、非常に軽量構造の容器に充填を行なうために利用され、しかも充填 サイクルのいろいろな段階の間、缶がこわれ、つぶれあるいはその他の損傷をう ける危険はほとんどないかあるいはこのような危険は少ない。

【００２２】 さらに、本考案に係る改良されたバルブを使用すれば、容器の中にはいって、 容器の内壁に沿って摩擦的に係合するＯ−リング封止手段は、容器の壁を形成し なおすかあるいは再形成し、前記壁をセンターリング・スリーブの小径端に嵌着 されているＯ−リングの輪郭に適合させることができる。Ｏ−リングによる再形 成作用の結果、損傷した状態あるいは変形した状態で充填装置にはいった缶は正 しい円筒状の形状に復帰するので、充填装置の中で缶を通常のように取り扱うこ とができるとともに、正確な充填を行なうことができる。缶の内部で封止状態が 形成されるので、缶のへりや口の領域にへこみあるいはその他の欠陥を有する缶 についても効果的な封止状態を得ることができる。したがって、充填装置の中で このような缶を処理して、迅速かつ正確な充填動作を行なうことができる。

【００２３】 本考案の１つの特徴は、バルブ装置がバルブに関しスリーブが相対的に下に向 かって移動することを制限する働らきをする固定の停止部または当接部を設けた ことである。通常、Ｏ−リングが液体で充填されるべき容器内に確実に着座し、 波形ワッシャーが容器のリップ部と係合し、スリーブが停止部の底に当たるまえ にある程度の圧縮をうけるよう停止部が位置ぎめされている。

【００２４】 本考案の一実施態様によれば、スリーブはバルブと協働して、バルブが使用さ れる缶の内径に等しいかこれよりわずかに小さい直径の内圧チャンバーを限定し ている。缶がバルブと封止関係にあるとき、該内圧チャンバーは、缶の内部と連 通するようになっているので、充填サイクルの初期段階で缶が加圧されると、ス リーブを上に向かって缶から離れる向きに移動させようとする力はスリーブを缶 と当接した状態に保持しようとする圧力チャンバー内に発生した反対向きの力に よりほとんど相殺される。缶を加圧した結果生じるこれらの力が平衡している結 果、スリーブはほぼスリーブのアクチュエイター・スプリングの変位力だけで缶 に保持されることになる。この力はストリッピング手段の圧縮により吸収される ので、充填の間、缶は最小圧力の作用下にある。

【００２５】 本考案に係るバルブは、缶をセンターリング・スリーブに封止するためならび に充填サイクルの最後の段階で充填ずみの缶をスリーブを抜きはずすために比較 的簡素化された信頼のできる手段を利用しているので、製造ならびに保守に関す るバルブ・コストを最小程度に抑えることができる。本考案に係る改善されたバ ルブは、軽量なアルミニウムの板材あるいはその他の容易に変形可能な材料から 作られた缶を含めていろいろな容器を高速度で正確に充填することができる。本 考案のその他の特徴と目的と特長は、添付図面を参照して記載された本考案の好 適した実施例に関する以下の説明を精読することにより容易に理解していただけ よう。

【００２６】 本考案の目的と技術と構成を完全に理解していただくため、以下の詳細説明と 添付図面を参照されたい。

【００２７】

【実施例】

以下、本考案の好適した実施例を図解した添付図面を参照しながら本考案を詳 細に説明する。

【００２８】 ビールのごとき飲料を缶２等の容器に充填するために使用されるカウンタープ レッシャー式充填装置は、一部に飲料を収容する環状構造の密封されたボウルま たは容器４と、たとえば、炭酸ガスのごとき加圧されたガスを収容する上方に載 置された本体を備えている。容器４は、リング状構造の第２の封止されたチャン バー６により取り囲まれていて、適当な手段により真空源（図示せず）に接続さ れている。

【００２９】 図面では１組が示されているだけであるが、一連の同一の充填バルブ１０が容 器４の底壁８から垂下した関係をなして取り付けられている。前記充填バルブ１ ０は、当業者には公知のように、容器４の周囲のまわりに等間隔をなして配置さ れている。充填装置はさらに、缶等の容器のためのサポートまたはプラットホー ム１２を備えており、該サポート１２は充填装置の下部に該当した充填バルブと 垂直方向に整列した状態に配置されている。サポートまたはプラットホーム１２ と関連した支持構造体は、ボウルまたは容器４と協働して単位アッセンブリまた は単位構造体を形成しており、該単位アッセンブリは垂直の中心軸のまわりで回 転して、充填サイクルにわたり供給ステーション（図示せず）から第２のステー ションまたは排出ステーション（図示せず）まで缶等の容器を前進させるように なっている。本考案によれば、充填バルブは、第１の移送ステーションから第２ の移送ステーションまで充填装置を通って移動する間、一定の水平面内で缶を保 持することができるよう設計されている。充填バルブはそれぞれ、固定の本体１ ４を備えており、該本体１４はその上端に設けられたフランジ１８を通って容器 の底壁の中にねじ込まれたボルト等により容器の底壁内に形成された液体出口開 口１６と向かい合わせにかつ該液体出口開口１６と垂直方向に整列した関係をな して取り付けられている。軸方向に移動可能なセンターリング・スリーブ２０は 環状構造の本体部分２２とほぼ矩形の輪郭を呈している片寄った位置にある側部 部分２４を備えている。センターリング・スリーブ２０は、本体部分２２の内側 で円周方向に延在した溝２８の中に嵌着されたパッキング・リング２６により本 体１４に関し封止されている。スリーブ２０の本体部分２２の内側に形成された 参照数字３０により表示されている別の溝には、たとえば、プラスチックから作 られたブッシュ３２が収容されていて、該ブッシュ３２はスリーブ２０と本体１ ４との間の摩耗を吸収する働きをしている。

【００３０】 スリーブ２０は、前記本体端部のフランジ１８に固定されていて、スリーブ２ ０の矩形の部分２４に設けられている該当した向かい合った垂直の穴３６を通っ て延設されている１対の垂直の案内ピン３４より成る手段により本体１４上を摺 動するよう案内されている。ピン３４の下端は、スリーブ２０が本体１４上を下 に向かって摺動することを制限する停止部または当接部を形成しているプレート ３８に接続されている。矩形部分２４はさらに垂直方向に延在したへこみまたは 穴４０を備えており、該へこみ４０は穴３６の間の中間に位置ぎめされていて、 圧縮スプリング４２を収容している。該圧縮スプリング４２は本体フランジ１８ とスリーブ２０の間で作用して、つねにスリーブ２０を本体１４上の下方の摺動 位置に向かって変位させるよう機能している。

【００３１】 スリーブ２０はアクチュエイター・ローラー４４を備えており、該アクチュエ イター・ローラー４４は充填装置の周囲上であらかじめ設定された位置に取り付 けられている固定カム４６と協働して、本体１４に関するスリーブ２０の摺動位 置を制御している。ローラー４４は、案内ピン３４の穴３６間の中間に設けられ た延在部内に水平に取り付けられた固定シャフト４９に軸支されている。以下に さらに詳しく説明されているように、ローラー４４とカム４６は、圧縮スプリン グ４２の変位力を加えたスリーブ・アッセンブリの重量に抗して作用し、充填装 置のヘッドと容器支持テーブルが中心軸のまわりでいっせいに回転し、各充填サ イクルにわたり連続して容器を移動させるにしたがって、本体１４上の上昇位置 と降下位置との間でスリーブ２０を制御可能に移動させるよう設計されている。 スリーブ２０の下端は、参照数字４８により表示されているように、半径方向内 向きに段付きになっていて、円筒形の部材またはリング５０を担持しており、該 リング５０はその内部に円周方向に延在したへこみまたは環状体５２を担持して いる。フランジ付きのリング状部材５４が前記へこみ５２内に収容されていると ともに、スリーブ２２の外側に形成された半径方向に延在した肩５８と当接した 関係をなして軸方向の段部４８に取り付けられている。リング状部材５４は円周 方向に延在した溝６０を備えており、該溝６０は、バルブ装置と充填関係をなし て缶とバルブとの間にガス封止状態を形成するさい、缶のごとき容器の内壁面と 摩擦的に係合するようにされたゴムまたはその他の弾性材料から作られているＯ −リング６２を収容する座を形成している。

【００３２】 へこみ５２はさらに、リング部材５４のフランジ部分５６に当接して上向きに 着座している上部波形スプリング６４と、一方の面に沿って波形スプリングと係 合している中間リテーナー・ワッシャー６６と、へこみ５２の下部でストリッパ ー・ワッシャー７０と接触状態に取り付けられている下部波形スプリング６８と より成る波形スプリングとワッシャーのアッセンブリを収容している。円筒形部 材５０は第１と第２の内部当接部７２と７４を備えていて、該内部当接部７２と ７４はそれぞれ上部波形スプリング６４とストリッパー・ワッシャー７０の座を 限定しており、これによりスリーブ２２に組み立てられた関係では上部波形スプ リング６４とストリッパー・ワッシャー７０をへこみ５２内の適所に保持するこ とができる。本考案の好適した実施例においては、リングとスリーブは両者の間 で接続を形成するよう対合ピンと溝を備えており、リングを組み立てた状態では 下部波形スプリング６８は上部波形スプリング６４とストリッパー・ワッシャー ７０との間でゆるんだ状態に保持されている。ストリッパー・ワッシャー７０は 缶の上縁または口と係合して、缶をバルブから離れて移動させようとする缶側壁 に作用する軸方向の力を作用させるよう位置ぎめされている。この軸方向の力に 缶の重量と液体の内容物の重量が加わって、充填作業が終わったとき、本体上で 上に向かってスリーブが持ち上げられるとき、缶は固定状態に保持されるので、 バルブまたはスリーブを缶から容易に分離することができるとともに、Ｏ−リン グ６２をスリーブといっしょに持ち上げるとき、缶がＯ−リング６２に接着する 傾向に打ち勝つことができる。波形スプリングとワッシャーのアッセンブリによ り缶に付加される力、したがって、スリーブから缶を抜きはずすことができる容 易さが、多くのファクター、たとえば、波形スプリング６４と６８の相対的な強 さ（あるいは強さの不足）、充填サイクルの途中で缶と係合したあと、スリーブ が本体上で最大の伸長状態に到達したときのばねの圧縮の程度、スリーブの質量 、アクチュエイター・スプリングの変位力等により左右されることは明らかであ る。これらのいろいろなファクターを互いに適切に関係づけることにより、支持 プラットホームに当接して缶を保持しようとする缶に作用する力を必要に応じ調 節し、充填が終わったとき、所要通りスリーブを缶から抜きはずすことができる 。

【００３３】 本体１４の上端は上部外設フランジ７８を有するボンネット７６を備えており 、前記上部外設フランジ７８はボンネット７６を軸方向に固定するため本体フラ ンジ１８に凹設された適当な沈め穴８０の中に嵌め込まれている。パッキング・ リング８２がボンネット８０の周囲に凹設された溝の中に嵌着されていて、本体 １４に対しボンネット８０を封止している。本体１４の下端はコア８４を備えて おり、バルブを通って液体を流動させる経路または通路を限定している１対の湾 曲したスロットまたは開口８６がコア８４に形成されている。リング状の構造を 呈している液体カバー８８が多数のねじ９０によりコア８４の下端に取り付けら れている。カバー８８は、コア８４に形成されたスロット８６に類似した形状を 有し、進行方向の長さにわたって外に向かって末広がりを呈している１対のスロ ット９２を備えていて、液体が該スロット９２から退出するとき、バルブを通っ て流れる液体を缶の側壁に向かって外向きに放出する。コア８４とカバー８８の 該当した部分は、参照数字９４により表示されているように、後述する目的のた め切り欠きされている。

【００３４】 本考案に係る新規なるバルブはさらに、本体１４とボンネット７６に関し軸方 向に整列した関係をなして容器４内に垂直方向に取り付けられたチューブ状のス プリング・ケージ９６を備えている。なお、ボンネット７６は、ケージ９６をボ ンネット７６と整列した状態に保持するため、図示のようにケージ９６内で上に 向かって延設されている。ケージ９６は該ケージ９６の下端に形成されていて、 容器４の底壁８の外表面に接面して着座しているフランジ９８により適所に保持 されている。ケージ９６を受け支えるため、ボンネット・フランジ７８の面内に 適当なへこみが設けられている。底壁８に関しケージ９６とボンネット７６を封 止するため、ガスケットが凹所に嵌着されている。

【００３５】 ケージ９６は容器４内の液面より上がった位置まで延在していて、液体が容器 ４からケージ９６の中に自由にはいるようにするため、１つまたは複数の大きい 側部開口１００を備えている。細長いガス導管またはチューブ１０２がケージ９ ６内で軸方向に取り付けられていて、その下端は本体１４のコア８４の中に形成 された軸方向に延在している穴の中で終わっている。ケージ９６の上端は中央に 穴をあけた囲いまたはキャップ部材１０４を摺動可能に受け支えていて、前記キ ャップ部材１０４はチューブ１０２と同軸的に取り付けられていて、キャップ部 材１０４より上がった位置でチューブ１０２に固定されたＯ−リング式カラー・ アッセンブリ１０６と係合するようになっている。ケージ９６内に収容された螺 線状の圧縮スプリング１０８はキャップ１０４とケージ９６内に形成された肩１ １２との間で張設されていて、ガス・チューブ１０２がケージ９６内で下向に摺 動することに弾発的に抗している。

【００３６】 ガス導管またはチューブ１０２は、ベント・チューブの形状を呈している下部 延在部１１４を備えており、該下部延在部１１４は、封止リング５４と一体もの の部分として形成されているブラッケットまたはアーム１１６によりチューブ１ ０２内に同軸的に取り付けられている。ブラッケット１１６は二叉に分かれた内 端を備えており、該内端はチューブ１１４の下端の拡径部に形成された溝の中に 差し込まれている。ブラッケット１１６はコア８４と液体カバー８８の切り欠き 部分９４とほぼ垂直方向に整列した状態で封止リング５４に取り付けられている ので、ブラッケット１１６は、コアまたはカバー８４からなんら妨たげをうける ことなく、スリーブ２０といっしょに垂直方向に移動することができる。ベント ・チューブ１１４自身も、スリーブ２０が本体１４上を上下動するにしたがって 、ガス放出管１０２に関し垂直方向に自由に移動することができる。

【００３７】 コア８４に形成された前記液体流路または通路８６は、該通路８６より上がっ た位置でガス・チューブ１０２に取り付けられた液体バルブによる開閉動作にあ わせて制御されるようになっている。バルブは一連の翼状の突起１１８を備えて おり、該翼状の突起１１８はガス・チューブ１０２といっしょにバルブが本体１ ４内で垂直方向に摺動することを案内するようにされている。バルブは円錐形に テーパーをなしている下面または壁面を有するゴムまたはその他の弾性材料また は弾性的に変形可能な材料から作られた下部ディスク状要素１２０を備えている 。通路８６にはいる入口を取り囲んでいる本体１４の表面は、前記ディスク状要 素１２０の表面に対応したテーパー状の弁座を備えている。

【００３８】 上述のように容器内の液面より上に突出しているガス・チューブ１０２の上端 はチューブ状のバルブ要素１１０を担持しており、該バルブ要素の上端は標準的 なやり方でバルブ排出キャップ１０４内に担持された適当な弾性を有するプラグ またはガスケットにより閉止されている。ガス・チューブ１０２に形成された溝 またはへこみの中に嵌着されているＯ−リング手段により下端をガス・チューブ １０２に取り付けられた螺線状圧縮スプリング１２２の座を構成している円周方 向に延在した肩がバルブ本体の中間に形成されている。ガス・チューブ１０２の 上端は、ガス・チューブが通常の持ち上げられた摺動位置にあるとき、容器４内 のガス・スペースをガス・チューブまたはガス導管１０２の内部と連通させる横 穴１２４を備えている。バルブ・キャップは、該バルブ・キャップと向かい合っ た充填容器の外側に取り付けられていて、容器の内側に向かって延在して、両端 の中央バルブ・キャップと係合しているアームまたはフォーク（図示せず）を備 えたカム制御式アクチュエイターによりガスの流量を制御するようガス・チュー ブ１０２に関し垂直方向に移動するようにされている。なお、前記アームまたは フォークとカム制御式アクチュエイターはいずれもこの技術分野ではすでに公知 のものである。

【００３９】 本考案に係るバルブはさらに、全体が図中で参照数字１２６により表示されて いるガス漏洩ブロックと真空バルブの複合アッセンブリを備えている。該アッセ ンブリ１２６は、ほぼ矩形のブロックまたは本体部分を備えており、該ブロック はバルブ本体１４のフランジ１８により液容器４のへこんだ壁部分の中に支持さ れている。ブロックはブッシュ１３０を収容した上部バルブ・チャンバーまたは へこみ１２８を備えており、前記ブッシュ１３０は膨張クリップまたはその他従 来公知の固定手段によりブロック内の適所に固定されている。弁棒１３２がブッ シュ１３０の中に摺動可能に収容されていて、チャンバー１２８かつ／またはブ ッシュ１３０の中で弁棒１３２が外に向かって摺動することを制限する肩を形成 しているＯ−リング・パッキングを担持している。弁棒１３２は、通常、チャン バー１２８の内端に設けられた圧縮スプリング１３４によりブッシュ１３０に関 し封止状態で当接関係をなしてＯ−リングといっしょにチャンバー１２８内で外 側の摺動位置に変位させられている。ブロックは垂直の穴または通路１３６を備 えており、該穴１３６は、ブッシュ１３０内の横穴をへて真空チャンバー６と連 通しているとともに、真空チャンバー６の穴１３８をへて前記チャンバー６と連 通している。チャンバー１２８の内端はブロック内に設けられた垂直の通路１４ ０をへて本体１４の外設のフランジ部分に形成された水平方向に延在している通 路１４２と連通している。なお、通路１４２は、該通路１４２の最外端に設けら れた適当なパッキングまたはプラグにより大気から遮断されている。本体１４は 別の通路１４４を備えており、該通路１４４はスリーブ２０と本体１４の間に形 成された環状のプレッシャー・チャンバー１４６まで本体１４の長さにわたって 垂直方向に延設されている。本体１４の下端は半径方向内向きに段付きの構造と なっていて、スリーブ２０の下端部分は本体１４の該当した部分にほぼ対応して 内向きに延在した壁部分を備えている。スリーブ２０とプレッシャー・チャンバ ー１４６との間には間隙が設けられているので、缶等の容器はスリーブ２０に関 し心があった関係をなした状態で、缶の内部は、プレッシャー・チャンバー１４ ６と相互接続通路１４０と１４２と１４４をへてチャンバー１２８と連通してい る。弁棒１３２はＯ−リング・パッキングから先では切り欠きされているので、 弁棒１３２をチャンバー１２８の中に押し込んだ状態では、真空チャンバー６は チャンバー１２８の内部と連通状態となるので、ブロックと真空チャンバー６そ れぞれに形成された穴１３６と１３８をへて缶と真空チャンバー６との間に連通 状態を作ることができる。

【００４０】 充填サイクル内の所定の時点で弁棒１３２を押し込むようにされているので、 チューブ状バルブ要素１１０を開いたあとただちに、充填装置の容器の周囲に沿 って取り付けられた適当な固定カム（図示せず）により、バルブに関し心があっ た封止した関係をなして缶を真空状態のもとに置くことができる。

【００４１】 ブロックは別のバルブ・チャンバーまたはへこみ１４８を備えており、前記バ ルブ・チャンバー１２８の直下に位置ぎめされていて、リテーニング・リングま たはその他従来公知の固定手段により適所に保持されたブッシュがバルブ・チャ ンバー１４８に取り付けられている。弁棒１５０が前記ブッシュの中に摺動可能 に取り付けられていて、周囲に溝を凹設せしめた内端部分にＯ−・リングが嵌着 されており、該Ｏ−・リングはブッシュの内端と係合して、弁棒１５０がバルブ ・チャンバー１４８の中で外に向かって摺動することを制限している。弁棒１５ ０は、通常、チャンバー１４８の内端と弁棒１５０の内端との間に設けられた圧 縮ばね１５２によりＯ−・リングがブッシュの内端と係合した関係をなしてチャ ンバー１４８内の外側の摺動位置に変位せしめられている。弁棒１５０の外端部 分は長さ方向に延在したフラットな部分を備えているので、チャンバー１４８内 に弁棒１５０を押し込むと、チャンバー１４８の内端は大気と自由に連通した状 態となる。ブロック内の垂直の通路がチャンバー１４８の内端から本体１４のフ ランジ１８内に設けられた水平の通路１４２まで通じているので、弁棒１５０を 押し込むと、バルブにより充填関係にある缶の内部と大気との間に連通状態が作 られる。弁棒１３２の場合と同様、固定カム（図示せず）が充填装置の周囲に沿 って取り付けられていて、充填サイクルの所定の時点で弁棒１５０と係合して、 これを押し込み、これにより缶の内部が大気圧と接続される。

【００４２】 ブロックはさらに別のチャンバー１５４を備えており、該チャンバー１５４は ブロックの内面には開いているが、通常はチャンバー１５４の外端に設けられた プラグにより大気から遮断されている。チャンバー１５４の内端は本体１４内で 液体通路８６まで延在した通路と連通している。したがって、チャンバー１５４ はバルブの内部と自由に連通しているとともに、バルブが充填位置を占めたとき は、缶の内部とも自由に連通した状態となる。詳しく後述されているように、充 填作業のさいは、まずガス排出管１０２を通って缶が加圧され、缶内がガス圧力 で満たされるとともに、チャンバー１５４内も同じ値のガス圧力で満たされる。 充填サイクルが終わり、弁棒１５０を押し込むと、チャンバー１５４内の圧力は 大気中に放出され、コア８４と液体カバー８８内の残留液体が缶の中に供給され る。

【００４３】 スリーブ２０と本体１４との間に限定されている上記の圧力チャンバー１４６ は、スリーブ２０上に半径方向に延在した壁または表面４８を備えており、缶を 加圧している途中で圧力が前記表面４８に作用するので、本体１４に沿ってスリ ーブ２０を下に向かって付勢する。同時に、缶等の容器内のガスはスリーブ２０ の端壁に作用して、本体１４に沿ってスリーブ２０を上部摺動位置に向かって付 勢する反対向きの力が発生する。これらの反対向きの力の大きさはそれぞれの表 面の面積に正比例する。本考案の好適な実施例においては、チャンバー１４６の 直径は缶の直径よりごくわずかに小さく寸法ぎめされているので、スリーブ２０ に作用する反対向きの力はほぼ釣り合っている。

【００４４】 このような設計の結果、スリーブ２０はつねにアクチュエイター・スプリング ４２の変位力だけで缶に当接した状態に保持されているので、このタイプの従来 の装置にみられるように、缶を加圧している間、缶とスリーブ２０に作用する力 にさらに上積みが生じることはない。したがって、スリーブ２０から缶側壁に作 用する力を最小程度にとどめることができるとともに、充填作業に引き続いてＯ −リング６２を引っぱって缶から引き抜くとき、缶をサポート１２上に静止状態 に保持するに十分な力を用意しておくことができる。

【００４５】 本考案に係る充填装置の動作全体についての以下の説明は、缶等の容器にビー ル、炭酸ガス入りソフト・ドリンク等の液体製品を充填するさいの本考案のいろ いろな新しい特徴と特長をよりよく理解し評価するにあたり役に立つことであろ う。空の缶が充填機にはいったとき、充填装置のセンターリング・スリーブ２０ は、該スリーブ２０と関連したカム・ローラー４４と固定カム４６との間の協働 によりアクチュエイター・スプリング４２の変位力に抗して本体１４上で上昇し た位置に保持されている。このとき、液体バルブは、ガス排出バルブ同様、閉止 位置にある。缶とサポート１２が充填装置の周囲のまわりを漸進的に移動するに したがって、固定カム４６の作用によりカム・ローラー４４は降下し、缶に向か ってスリーブ２０を降下させる。スリーブ２０が降下している途中、スリーブ２ ０はバルブに関し缶を心あわせする。同時に、Ｏ−リング・シール６２が缶の中 に移動して、缶の内表面または頸部と摩擦的な封止接触するにしたがって、スリ ーブ２０内の抜きはずしアッセンブリが缶のへりまたは口と係合する。缶がバル ブ装置に封止された状態になるとともに、充填装置の円周に沿って缶がさらに移 動するに伴って、別の固定カム（図示せず）が真空バルブの弁棒１３２と係合し 、該弁棒１３２をブロックの中に摺動させる。弁棒１３２のこのような移動によ り、ガスケットはブッシュ１３０の内端からはずれ、本体１４とガス漏洩ブロッ ク内のいろいろな通路をへてガスまたは空気が缶から引き出される。同時に、充 填装置の周囲に配置された外側のカム・レバー（図示せず）と相互作用する補足 的な固定カムの機能によりガス充填バルブは開弁する。ガス充填バルブのスプリ ング１２２はガス・チューブ１０２上を摺動し、これにより充填装置内のガス・ スペースは缶の内部と連通することになる。容器４内のガス圧力は缶の中に流入 し、容器と缶との間で圧力は平衡状態となる。ガス充填バルブが開いた状態にあ る間、真空バルブの弁棒１３２を押し込んだ状態に保持することにより、容器内 のガス、通常、炭酸ガスが缶の中に噴流するので、缶の中に最初にあったガスは 真空チャンバーの中に排出され、炭酸ガスと置換される。缶をこのように洗い流 すことは容器にビールを充填する場合にとくに有利である。なぜなら、ビールが 空気に触れると、風味が劣化する影響をうけ、貯蔵している間に、ビールに好ま しくないにごりが生じることが知られているからである。

【００４６】 いずれにせよ、缶をこのように排気し、炭酸ガスで部分的にあるいは完全に洗 い流したあと、真空バルブの弁棒１３２はブロック内の正常な外側の位置に戻り 、これにより缶と真空チャンバー間の連通を遮断することができる。このとき缶 内はガスで満たされるので、スプリングの変位力により支援されながら液体バル ブに抗して上に向かって作用するガスの圧力は液体バルブを閉弁状態に保持する 液注の力に打ち勝つ。したがって、液体バルブは自動的に開弁し、液体が缶の中 に流入する。

【００４７】 液体通路を液体が缶にはいるにしたがって、ガスは缶からベント・チューブと ガス導管を通って容器内に流入し、ガス充填装置の開口を通ってガス導管から退 出する。缶内の液体がベント・チューブの下端のレベルまで上昇し、ベント・チ ューブを閉じ、ガスが缶から流れなくなるまで、缶内の液体とガスの交換は継続 して行われる。缶からのガスの流出が止まると、缶内への液体の流入は自動的に 停止する。しかるのち、いぜんとして開弁位置にあるガス供給バルブは外設のカ ム作動式操作レバー（図示せず）により閉止される。液体バルブも、バルブ・キ ャップを下に向かって付勢し、カウンタープレッシャ・ステムの上端と接触し、 前記ステムを本体内で下に向かって十分に移動させて液体バルブを弁座と接触さ せる同じレバーにより閉止される。充填装置の周囲に沿って缶が移動するにした がって、ガス漏洩用弁棒が固定カムと係合し、これによりガス漏洩ブロックの中 に内向きに摺動し、上述のいろいろな通路をへて大気と缶頂部スペースとの間が 連通する。かくして、Ｏ−リングの媒体により缶がバルブ装置に対し封止された 状態を保ちながら、缶頂部の圧力は制御状態のもと大気に放出される。これと関 連して、ガス漏洩ブロックの中に膨張チャンバーが設けられているので、上記の ように液体バルブが閉止されたあとも液体の通路の中に残っている液体を迅速か つほぼ完全に排出させることができることを指摘しておきたい。もし、別のやり 方にせよ、このような液体が通路から排出されないと、バルブから液体が滴下す るので、缶とバルブが分離されて、充填装置から缶を取り除いたあと、充填機械 全体を汚すおそれがある。また缶がいぜんとしてバルブと垂直方向に整列した状 態にある間、残留液体が通路から吹き払われないと、液体はむだなものとなり、 一定の時間がたつと、この液体は完全に無用のものとなるので、充填ラインの効 率に重大な悪影響を及ぼすおそれがある。本考案の改良された設計によれば、缶 の充填が終わり、液体バルブが閉じたあと通路内に残留している液体は回収され るので、充填ラインの全体の効率を改善することが可能であり、しかもバルブを 通る液体の流失にもとづく充填装置と充填ラインの汚染を低減させることができ る。

【００４８】 缶の頂部スペースの圧力が放出されると、ガス漏洩用弁棒はブロック内の通常 の外側の摺動位置に戻り、次の充填サイクルにはいる用意が出来あがる。カム・ ローラーが充填装置の周囲に設けられた固定カムと最係合するに伴って、センタ ーリング・スリーブは缶から持ち上げられ、しかるのちストリッパー・ワッシャ ーを介して作用する波形スプリングは缶を適所に保持するので、スリーブを缶か ら引きはずすことができるとともに、Ｏ−リングも缶から引っぱりはずされる。 したがって、スリーブが上昇するとき、缶がスリーブにくっついて、スリーブと いっしょに上方に移動する傾向を積極的に解消することができる。充填が終わっ たとき、もし、缶が円滑にバルブから分離しないと、重大な問題が生じるおそれ があるが、本考案に係る改良された設計によれば、缶が移動中にスリーブまたは バルブから分離する位置で缶に打撃を与えることにより缶とバルブを分離させる デフレクターのごとき特殊な機械的な仕掛けを充填装置に用意することを必要と しない。このようなデフレクター等の手段は缶を変形させかつ／または缶の内容 物をこぼし、この結果、充填装置の効率を損なったり、充填ラインの出力を低下 させるおそれがある。

【００４９】 缶からスリーブを持ち上げる動作に引き続いて、缶は充填装置から取りはずれ 、キャップ付け装置または縁付け装置（図示せず）に移される。カム・ローラー は固定カムにより本体に関し上昇した位置に保持されるので、到来する空の缶は 、次の充填サイクルのため移動を始めると、バルブと整列した適所に自由に移動 することができる。

【００５０】 本考案に係る改良された充填装置によれば、バルブと缶との間の封止接触が従 来の構造の場合のごとく缶の上縁または口の部分よりもむしろ缶の内側壁の部分 と係合するＯ−リング手段により実施されていることは理解していただけよう。 いろいろな特長の中でも、このタイプの封止によれば、リムにわずかな欠陥（刻 み目、へこみ等）のある缶あるいは製缶ラインでの加工の間あるいは容器倉庫ま たは他の貯蔵領域または供給領域から製缶ラインまたは加工ラインへ移動するさ いわずかに非円形となるおそれのある缶をも封止することが可能である。缶の重 量がますます軽くなり、側壁の厚さがますます薄くなっている現状にかんがみ、 現在の充填ラインでは缶が損傷したりあるいは欠陥が生じる可能性が増加してい る。したがって、本考案に係る装置は、現在の軽量で比較的強度の低い容器に充 填を行うさいに使用するのにとくに好適している。

【提出日】平成５年３月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カウンタープレッシャー・タイプの充填装置に使用されるバルブ機 構、さらに詳しく言えば、ビール、ソーダー水かつ／または他の型式の炭酸飲料 と非炭酸飲料のごとき液体製品で缶等の容器を充填するにあたり、充填サイクル の間、容器と係合するようにされた垂直方向に移動可能なセンターリング部材を 組み入れて、バルブ機構に関し容器を心あわせするとともに、容器を封止するよ う構成されたバルブ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本考案が主として関係している型式の充填装置においては、たとえば、ビール 、炭酸ガス入りソフト・ドリンク等の飲料製品を充填すべき容器は、充填機には いり、充填機を通過し、充填機を退出する際、固定の水平面上に連続的に保持さ れており、各充填バルブは、容器が充填装置にはいったあと容器まで降下して、 バルブに関し缶を心だしするとともに、バルブに対し缶を封止するようにされた 垂直方向に移動可能なセンターリング・スリーブを備えている。この一般的なタ イプの充填バルブは、ホルスタインとカッパートに譲渡された１９７４年４月３ ０日付の米国特許第３，８０７，４６３号明細書に詳しく図示されて説明されて いる。

【０００３】 上記特許に示されているように、センターリング・スリーブは、移動機構また はその他適当な手段の制御のもと、到来した容器が充填装置に自由にはいるよう 容器の面より上がった上昇位置とセンターリング・スリーブの下端に担持されて いる弾性を有する封止リングまたはガスケットが容器のへりまたは口と係合して 封止された関係にある降下位置または動作位置との間で移動可能である。缶等の 容器がまず加圧され、しかるのち所定のレベルまで液体で充填されたとき、セン ターリング・スリーブは缶等の容器と係合して封止された関係に維持されている 。充填作業が終了すると、センターリング・スリーブは関連した移動機構または その他のアクチュエイター機構により缶等の容器から持ち上げられるので、充填 ずみの缶は充填機構から外に移動させることができる。このようにバルブが設計 されているので、缶が充填装置にはいり、通過し、退出して巻締め機の移送路上 に移動する間、缶は固定の水平面に保持されているので、充填動作の間、缶の安 定性はきわめて高く、また飲料製品の撹拌を最低のレベルに抑えることができる 。同時に、それまでの充填装置のように缶自身よりもむしろセンターリング・ス リーブを垂直方向に移動させるようになっているので、リフト・シリンダーを用 意する必要がない。この結果、充填装置全体の構造を大幅に簡素化することがで きるとともに、保守作業の実施も非常に容易である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この一般的な型式のバルブの特徴は業界内ではよく知られているが、このよう なバルブをさらに広い範囲にわたって採用することを妨げる制約あるいは欠点が いぜんとして多く残されている。一例として、これらのバルブは、とくに、セン ターリング・スリーブ（以下スリーブと略称）の垂直方向の移動を制御する機構 について言えば、構造と設計が若干複雑である。このため、この型式のバルブの 信頼性と能率に悪影響が及んでいる。そのほか、バルブを製造するコストも、保 守に要するコストも比較的高い。

【０００５】 スリーブの下端に担持されている弾性を有するガスケットを、缶のへりまたは 口と係合させることにより、缶をバルブに封止するようにするこれらのバルブの 場合、缶とスリーブとの間に十分な圧力または力を作用させて、ガスケットを封 止状態に圧縮するようにしなければならない。このような力は一般的には、可動 のスリーブと関連した適当な圧縮スプリングから得られるか、あるいは、充填サ イクルの間、スリーブを移動させて缶と封止状態に係合させ、スリーブを適所に 保持するよう構成されたセンター動作型のトグル式リング機構を介して得ること ができる。

【０００６】 どちらの場合も、缶に作用する力はかなりの大きさのものとなるので、特定の 缶、とくに、深絞りの構造のものであって、アルミニウムのような軽くて容易に 変形可能な材料から作られた缶に充填を行なうと、これらの圧力あるいは力は缶 を押しつぶしたりあるいは変形させるおそれがある。このような事態が生じると 缶に適切な充填を行なうことができず、必然的にこのような缶を充填機から排除 するかあるいは取り除かなければならないことは明らかなことである。肉厚の薄 いアルミ缶の業界内での使用が増加するにしたがって、缶の側壁に作用する力ま たは圧力を最低のレベルに抑えながら、封止的に缶と係合することができるバル ブが現在必要とされている。

【０００７】 ビール工場やソフト・ドリンク・プラントの、現在稼働している製缶ラインで これらの軽いアルミニウム缶を使用する際に生じる別の問題は、充填ラインでの 取り扱かいの間、アルミニウム缶がへこんだりあるいはつぶれたりする不具合が 生じることが非常に多いことである。これらの缶のへりまたは上端はとくに非円 形になりやすくかつ／または倉庫から取り出して、充填ラインの缶の流れの中に 置く際にへこみあるいは変形をうけやすい。

【０００８】 缶の口はセンターリング・スリーブのガスケットと整合して、バルブと封止状 態を形成することが要求されるので、もし、缶の口に切り傷があったりへこんで いたりすると、缶を充填バルブに適切に封止することはほとんど不可能であるか あるいは極端に困難となる。このような場合、缶は液体を収容することができな いかあるいは所要量より少ない液体を収容することができるにすぎず、したがっ て缶と充填された製品を不良品として廃棄せざるをえない。このため、充填作業 の能率に悪影響が及び、その結果、充填作業の全体のコストが増大することにな る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

したがって、本考案の第１の目的は、軽くて容易に変形可能な容器または缶を 使用するのにとくに適していて、容器に作用する力または圧力を最小程度に抑え た状態で容器と係合して封止作用を行なうようにされた新規で改良された形状の センターリング手段と封止手段を備えた充填バルブ機構を提供することである。

【００１０】 本考案の他の目的は、軽くて容易に変形し易い缶等の容器に使用されるもので あって、缶と係合して缶のへりまたは口から半径方向内向きに封止作用を行ない 、円形が不完全な缶かつ／または缶のへり部分または口部分に欠陥（へこみ、切 り傷等）をもった缶でも容易に封止するとともに、正確に充填することを可能な らしめる新規なセンターリング手段と封止手段を備えた充填バルブ機構を提供す ることである。

【００１１】 すなわち本考案は、容器に使用される充填バルブ機構であって、中空な管状の 本体と、該本体に関し垂直方向に移動するよう前記本体と同軸的に取り付けられ ていて、容器内に収容されるとともに、本体上を降下した摺動位置に移動したと き容器の内表面に外に向かって当接し、もって容器の内表面のまわりだけでこの 容器をバルブ機構に封止する弾性的に変形可能な封止リングを備えたほぼ円筒形 のスリーブとより成ることを特徴とする充填バルブ機構にある。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を図解した添付図面を参照しながら本考案を詳細 に説明する。

【００１３】 ビールのごとき飲料を缶２等の容器に充填するために使用されるカウンタープ レッシャー式充填装置は、一部に飲料を収容する環状構造の密封されたボウル４ と、たとえば、炭酸ガスのごとき加圧されたガスを収容する上方に載置された本 体を備えている。ボウル４は、リング状構造の第２の封止されたチャンバー６に より取り囲まれていて、このチャンバーは適当な手段により真空源（図示せず） に接続されている。

【００１４】 図面では１組が示されているだけであるが、一連の同じ形の充填バルブ１０が ボウル４の底壁８から垂下した関係をなして取り付けられている。前記充填バル ブ１０は、当業者には公知のように、ボウル４の周囲のまわりに等間隔をなして 配置されている。充填装置はさらに、缶等の容器のための置き台１２を備えてお り、該置き台１２は充填装置の下部に該当する充填バルブと垂直方向に整合する 状態に配置されている。置き台１２と関連した支持構造体は、ボウル４と協働し て単位アッセンブリまたは単位構造体を形成しており、該単位アッセンブリは垂 直の中心軸のまわりで回転して、充填サイクルにわたり第１のステーションすな わち供給ステーション（図示せず）から第２のステーションすなわち排出ステー ション（図示せず）まで缶等の容器を前進させるようになっている。本考案によ れば、充填バルブは、第１のステーションから第２のステーションまで充填装置 を通って移動する間、一定の水平面内で缶を保持することができるよう設計され ている。充填バルブはそれぞれ、固定の本体１４を備えており、該本体１４は、 その上端に設けられたフランジ１８を通ってボウルの底壁の中にねじ込まれたボ ルト等により、ボウルの底壁内に形成された液体出口開口１６と向かい合わせに 、かつ該液体出口開口１６と垂直方向に整合した関係をなして取り付けられてい る。軸方向に移動可能なスリーブすなわちセンターリング・スリーブ２０は環状 構造の本体部分２２とほぼ矩形の輪郭を呈している片寄った位置にある側部部分 ２４を備えている。スリーブ２０は、本体部分２２の内側で円周方向に延在する 溝２８の中に嵌着されたパッキング・リング２６により本体１４に関し封止され ている。スリーブ２０の本体部分２２の内側に形成された参照数字３０により表 示されている別の溝には、たとえば、プラスチックから作られたブッシュ３２が 収容されていて、該ブッシュ３２はスリーブ２０と本体１４との間で摩耗を減少 させる働きをしている。

【００１５】 スリーブ２０は、前記本体端部のフランジ１８に固定されていて、スリーブ２ ０の矩形の側部部分２４に設けられている、１対の垂直の穴３６を貫いて延設さ れている１対の垂直の案内ピン３４より成る手段により本体１４上を摺動するよ う案内されている。案内ピン３４の下端は、スリーブ２０が本体１４上を下に向 かって摺動することを制限する停止部または当接部を形成しているプレート３８ に接続されている。矩形の側部部分２４はさらに垂直方向に延在するへこみまた は穴４０を備えており、該へこみ４０は垂直の穴３６の間の中間に位置ぎめされ ていて、圧縮スプリング４２を収容している。該圧縮スプリング４２は本体のフ ランジ１８とスリーブ２０との間で作用して、つねにスリーブ２０を本体１４上 の下方の摺動位置に向かって変位させるよう機能している。

【００１６】 スリーブ２０はカムローラー４４を備えており、該カムローラー４４は、充填 装置の周囲上であらかじめ設定された位置に取り付けられている固定カム４６と 協働して、本体１４に関するスリーブ２０の摺動位置を制御している。カムロー ラー４４は、案内ピン３４のための１対の垂直の穴３６間の中間に設けられた延 在部内に水平に取り付けられた固定シャフト４９に軸支されている。以下にさら に詳しく説明されているように、カムローラー４４と固定カム４６は、圧縮スプ リング４２の変位力を加えたスリーブ組立体の重量に抗して作用し、充填装置の ヘッドと容器の置き台が中心軸のまわりでいっせいに回転し、各充填サイクルに わたり連続して容器を移動させるにしたがって、本体１４上の上昇位置と下降位 置との間でスリーブ２０を制御可能に移動させるよう設計されている。スリーブ ２０の下端は、参照数字４８により表示されているように、半径方向内向きに段 付きになっていて、円筒形の部材またはリング５０を担持しており、該リング５ ０はその内部に円周方向に延在するくぼみ５２が形成されている。フランジ部分 ５６付きのリング状部材５４が、前記くぼみ５２内に収容されているとともに、 本体部分２２の外側に形成された半径方向に延在する肩５８と当接する関係をな して、軸方向の段部４８に取り付けられている。リング状部材５４は円周方向に 延在する溝６０を備えており、該溝６０は、バルブ装置と充填関係をなして缶と バルブとの間にガス封止状態を形成する際、缶のごとき容器の内壁面と摩擦的に 係合するようにされたゴムまたはその他の弾性材料から作られているＯ−リング のような封止リング６２を収容する座を形成している。

【００１７】 くぼみ５２はさらに、リング状部材５４のフランジ部分５６に当接して上向き に着座している上部波形スプリング６４と、一方の面に沿ってこの上部波形スプ リングと係合している中間リテーナー・ワッシャー６６と、くぼみ５２の下部で はぎ取りワッシャー７０と接触状態に取り付けられている下部波形スプリング６ ８とより成る波形スプリングとワッシャーの組立体を収容している。円筒形部材 ５０は第１と第２の内部当接部７２と７４を備えていて、該内部当接部７２と７ ４はそれぞれ上部波形スプリング６４とはぎ取りワッシャー７０の座を限定して おり、これによりスリーブ２２に組み立てられた関係では上部波形スプリング６ ４とはぎ取りワッシャー７０をくぼみ５２内の適所に保持することができる。本 考案の好適な実施例においては、リング状部材５４とスリーブは両者の間で接続 を形成するようピンと溝を備えており、リング状部材を組み付けた状態では下部 波形スプリング６８は上部波形スプリング６４とはぎ取りワッシャー７０との間 でゆるんだ状態に保持されている。はぎ取りワッシャー７０は缶の上縁または口 と係合して、缶側壁に軸方向の力を作用させるよう位置ぎめされている。この軸 方向の力に缶の重量と液体の内容物の重量が加わって、充填作業が終わったとき 、本体上で上に向かってスリーブが持ち上げられるとき、缶は固定状態に保持さ れるので、バルブまたはスリーブを缶から容易に分離することができるとともに 、Ｏ−リング６２をスリーブといっしょに持ち上げるとき、缶がＯ−リング６２ に接着する傾向に打ち勝つことができる。このように、はぎ取りワッシャー７０ 、上下部波形スプリング６４、６８、中間リテーナー・ワッシャー６６が取り外 し手段を構成している。波形スプリングとワッシャーの組立体により缶に付加さ れる力、したがって、スリーブから缶を抜きはずすことができる容易さが、多く のファクター、たとえば、波形スプリング６４と６８の相対的な強さ（あるいは 強さの不足）、充填サイクルの途中で缶と係合したあと、スリーブが本体上で最 大の伸長状態に到達したときのばねの圧縮の程度、スリーブの質量、アクチュエ イターの圧縮スプリングの変位力等により左右されることは明らかである。これ らのいろいろなファクターを互いに適切に関係づけることにより、支持のための プラットホームに当接して缶を保持しようとする缶に作用する力を必要に応じ調 節し、充填が終わったとき、所要通りスリーブを缶から抜きはずすことができる のである。

【００１８】 本体１４の上端は上部の外設フランジ７８を有する筒状体７６を備えており、 前記上部の外設フランジ７８は筒状体７６を軸方向に固定するため本体フランジ １８に凹設された適当な沈め穴８０の中に嵌め込まれている。パッキング・リン グ８２が筒状体７６の周囲に凹設された溝の中に嵌着されていて、本体１４に対 し筒状体７６を封止している。本体１４の下端はコア８４を備えており、バルブ を通って液体を流動させる経路または通路を限定している１対の湾曲したスロッ トまたは開口８６がコア８４に形成されている。リング状の構造を呈している液 体カバー８８が多数のねじ９０によりコア８４の下端に取り付けられている。液 体カバー８８は、コア８４に形成されたスロットまたは通路８６に類似した形状 を有し、進行方向の長さにわたって外に向かって末広がりを呈している１対のス ロット９２を備えていて、液体が該スロット９２から退出するとき、バルブを通 って流れる液体を缶の側壁に向かって外向きに放出する。コア８４と液体カバー ８８の該当する部分は、参照数字９４により表示されているように、後述する目 的のため切り欠かれている。

【００１９】 本考案に係る新規なバルブはさらに、本体１４と筒状体７６に関し軸方向に整 合した関係をなしてボウル４内に垂直方向に取り付けられたチューブ状のスプリ ング・ケージ９６を備えている。なお、筒状体７６は、スプリング・ケージ９６ を筒状体７６と整合した状態に保持するため、図示のようにスプリング・ケージ ９６内で上に向かって延設されている。スプリング・ケージ９６はその下端に形 成されていて、ボウル４の底壁８の外表面に接面して着座しているフランジ９８ により適所に保持されている。スプリング・ケージ９６を受け支えるため、筒状 体の外設フランジ７８の面内に適当なへこみが設けられている。底壁８に関しス プリング・ケージ９６と筒状体７６を封止するため、ガスケットが凹所に嵌着さ れている。

【００２０】 スプリング・ケージ９６はボウル４内の液面より上がった位置まで延在してい て、液体がボウル４からスプリング・ケージ９６の中に自由にはいるようにする ため、１つまたは複数の大きい側部開口１００を備えている。細長いガス導管ま たはガスチューブ１０２がスプリング・ケージ９６内で軸方向に取り付けられて いて、その下端は本体１４のコア８４の中に形成された軸方向に延在している穴 の中で終わっている。スプリング・ケージ９６の上端は中央に穴をあけた囲いま たはキャップ部材１０４を摺動可能に受け支えていて、前記キャップ部材１０４ はガスチューブ１０２と同軸的に取り付けられていて、キャップ部材１０４より 上がった位置でチューブ１０２に固定されたＯ−リング式カラー・アッセンブリ １０６と係合するようになっている。スプリング・ケージ９６内に収容された螺 線状の圧縮スプリング１０８はキャップ部材１０４とスプリング・ケージ９６内 に形成された肩１１２との間で張設されていて、ガスチューブ１０２がスプリン グ・ケージ９６内で下向に摺動することに弾発的に抗している。

【００２１】 ガスチューブ１０２は、ベント・チューブの形状を呈している下部延在部１１ ４を備えており、該下部延在部１１４は、リング状部材５４と一体ものの部分と して形成されているブラッケットまたはアーム１１６によりチューブ１０２内に 同軸的に取り付けられている。ブラッケット１１６は二叉に分かれた内端を備え ており、該内端は下部延在部１１４の下端の拡径部に形成された溝の中に差し込 まれている。ブラッケット１１６はコア８４と液体カバー８８の切り欠き部分９ ４とほぼ垂直方向に整列した状態でリング状部材５４に取り付けられているので 、ブラッケット１１６は、コア８４からなんら妨たげをうけることなく、スリー ブ２０といっしょに垂直方向に移動することができる。ベント・チューブの形の 下部延在部１１４自身も、スリーブ２０が本体１４上を上下動するにしたがって 、ガスチューブ１０２に関し垂直方向に自由に移動することができる。

【００２２】 コア８４に形成されたスロットまたは通路８６は、これより上がった位置でガ スチューブ１０２に取り付けられた液体バルブによる開閉動作にあわせて制御さ れるようになっている。バルブは一連の翼状の突起１１８を備えており、該翼状 の突起１１８はガスチューブ１０２といっしょにバルブが本体１４内で垂直方向 に摺動することを案内するようにされている。バルブは円錐形にテーパーをなし ている下面または壁面を有するゴムまたはその他の弾性材料または弾性的に変形 可能な材料から作られた下部ディスク状要素１２０を備えている。通路８６には いる入口を取り囲んでいる本体１４の表面は、前記ディスク状要素１２０の表面 に対応したテーパー状の弁座を備えている。

【００２３】 上述のようにボウル内の液面より上に突出しているガスチューブ１０２の上端 はチューブ状のバルブ要素１１０を担持しており、該バルブ要素の上端は標準的 なやり方でバルブのキャップ部材１０４内に担持された適当な弾性を有するプラ グまたはガスケットにより閉止されている。ガスチューブ１０２に形成された溝 またはへこみの中に嵌着されているＯ−リング手段により下端をガスチューブ１ ０２に取り付けられた螺線状の圧縮スプリング１２２の座を構成している円周方 向に延在した肩がバルブ本体の中間に形成されている。ガスチューブ１０２の上 端は、これが通常の持ち上げられた摺動位置にあるとき、ボウル４内のガススペ ースをガスチューブ１０２の内部と連通させる横穴１２４を備えている。キャッ プ部材は、これと向かい合ったボウルの外側に取り付けられていて、ボウルの内 側に向かって延在して、両端の中央バルブ・キャップと係合しているアームまた はフォーク（図示せず）を備えたカム制御式アクチュエイターによりガスの流量 を制御するようガスチューブ１０２に関し垂直方向に移動するようにされている 。なお、前記アームまたはフォークとカム制御式アクチュエイターはいずれもこ の技術分野ではすでに公知のものである。

【００２４】 本考案に係るバルブはさらに、全体が図中で参照数字１２６により表示されて いるガス漏洩ブロックと真空バルブの複合アッセンブリを備えている。該複合ア ッセンブリ１２６は、ほぼ矩形のブロックまたは本体部分を備えており、該ブロ ックはバルブ本体１４のフランジ１８によりボウル４のへこんだ壁部分の中に支 持されている。ブロックはブッシュ１３０を収容した上部バルブ・チャンバーま たはへこみ１２８を備えており、前記ブッシュ１３０は膨張クリップまたはその 他従来公知の固定手段によりブロック内の適所に固定されている。弁棒１３２が ブッシュ１３０の中に摺動可能に収容されていて、上部バルブ・チャンバー１２ ８かつ／またはブッシュ１３０の中で弁棒１３２が外に向かって摺動することを 制限する肩を形成しているＯ−リング・パッキングを担持している。弁棒１３２ は、通常、上部バルブ・チャンバー１２８の内端に設けられた圧縮スプリング１ ３４によりブッシュ１３０に関し封止状態で当接関係をなしてＯ−リングといっ しょに上部バルブ・チャンバー１２８内で外側の摺動位置に変位させられている 。ブロックは垂直の穴または通路１３６を備えており、該穴１３６は、ブッシュ １３０内の横穴をへて真空のチャンバー６と連通しているとともに、真空のチャ ンバー６の穴１３８と連通している。チャンバー１２８の内端はブロック内に設 けられた垂直の通路１４０をへて本体１４の外設のフランジ１８に形成された水 平方向に延在している通路１４２と連通している。なお、通路１４２は、該通路 １４２の最外端に設けられた適当なパッキングまたはプラグにより大気から遮断 されている。本体１４は別の通路１４４を備えており、該通路１４４はスリーブ ２０と本体１４の間に形成された環状のプレッシャー・チャンバー１４６まで本 体１４の長さにわたって垂直方向に延設されている。本体１４の下端は半径方向 内向きに段付きの構造となっていて、スリーブ２０の下端部分は本体１４の該当 した部分にほぼ対応して内向きに延在した壁部分を備えている。スリーブ２０と プレッシャー・チャンバー１４６との間には間隙が設けられているので、缶等の 容器はスリーブ２０に関し心があった関係をなした状態で、缶の内部は、プレッ シャー・チャンバー１４６と相互接続通路１４０と１４２と１４４をへて上部バ ルブ・チャンバー１２８と連通している。弁棒１３２はＯ−リング・パッキング から先では切り欠かれているので、弁棒１３２を上部バルブ・チャンバー１２８ の中に押し込んだ状態では、真空のチャンバー６は上部バルブ・チャンバー１２ ８の内部と連通状態となるので、ブロックと真空のチャンバー６それぞれに形成 された穴１３６と１３８をへて缶と真空のチャンバー６との間に連通状態を作る ことができる。

【００２５】 充填サイクル内の所定の時点で弁棒１３２を押し込むようにされているので、 チューブ状のバルブ要素１１０を開いたあとただちに、充填装置のボウルの周囲 に沿って取り付けられた適当な固定カム（図示せず）により、バルブに関し心が あった封止した関係をなして缶を真空状態のもとに置くことができる。

【００２６】 ブロックは別のバルブ・チャンバーまたはへこみ１４８を備えており、前記バ ルブ・チャンバー１２８の直下に位置ぎめされていて、リテーニング・リングま たはその他従来公知の固定手段により適所に保持されたブッシュがバルブ・チャ ンバー１４８に取り付けられている。弁棒１５０が前記ブッシュの中に摺動可能 に取り付けられていて、周囲に溝を凹設せしめた内端部分にＯ−リングが嵌着さ れており、該Ｏ−リングはブッシュの内端と係合して、弁棒１５０がバルブ・チ ャンバー１４８の中で外に向かって摺動することを制限している。弁棒１５０は 、通常、バルブ・チャンバー１４８の内端と弁棒１５０の内端との間に設けられ た圧縮ばね１５２によりＯ−リングがブッシュの内端と係合した関係をなしてバ ルブ・チャンバー１４８内の外側の摺動位置に変位せしめられている。弁棒１５ ０の外端部分は長さ方向に延在したフラットな部分を備えているので、バルブ・ チャンバー１４８内に弁棒１５０を押し込むと、バルブ・チャンバー１４８の内 端は大気と自由に連通した状態となる。ブロック内の垂直の通路がバルブ・チャ ンバー１４８の内端から本体１４のフランジ１８内に設けられた水平の通路１４ ２まで通じているので、弁棒１５０を押し込むと、バルブにより充填関係にある 缶の内部と大気との間に連通状態が作られる。弁棒１３２の場合と同様、固定カ ム（図示せず）が充填装置の周囲に沿って取り付けられていて、充填サイクルの 所定の時点で弁棒１５０と係合して、これを押し込み、これにより缶の内部が大 気圧と接続される。

【００２７】 ブロックはさらに別のチャンバー１５４を備えており、該チャンバー１５４は ブロックの内面には開いているが、通常はチャンバー１５４の外端に設けられた プラグにより大気から遮断されている。チャンバー１５４の内端は本体１４内で 液体の通路８６まで延在した通路と連通している。したがって、チャンバー１５ ４はバルブの内部と自由に連通しているとともに、バルブが充填位置を占めたと きは、缶の内部とも自由に連通した状態となる。詳しく後述されているように、 充填作業の際は、まずガスチューブ１０２を通って缶が加圧され、缶内がガス圧 力で満たされるとともに、チャンバー１５４内も同じ値のガス圧力で満たされる 。充填サイクルが終わり、弁棒１５０を押し込むと、チャンバー１５４内の圧力 は大気中に放出され、コア８４と液体カバー８８内の残留液体が缶の中に供給さ れる。

【００２８】 スリーブ２０と本体１４との間に限定されている上述のプレッシャー・チャン バー１４６は、スリーブ２０上に半径方向に延在する壁部４９を備えており、缶 を加圧している途中で圧力が前記壁部４９に作用するので、本体１４に沿ってス リーブ２０を下に向かって付勢する。同時に、缶等の容器内のガスはスリーブ２ ０の端壁に作用して、本体１４に沿ってスリーブ２０を上部摺動位置に向かって 付勢する反対向きの力が発生する。これらの反対向きの力の大きさはそれぞれの 表面の面積に正比例する。本考案の好適な実施例においては、プレッシャー・チ ャンバー１４６の直径は缶の直径よりごくわずかに小さく寸法ぎめされているの で、スリーブ２０に作用する反対向きの力はほぼ釣り合っている。

【００２９】 このような設計の結果、スリーブ２０はつねに圧縮スプリング４２の変位力だ けで缶に当接した状態に保持されているので、この型式の従来の装置にみられる ように、缶を加圧している間、缶とスリーブ２０に作用する力にさらに上積みが 生じることはない。したがって、スリーブ２０から缶側壁に作用する力を最小程 度にとどめることができるとともに、充填作業に引き続いてＯ−リング６２を引 っぱって缶から引き抜くとき、缶を置き台１２上に静止状態に保持するに十分な 力を用意しておくことができる。

【００３０】 本考案に係る充填装置の動作全体についての以下の説明は、缶等の容器にビー ル、炭酸ガス入りソフト・ドリンク等の液体製品を充填する際の本考案のいろい ろな新しい特徴と特長をよりよく理解し評価するにあたり役に立つことであろう 。空の缶が充填機にはいったとき、充填装置のセンターリング・スリーブ２０は 、該スリーブ２０と関連するカムローラー４４と固定カム４６との間の協働によ り圧縮スプリング４２の変位力に抗して本体１４上で上昇した位置に保持されて いる。このとき、液体バルブは、ガス排出バルブ同様、閉止位置にある。缶と置 き台１２が充填装置の周囲のまわりを漸進的に移動するにしたがって、固定カム ４６の作用によりカムローラー４４は降下し、缶に向かってスリーブ２０を降下 させる。スリーブ２０が降下している途中、スリーブ２０はバルブに関し缶を心 あわせする。同時に、Ｏ−リング６２が缶の中に移動して、缶の内表面または頸 部と摩擦的な封止接触するにしたがって、スリーブ２０内の抜きはずしアッセン ブリが缶のへりまたは口と係合する。缶がバルブ装置に封止された状態になると ともに、充填装置の円周に沿って缶がさらに移動するに伴って、別の固定カム（ 図示せず）が真空バルブの弁棒１３２と係合し、該弁棒１３２をブロックの中に 摺動させる。弁棒１３２のこのような移動により、ガスケットはブッシュ１３０ の内端からはずれ、本体１４とガス漏洩ブロック内のいろいろな通路をへてガス または空気が缶から引き出される。同時に、充填装置の周囲に配置された外側の カムレバー（図示せず）と相互作用する補足的な固定カムの機能によりガス充填 バルブは開弁する。ガス充填バルブの圧縮スプリング１２２はガスチューブ１０ ２上を摺動し、これにより充填装置内のガススペースは缶の内部と連通すること になる。ボウル４内のガス圧力は缶の中に流入し、ボウルと缶との間で圧力は平 衡状態となる。ガス充填バルブが開いた状態にある間、真空バルブの弁棒１３２ を押し込んだ状態に保持することにより、ボウル内のガス、通常炭酸ガス、が缶 の中に噴流するので、缶の中に最初にあったガスは真空のチャンバーの中に排出 され、炭酸ガスと置換される。缶をこのように洗い流すことはビールを充填する 場合にとくに有利である。なぜなら、ビールが空気に触れると、風味が劣化する 影響をうけ、貯蔵している間に、ビールに好ましくないにごりが生じることが知 られているからである。

【００３１】 いずれにせよ、缶をこのように排気し、炭酸ガスで部分的にあるいは完全に洗 い流したあと、真空バルブの弁棒１３２はブロック内の正常な外側の位置に戻り 、これにより缶と真空のチャンバー間の連通を遮断することができる。このとき 缶内はガスで満たされるので、スプリングの変位力により支援されながら液体バ ルブに抗して上に向かって作用するガスの圧力は液体バルブを閉弁状態に保持す る液柱の力に打ち勝つ。したがって、液体バルブは自動的に開弁し、液体が缶の 中に流入する。

【００３２】 液体通路を通って液体が缶に入るにしたがって、ガスは缶からベント・チュー ブである下部延在部１１４とガスチューブを通ってボウル内に流入し、ガス充填 装置の開口を通ってガスチューブから退出する。缶内の液体がベント・チューブ である下部延在部の下端のレベルまで上昇してこのベント・チューブを閉じ、ガ スが缶から流れなくなるまで、缶内の液体とガスの交換は継続して行われる。缶 からのガスの流出が止まると、缶内への液体の流入は自動的に停止する。しかる のち、いぜんとして開弁位置にあるガス供給バルブは外設のカム作動式操作レバ ー（図示せず）により閉止される。液体バルブも、バルブ・キャップを下に向か って付勢し、カウンタープレッシャ・ステムの上端と接触し、このステムを本体 内で下に向かって十分に移動させて液体バルブを弁座と接触させて、同じレバー により閉止される。充填装置の周囲に沿って缶が移動するにしたがって、ガス漏 洩用弁棒が固定カムと係合し、これによりガス漏洩ブロックの中に内向きに摺動 し、上述のいろいろな通路をへて大気と缶頂部スペースとの間が連通する。かく して、Ｏ−リングの媒体により缶がバルブ装置に対し封止された状態を保ちなが ら、缶頂部の圧力は制御状態のもと大気に放出される。これと関連して、ガス漏 洩ブロックの中に膨張用のチャンバーが設けられているので、上記のように液体 バルブが閉止されたあとも液体の通路の中に残っている液体を迅速かつほぼ完全 に排出させることができる。もし、別のやり方にせよ、このような液体が通路か ら排出されないと、バルブから液体が滴下するので、缶とバルブが分離されて、 充填装置から缶を取り除いたあと、充填機械全体を汚すおそれがある。また缶が いぜんとしてバルブと垂直方向に整合した状態にある間、残留液体が通路から吹 き払われないと、液体はむだなものとなり、一定の時間がたつと、この液体は完 全に無用のものとなるので、充填ラインの効率に重大な悪影響を及ぼすおそれが ある。本考案の改良された設計によれば、缶の充填が終わり、液体バルブが閉じ たあと通路内に残留している液体は回収されるので、充填ラインの全体の効率を 改善することが可能であり、しかもバルブを通る液体の流失にもとづく充填装置 と充填ラインの汚染を低減させることができる。

【００３３】 缶の頂部スペースの圧力が放出されると、ガス漏洩用弁棒はブロック内の通常 の外側の摺動位置に戻り、次の充填サイクルにはいる用意が出来あがる。カムロ ーラーが充填装置の周囲に設けられた固定カムと再係合するに伴って、センター リング・スリーブは缶から持ち上げられ、しかるのちはぎ取りワッシャーを介し て作用する波形スプリングは缶を適所に保持するので、スリーブを缶から引きは ずすことができるとともに、Ｏ−リングも缶から引っぱりはずされる。したがっ て、スリーブが上昇するとき、缶がスリーブにくっついて、スリーブといっしょ に上方に移動する傾向を積極的に解消することができる。充填が終わったとき、 もし、缶が円滑にバルブから分離しないと、重大な問題が生じるおそれがあるが 、本考案に係る改良された設計によれば、缶が移動中にスリーブまたはバルブか ら分離する位置で缶に打撃を与えることにより缶とバルブを分離させるデフレク ターのごとき特殊な機械的な仕掛けを充填装置に用意することを必要としない。 このようなデフレクター等の手段は缶を変形させかつ／または缶の内容物をこぼ し、この結果、充填装置の効率を損なったり、充填ラインの出力を低下させるお それがあるのである。

【００３４】 缶からスリーブを持ち上げる動作に引き続いて、缶は充填装置から取りはずれ 、キャップ付け装置または縁付け装置（図示せず）に移される。カム・ローラー は固定カムにより本体に関し上昇した位置に保持されるので、到来する空の缶は 、次の充填サイクルのため移動を始めると、バルブと整列した適所に自由に移動 することができる。

【００３５】 本考案に係る改良された充填装置によれば、バルブと缶との間の封止接触が従 来の構造の場合のごとく缶の上縁または口の部分よりもむしろ缶の内側壁の部分 と係合するＯ−リング６２により実施されていることは理解していただけよう。 いろいろな特長の中でも、この型式の封止によれば、リムにわずかな欠陥（刻み 目、へこみ等）のある缶あるいは製缶ラインでの加工の間あるいは容器倉庫また は他の貯蔵領域または供給領域から製缶ラインまたは加工ラインへ移動する際わ ずかに非円形となるおそれのある缶をも封止することが可能である。缶の重量が ますます軽くなり、側壁の厚さがますます薄くなっている現状にかんがみ、現在 の充填ラインでは缶が損傷したりあるいは欠陥が生じる可能性が増加している。 したがって、本考案に係る装置は、現在の軽量で比較的強度の低い容器に充填を 行う際に使用するのにとくに好適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る充填バルブの断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 缶 ４ 容器 ６ 密閉されたチャンバー ８ 底壁 １０ 充填バルブ １２ サポート １４ 本体 １６ 液体出口開口 １８ フランジ ２０ センターリング・スリーブ ２２ 本体部分 ２４ 側部部分 ２６ パッキング・リング ２８ 溝 ３０ 溝 ３２ ブッシュ ３４ 案内ピン ３６ 垂直の穴 ３８ プレート ４０ へこみ ４２ 圧縮スプリング ４４ アクチュエイター・ローラー ４６ 固定カム ４８ 段 ４９ 固定シャフト ５０ 円筒形部材 ５２ へこみ ５４ リング状部材 ５８ 肩 ６０ 溝 ６２ Ｏ−リング ６４ 上部波形スプリング ６６ 中間リテーナー・ワッシャー ６８ 下部波形スプリング ７０ ストリッパー・ワッシャー ７２ 内部当接部 ７４ 内部当接部 ７６ ボンネット ７８ 外設フランジ ８０ 沈め穴 ８２ パッキング・リング ８４ コア ８６ スロット ８８ カバー ９０ ねじ ９２ スロット ９４ 切欠き ９６ スプリング・ケージ １００ 側部開口 １０２ ガス導管 １０４ キャップ部分 １０６ カラー・アッセンブリ １１０ バルブ要素 １１４ ベント・チューブ １１６ ブラケット １１８ 翼状の突起 １２０ ディスク状要素 １２２ 圧縮スプリング １２４ 横穴 １２６ ガス漏洩ブロックと真空バルブのアッセンブリ １２８ 上部バルブ・チャンバー １３０ ブッシュ １３２ 弁棒 １３４ 圧縮スプリング １３６ 穴 １４０ 通路 １４２ 通路 １４４ 通路 １４６ プレッシャー・チャンバー １４８ バルブ・チャンバー １５０ 弁棒 １５２ 圧縮スプリング １５４ チャンバー

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 缶等の容器に使用される充填バルブ機
構

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る充填バルブの断面図で
ある。

【図２】図１の一部分の拡大図である。

【符号の説明】 ２ 缶または容器 ４ ボウル ６ 密閉されたチャンバー ８ 底壁 １０ 充填バルブ １２ 置き台 １４ 本体 １６ 液体出口開口 １８ フランジ ２０ スリーブまたはセンターリング・スリーブ ２２ 本体部分 ２４ 側部部分 ２６ パッキング・リング ２８ 溝 ３０ 溝 ３２ ブッシュ ３４ 案内ピン ３６ 垂直の穴 ３８ プレート ４０ へこみまたは穴 ４２ 圧縮スプリング ４４ カムローラー ４６ 固定カム ４８ 軸方向の段部 ４９ 固定シャフト ５０ 円筒形部材またはリング ５２ くぼみ ５４ リング状部材 ５６ フランジ部分 ５８ 肩 ６０ 溝 ６２ Ｏ−リングまたは封止リング ６４ 上部波形スプリング ６６ 中間リテーナー・ワッシャー ６８ 下部波形スプリング ７０ はぎ取りワッシャー ７２ 内部当接部 ７４ 内部当接部 ７６ 筒状体 ７８ 外設フランジ ８０ 沈め穴 ８２ パッキング・リング ８４ コア ８６ スロットまたは通路 ８８ 液体カバー ９０ ねじ ９２ スロット ９４ 切欠き ９６ スプリング・ケージ １００ 側部開口 １０２ ガス導管またはガスチューブ １０４ 囲いまたはキャップ部材 １０６ カラー・アッセンブリ １１０ バルブ要素 １１２ 肩 １１４ ベント・チューブとなる下部延在部 １１６ ブラケットまたはアーム １１８ 翼状の突起 １２０ 下部ディスク状要素 １２２ 圧縮スプリング １２４ 横穴 １２６ ガス漏洩ブロックと真空バルブの複合アッセン
ブリ １２８ 上部バルブ・チャンバーまたはへこみ １３０ ブッシュ １３２ 弁棒 １３４ 圧縮スプリング １３６ 穴または通路 １４０ 通路 １４２ 通路 １４４ 通路 １４６ プレッシャー・チャンバー １４８ バルブ・チャンバー １４９ 壁部 １５０ 弁棒 １５２ 圧縮ばね １５４ チャンバー

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ハーバート・エス・シャリット アメリカ合衆国サウスカロライナ州ノース チャールストン ロット244 ドチェスタ ーロード6625 (72)考案者 シバ・エス・シン アメリカ合衆国サウスカロライナ州グーズ クリーク アプト イー24 ハーバーレイ クドライブ5000

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】容器に使用される充填バルブ機構であっ
   て、中空でチューブ状の本体と、該本体に関し垂直方向
   に移動するよう前記本体と同軸的に取り付けられてい
   て、容器内に収容されるとともに、本体上を降下した摺
   動位置に移動したとき、容器の内表面に外に向かって当
   接し、もって容器の内表面のまわりだけでこの容器をバ
   ルブ機構に封止するようにされた弾性的に変形可能な封
   止リングを備えたほぼ円筒形のスリーブとより成ること
   を特徴とする充填バルブ機構。
2. 【請求項２】前記スリーブがさらに、スリーブが容器ま
   で下がったときに上端から容器に柔軟に係合し、もって
   容器に液体を充填することに続いて、スリーブが本体上
   の上昇位置まで移動したとき、容器がスリーブといっし
   ょに移動しないよう容器を強制的に拘束するようにされ
   たストリッピング手段と、前記本体上の上昇位置と下降
   位置との間でスリーブを制御可能に移動させるようスリ
   ーブと連係された手段とを備えていることを特徴とする
   請求項１に記載の充填バルブ機構。
3. 【請求項３】本充填バルブ機構がさらに、スリーブが本
   体に沿って下向きに摺動することを制限する停止手段を
   備えており、封止リング手段が容器の中にはいって封止
   的に容器と係合するとともに、スリーブが前記停止手段
   と係合するまえに、ストリッピング手段が容器と柔軟に
   係合することができるよう制限位置が設定されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の充填バルブ機構。
4. 【請求項４】前記弾性的に変形可能な封止リングがＯ−
   リングより成り、スリーブが前記本体上の降下摺動位置
   に移動したとき容器の側壁と係合するよう前記Ｏ−リン
   グが寸法ぎめされていることを特徴とする請求項１に記
   載の充填バルブ機構。
5. 【請求項５】前記ストリッピング手段が圧縮可能な部材
   より成ることを特徴とする請求項２に記載の充填バルブ
   機構。
6. 【請求項６】前記圧縮可能な部材が波形ワッシャーより
   成ることを特徴とする請求項５に記載の充填バルブ機
   構。
7. 【請求項７】前記本体とスリーブに相補的な形状を有す
   る延在部が形成されており、前記スリーブが本体の延在
   部に一端を固定せしめるとともに、スリーブの延在部に
   設けられた貫通穴内に摺動可能に収容された１対の隔置
   されているピンを備えた手段により前記本体に関し摺動
   するよう支持されていて、前記ピンの一端が前記本体に
   関するスリーブの下向きの摺動を制限する停止手段を構
   成しているプレートにより閉止されていることを特徴と
   する請求項１に記載の充填バルブ機構。
8. 【請求項８】前記停止手段が、前記圧縮可能な部材の全
   圧縮に到達しない位置で前記スリーブの下向きの移動を
   停止することを特徴とする請求項７に記載の充填バルブ
   機構。