JPH0637230B2 - 容器への充填液の充填方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は容器内、特にプラスチック等の軟質容器内に充
填液を充填するのに好適な充填方法に関する。

「従来の技術」 従来一般に、容器内に充填液を充填する際には、壜口パ
ッキンで容器内を密封した状態で充填液を注液管を介し
て容器内に充填するとともに、容器内の空気を排気管を
介して外部に排出させ、容器内の充填液が上記排気管の
下端開口を閉鎖したら容器内上部に密封空間を形成さ
せ、その密封空間内圧力が充填液の供給圧力と平衡した
ら、自動的に充填液の容器内への流入を停止させて定量
充填を行なうようにしている。

またその他の充填方法として、上記充填方法を基本とし
て上記排気管を充填液タンクの上部空間に連通させると
ともにその上部空間に負圧を導入し、上記容器内の空気
を積極的に排気管によって吸出すことにより高速充填を
行なえるようにすることも知られている。

ところで、こうした従来の充填方法においては、容器内
上部の密封空間内圧力が充填液の供給圧力と平衡した際
には、その密封空間内圧力は、前者の方法では大気圧よ
り高く、後者の方法では大気圧よりも低くなる。すなわ
ち、前者の方法では、タンク内の充填液が加圧されてい
なければ、密封空間内圧力は容器内の液面とタンク内の
液面との高低差に対応した分だけ大気圧よりも高くな
り、加圧されていればさらにその分高くなる。

他方、後者の方法では、高速充填を行なうためには、充
填完了後に容器を壜口パッキンから離隔させる際に密封
空間内の負圧で容器が壜口パッキンに吸着したままとな
らないような範囲でその負圧を可及的に大きくすること
が望ましく、したがって後者の方法では、上記密封空間
内はかなり大きな負圧となっていた。

「発明が解決しようとする問題点」 上記方法は、いずれの方法であっても容器が剛性を有す
る場合には格別な問題を生じないが、プラスチック等の
軟質容器の場合には、充填終了時に上記密封空間内に封
入された圧力によって容器が膨張し、或いは収縮するた
め、その容器を壜口パッキンから離隔させた瞬間に容器
が元の形状に復帰し、その際の反動で容器内の充填液が
上端開口から飛散することがあった。このため、飛散し
た充填液が容器の外部に付着して非衛生的なものとな
り、さらに容器を載置する昇降テーブル等が汚れる原因
にもなっていた。

「問題点を解決するための手段」 上述した問題点に鑑み、本発明は、注液管の下端開口と
排気管の下端に設けた弁座とによって構成した液バルブ
と、排気管の下端開口と注液管の下端内周部とによって
構成したガスバルブと、上記注液管の外周部に嵌装した
壜口パッキンとを有し、上記液バルブとガスバルブとを
同時に開放あるいは閉鎖可能に構成するとともに、容器
内への充填液の充填開始前には上記液バルブおよびガス
バルブを閉鎖するようにした構成した充填バルブを備え
て、上記壜口パッキンで容器内を密封した状態で上記液
バルブおよびガスバルブを開放して充填液を注液管を介
して容器内に充填するとともに、容器内の空気を排気管
を介して外部に排出させ、容器内の充填液が上記排気管
の下端開口を閉鎖したら容器内上部に密封空間を形成さ
せ、その密封空間内圧力が充填液の供給圧力と平衡した
ら、自動的に充填液の容器内への流入を停止させて定量
充填を行なうようにした容器への充填液の充填方法にお
いて、 上記排気管に負圧を作用させ、かつ、上記密封空間内圧
力と充填液の供給圧力との平衡状態における密封空間内
圧力がほぼ大気圧となるように、上記負圧の大きさを設
定したものである。

「作用」 そのような構成によれば、充填終了時に容器内の密封空
間内の圧力が大気圧とほぼ同一となるため、充填終了時
に従来のように容器が膨張し又は収縮することがなく、
したがって容器が壜口パッキンから離隔された際に充填
液が容器の上端開口から外部に飛散することが防止でき
る。

「実施例」 以下図示実施例については本発明を説明すると、第１図
において、１は回転式充填装置の充填液タンクで、この
充填液タンク１内は密封してあり、その上端中央部に図
示しないロータリージョイントを介して充填液パイプ２
と負圧パイプ３とをそれぞれ液密および気密を保って設
けている。充填液タンク１内には上記充填液パイプ２か
ら充填液４が供給され、その内部の充填液量は常に実質
的に一定に保たれている。また上記負圧パイプ３からは
充填液タンク１の上部空間５に負圧が導入されており、
その負圧の大きさは後述する容器６内の密封空間内圧力
がほぼ大気圧となるように設定している。

上記充填液タンク１の底面外周部には、等間隔位置に充
填バルブ７を取付けてあり、各充填バルブ７は第２図に
拡大して示すように、充填液タンク１に取付けた筒状の
バルブボディ10と、このバルブボディ10内に昇降自在に
嵌合してその内部を充填液通路11aとした注液管11と、
さらにこの注液管11内に貫通配設し、上記バルブボディ
10に固定した排気管12とを備えている。

上記排気管12の下端には、注液管11内部の充填液通路11
aを開閉する液バルブ13と排気管12内部のガス通路12aを
開閉するガスバルブ14とを共通に構成する弁座15を設け
てあり、通常は上記注液管11とバルブボディ10との間に
弾装したばね16によって注液管11を下方に附勢し、その
注液管11の下端開口を弁座15に着座させることにより液
バルブ13を閉じている。

他方、上記ガスバルブ14は、排気管12の外周面を注液管
11の内周面に摺接させるととともに、上記弁座15の上方
部に開口12bを形成し、上記注液管11が弁座15に着座し
た際には注液管11の内周面で排気管12の開口12bを閉鎖
させることにより、やはりガス通路12aを閉じるように
している。

さらに、上記注液管11の下部外周には壜口パッキン17を
装着してあり、容器６が昇降テーブル18（第１図）に載
置されて上昇されたときに、その上端開口と当接して内
部を密封できるようにしている。なお、上記充填バルブ
７の外筒19の下端内周には容器６上端のセンタリングを
行なうガイドコーン20を設けている。

以上の構成において、容器６内への充填開始前の状態に
おいては、上記液バルブ13およびガスバルブ14はともに
閉じており、また充填液タンク１内には所定量の充填液
４が貯溜されるとともに、上部空間５には所定の大きさ
の負圧が導入されている。

ここで容器６が昇降テーブル18上に載置されて上昇され
ると、その上端開口がガイドコーン20によってセンタリ
ングされたのち壜口パッキン17に当接するので、容器６
内が密封されるとともに、注液管11の下端部が容器６内
に挿入される。そしてさらに容器６が上昇されて注液管
11が上昇されると、排気管12の下端に設けた弁座15から
注液管11の下端開口が離隔するので液バルブ13とガスバ
ルブ14とが開く。これにより充填液通路11aから充填液
４が容器６内に充填されるとともに、容器６内の空気が
排気管12のガス通路12aを介して充填液タンク１内の上
部空間５に排出される。

その後、容器６内の充填液４が排気管12の下端開口12b
を閉鎖すると、それよりも上方の容器６内に密封空間6a
が形成され、さらに充填液４が排気管12内部のガス通路
12aを上昇して充填液タンク１内に貯溜された充填液４
の液面位置と同一の位置まで上昇すると、容器６内に上
記密封空間6aを残して充填液の充填が終了する。

このとき、上記密封空間6a内の圧力は、充填液タンク１
内の液面と容器６内の液面との高低差に対応した圧力
に、充填液タンク１内の上部空間５に導入した負圧を加
えた圧力となるが、その際、前述したように充填液タン
ク１内の上部空間５に導入した負圧の大きさを密封空間
6a内の圧力がほぼ大気圧となるように設定しているの
で、充填終了時の密封空間6a内の圧力は自動的にほぼ大
気圧となる。

したがってこの後、容器６が昇降テーブル18の下降にと
もなって下降し、液バルブ13とガスバルブ14とが閉じた
後に容器６の上端開口が壜口パッキン17から離隔すると
上記密封空間6aの密封状態が開放されるが、この際、そ
の密封空間6a内はほぼ大気圧となっているので、従来の
ように容器６が瞬間的に縮小することや拡大することが
なく、したがって容器６の上端開口から充填液４が飛散
することがない。

なお、上記充填液タンク１内の上部空間５に導入した負
圧の大きさを制御するにあたっては、バキュームゲージ
を見ながら手動でバルブを開閉制御して上記負圧の大き
さを適宜に制御するようにしてもよいし、負圧の大きさ
を検出する圧力センサを設けて自動的にバルブを開閉制
御させて負圧の大きさを制御できるようにしてもよい。
また一般に充填液タンク１内の充填液の液面高さはほぼ
一定に制御されているが、その変動幅が大きな場合、或
いは上記密封空間6a内の圧力を高精度に制御する必要が
ある場合には、充填液タンク１内の液面高さを検出する
液面高さ検出器を設け、液面高さに応じて上記負圧の大
きさを最適な大きさに制御することも可能である。

また、上記実施例では排気管12を充填液タンク１内に開
口させ、その充填液タンク１内の上部空間５に負圧を導
入するようにしているが、排気管12を充填液タンク１を
介することなく直接負圧源に連通させるようにしてもよ
いことは勿論である。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、充填完了時に容器内の
充填液が外部に飛散することが防止できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は充填
バルブを示す拡大断面図である。 １……充填液タンク、３……負圧パイプ ４……充填液、６……容器 6a……密封空間、７……充填バルブ 11……注液管、12……排気管 17……壜口パッキン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注液管の下端開口と排気管の下端に設けた
   弁座とによって構成した液バルブと、排気管の下端開口
   と注液管の下端内周部とによって構成したガスバルブ
   と、上記注液管の外周部に嵌装した壜口パッキンとを有
   し、上記液バルブとガスバルブとを同時に開放あるいは
   閉鎖可能に構成するとともに、容器内への充填液の充填
   開始前には上記液バルブおよびガスバルブを閉鎖するよ
   うにした構成した充填バルブを備えて、上記壜口パッキ
   ンで容器内を密封した状態で上記液バルブおよびガスバ
   ルブを開放して充填液を注液管を介して容器内に充填す
   るとともに、容器内の空気を排気管を介して外部に排出
   させ、容器内の充填液が上記排気管の下端開口を閉鎖し
   たら容器内上部に密封空間を形成させ、その密封空間内
   圧力が充填液の供給圧力と平衡したら、自動的に充填液
   の容器内への流入を停止させて定量充填を行なうように
   した容器への充填液の充填方法において、 上記排気管に負圧を作用させ、かつ、上記密封空間内圧
   力と充填液の供給圧力との平衡状態における密封空間内
   圧力がほぼ大気圧となるように、上記負圧の大きさを設
   定したことを特徴とする容器への充填液の充填方法。