JPH082158Y2 - 缶等の容器に使用される充填バルブ機構 - Google Patents

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、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３０日付の米国特許第３，８０７，４６
３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を包含しており、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、前記スリーブが、本体の延在部に一端を固定せし
められ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案内ピ
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１
４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２０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４
６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４
２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５０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６
２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６８
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７
２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６４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９
６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１１４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１１
６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９４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１０２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、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１
４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１
４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１２
８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１２８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１
２８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１
５２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、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１４２まで通じているので、弁棒１５
０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１５
４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２
０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２
０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１３
２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１
０２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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 昭59−124295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−158088（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−106896（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−7949（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−194698（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】容器（２）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（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（２）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（６２）を備えたほぼ円筒形のスリーブ（２０）と
   を包含しており、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、前記スリーブが、本体の延在
   部に一端を固定せしめられ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
   置されている案内ピン（３４）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
   （３４）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（３
   ８）により閉止されてい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（２０）がさらに、スリーブ
   が容器（２）まで下がったときに上端から容器に屈従的
   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（１４）上の上昇位置まで移動すると
   き、容器がスリーブといっしょに移動しないよう容器を
   強制する取外し手段（７０、６８、６６、６４）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（４
   ０、４４、４６）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】封止リングが容器（２）の中にはいって封
   止的にこの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（６２）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】前記取外し手段が圧縮可能な部材（６４、
   ６８）を包含す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（６
   ４、６８）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５に記載の充填バルブ
   機構。