JPH09104497A - 容器充填機 - Google Patents

容器充填機

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JPH09104497A
JPH09104497A JP8206944A JP20694496A JPH09104497A JP H09104497 A JPH09104497 A JP H09104497A JP 8206944 A JP8206944 A JP 8206944A JP 20694496 A JP20694496 A JP 20694496A JP H09104497 A JPH09104497 A JP H09104497A
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valve
container
liquid
compressed gas
sensor
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JP8206944A
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English (en)
Inventor
Wilhelm Weiss
ヴィルヘルム・ヴァイス
Original Assignee
Krones Ag Hermann Kronseder Mas Fab
クロネス・アーゲー・ヘルマン・クロンセデル・マシーネンファブリーク
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2614Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
    • B67C3/2625Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled
    • B67C3/2631Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled and the filling operation stopping when probes, e.g. electrical or optical probes, sense the wanted liquid level
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2685Details of probes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 びんなどの容器に液体を充填する容器充填機
を,充填精度,使用範囲,クリーニングの可能性および
製作コストの面で有利になるように改善することであ
る。 【解決手段】 供給容器に少なくとも1つの充填管のな
い充填機構が接続されている充填液体および圧縮ガスの
ための前記供給容器を備えた容器充填機であって,前記
充填機構が,液体のための吐出開口と,前記吐出開口の
上流側に設けられた液体弁と,ばね付勢されかつ高さ方
向に可動な前記液体弁の弁体内に設けられた圧縮ガス弁
と,高さ方向に可動な前記圧縮ガス弁の弁体内に保持さ
れかつ容器内に挿入可能な充填高さ決定センサと,なら
びに前記センサにより制御可能な圧縮ガス弁の弁体用調
節機構とを有し,ここでセンサが圧縮ガス弁の弁体のス
トローク運動を駆動しかつ吐出開口を超えて下方に突出
する前記容器充填機において,センサ(31)が気密を
なして圧縮ガス弁(22)の弁体(21)の下端部から
突出するように導かれている容器充填機が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項1の上位概念
に記載の容器充填機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種類の容器充填機は既知であり,こ
の容器充填機においては圧縮ガス弁が供給容器内の液面
レベルの上方に設けられかつその弁体が下方に向けられ
た管状伸長部を有し,伸長部は吐出開口の中央を貫通し
かつ吐出開口から突出している。センサは弁体内ないし
はその伸長部内に調節可能に固定されて下方に開放する
リング室を形成し,リング室の上端部において,充填す
るときに容器から排出される戻りガスのための空間に流
入する絞り管路が設けられている(ドイツ特許公開第2
007896号)。
【0003】この既知の容器充填機の充填機構はクリー
ニングが困難でかつ圧縮ガスクッションで充満された多
数の中空空間を有し,これらの中空空間は充填過程にお
いてとくに圧抜きのときに障害となる圧力衝撃を形成す
る。充填機構の製作は高価でありまた容器内に突出する
多数の構成要素のために広い口部を有する容器のみが充
填可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】冒頭記載の種類の容器
充填機を,充填精度,使用範囲,クリーニングの可能性
および製作コストの面で有利になるように改善すること
が本発明の課題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
請求項1の特徴項に記載の特徴により解決される。
【0006】本発明の有利な実施態様が従属項に記載さ
れている。
【0007】以下に本発明の実施態様を図面により説明
する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に示す充填機はびん1にたと
えばビールのような炭酸ガスを含む飲料を大気圧以上の
背圧のもとで充填するのに適している。この充填機は断
面がほぼ矩形の環状密閉供給容器2を有し,前記供給容
器2は垂直回転軸3の周りを回転する。供給容器2は,
レベル4までは飲料が充填されまたその上にはたとえば
3バールのゲージ圧力を有する高いパーセントのCO2
−空気混合物の形の圧縮ガスが充満されている。飲料お
よび圧縮ガスの供給は通常のように図示されていない半
径方向配管,回転分配器,制御装置等により行われる。
【0009】供給容器2に周囲にわたり均等に複数の同
一充填機構5が分配配置され,これらの充填機構5の各
々にそれぞれびん1のための制御可能な持上げ機構6な
らびにびん口部のための制御可能な芯出しベル7が付属
されている。
【0010】各充填機構5は供給容器2の下側に固定さ
れた弁ブロック8を有し,弁ブロック8の下側に液体の
ための垂直円筒形吐出開口9が形成されている。吐出開
口9は円錐形弁座10を超えて上方に拡大垂直内孔11
内に移行し,一方内孔11は供給容器2の底板内に形成
された垂直内孔12に接続している。弁ブロック8の上
側に複数の縦長スリット13が設けられた管部材14が
固定され,管部材14は内孔11と同じ面位置を有しか
つ内孔12内を貫通している。管部材14はレベル4の
上方で終端しかつ上端部に,高さ方向に可動に垂直方向
に直立する弁体16のための内方を向く案内ボルト15
が設けられている。
【0011】弁体16は下端部において円錐状に細くな
りかつシールリングが設けられ,シールリングは弁座1
0と協働している。このように,弁体16は弁座10と
共に充填機構5の液体弁17を形成している。弁体16
が図1の左側に示すように降ろされたとき,液体は吐出
開口9から流出することはできない。弁体16が図1の
右側に示すように持ち上げられたとき,液体は供給容器
2からスリット13内および管部材14と弁体16との
間の環状空間内を通過しならびに内孔12および11内
を通過して抵抗なくかつ流れやすい状態で吐出開口9内
に流入し,またさらに吐出開口9を通過して芯出しベル
7のインサートの下側で充填機構5に圧着されたびん1
内に流入する。この場合,開口位置は,弁体16に固定
されかつ弁体16を内孔11内で離して芯出しする案内
ピン18とおよび内孔11の上端部において弁ブロック
8に形成された環状ストッパ19との間の接触により決
定される。
【0012】弁体16は貫通内孔を有し,貫通内孔は下
端部の液体弁17の直上で円錐状に細くなり,他の弁座
20を形成している。弁座20は高さ方向に調節可能な
垂直の他の弁体21と協働しかつ弁体21と共に充填機
構5の圧縮ガス弁22を形成している。弁体21は実質
的に環状であり,この場合その外径は弁体16の内径よ
り実質的に小さく,弁体21は弁体16の内孔内に同軸
に配置されている。弁体21は下端部に肉厚部23を有
し,肉厚部23はその下側に弁座20と協働するシール
リングを支持している。肉厚部23の外表面に複数の案
内リブ24が設けられ,案内リブ24により弁体21は
高さ方向に可動に弁体16内で案内されている。弁座2
0に下側に向かって戻りガス管25が接続され,戻りガ
ス管は弁体16の下端部に着脱可能に固定されかつ突出
開口9内を同軸に貫通して下方に自由に突出し,これに
より液体のための環状室を形成している。戻りガス管2
5の下端部には液体のための小さな傘状邪魔板が形成さ
れ,戻りガス管25は弁ブロック8の下側から突出しか
つ充填過程の間充填機構5に圧着されたびん1のヘッド
室内に突出している。戻りガス管25は一方でその小さ
い傘状邪魔板により吐出開口9から流出する液体をびん
1の内壁の方向に導き,これによりさらに供給容器2か
らびん1への圧縮ガスの供給ないしびん1から供給容器
2への圧縮ガスの排出を可能にしている。弁体21が図
1の左側に示すように降ろされたとき,圧縮ガスのため
の通路が遮断される。弁体21が図1の右側に示すよう
に持ち上げられたとき,弁体16の内孔および戻りガス
管25を介してレベル4の上側に存在する供給容器2内
の圧縮ガス室とびん1の内部室との間の接続が形成され
る。
【0013】弁体21は弁体16を超えて上方に伸長し
かつ供給容器2のカバーに固定された案内ブッシュ26
内を貫通して可動に導かれて突出している。片側が弁体
21にまた反対側が案内ブッシュ26に固定された弾性
ベロー27により貫通部が遮蔽されて,ガスおよび液体
の気密が保持されている。供給容器2から上方に突出す
る弁体21の端部にブラケット28が固定され,ブラケ
ット28の片側は作動の容易な空圧シリンダ29のピス
トン棒に固定されている。空圧シリンダ29は案内ブッ
シュ26に剛に接続されている。さらに,ブラケット2
8と案内ブッシュ26との間に弁体21を包囲する圧縮
ばね30が設けられ,圧縮ばね30は弁体21をその上
方の弁開放位置に移動させる方向に付勢している。
【0014】弁体21はその全長にわたり中空空間を形
成することなく棒状センサ31により貫通され,センサ
31の外径は弁体21の内径に一致している。センサ3
1はシールリングを中間に挟んで弁体21の下端部にあ
る肉厚部23から下方に自由に突出しかつさらに支持さ
れることなく戻りガス管25内を同軸に貫通して環状空
間を形成し,戻りガス管25の開口からセンサ31は下
方に自由に突出している。したがって,センサ31は充
填機構5に圧着されたびん1の首部室内にほぼ希望する
充填高さの範囲内まで突出している。センサ31の上端
部は弁体から突出しかつクランプ部材32により弁体2
1に対し調節可能に固定されている。したがって,セン
サ31は圧縮ガス弁22の弁体21の正常なストローク
そのものを駆動し,このストローク運動は空圧シリンダ
29により発生される。さらに,センサ31の上端部に
プラグ33により測定ケーブル34が接続され,測定ケ
ーブル34は電子式制御装置35に通じている。電子式
制御装置35はこの実施態様においてはもっぱら空圧シ
リンダ29を制御し,したがって片側の案内ボルト15
と反対側の弁体16の折り曲げた上端部との間に挿入さ
れた圧縮ばね36と協働して液体弁17および圧縮ガス
弁22を制御する。
【0015】空圧シリンダ29に圧縮空気が加えられた
とき,ブラケット28を介して圧縮ばね30の力に抗し
て弁体21が下方に直接弁座20に圧着され,したがっ
て圧縮ガス弁22は閉じられる。同時に,肉厚部23お
よび弁座20を介して間接的に弁体16もまた下方に弁
座10に圧着され,したがって液体弁17も同様に閉じ
られる。充填機構5は充填過程の終端においてないしは
2つの充填過程の中間にこの状態をとることになる。
【0016】空圧シリンダの空気を抜いたとき,圧縮ば
ね30の力によりブラケット28およびこれと共に弁体
21がその上端位置に圧着され,これにより圧縮ガス弁
22は開かれる。液体弁17は供給容器2内の過圧の作
用を受けてなお閉まったままである。圧縮ガス弁22お
よび戻りガス管25を介してびん1内に流入する圧縮ガ
スにより圧力が平衡に達したときにはじめて圧縮ばね3
6により弁体16もまた持ち上げられ,これにより液体
弁17が開かれる。このとき,液体は液体弁17および
吐出開口9を介してびん1内に流入することができる。
液面レベルがたとえば導電センサまたは短絡センサとし
て形成されたセンサ31の下部測定領域ないし下部終端
領域に到達したとき直ちに,センサ31は測定ケーブル
34を介して制御装置35に信号を伝送する。これは直
ちにまたは設定可能な遅れ時間の後に空圧シリンダ29
への空気供給を開始し,これにより液体弁17および圧
縮ガス弁22は共に閉じられる。びん1は希望レベルま
で正確に充填される。
【0017】上記のように経過する本来の充填過程の後
に充填機構5に圧着されたびん1からの所定の空気抜き
を可能にするために,弁ブロック8内に斜め下方に吐出
開口9内に流入する圧抜きチャネル37が形成されてい
る。圧抜きチャネル37は機械的に制御可能な放出弁3
8に通じ,放出弁38を介してチャネル37をチャネル
39とおよびさらに供給容器2の下側に形成されたリン
グ配管40とに接続することが可能である。リング配管
40内には大気圧がかかり,したがってカム操作により
放出弁38を短時間開くことにより,びん1を充填機構
5から引き離す前に,とくにチャネル39内に絞りが設
けられているとき,びん内の圧力を目的どおりに低下さ
せることができる。容器充填機をクリーニングすると
き,リング配管40は,供給容器2を介して供給される
洗浄液を閉じた回路内で戻すために使用される。同様
に,吐出開口5内に流入する他のチャネルおよびたとえ
ば真空用の制御弁を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】充填機構の領域における充填機の縦断面図であ
り,ここで左側に液体弁および圧縮ガスが閉じられた状
態また右側に開かれた状態が示されている。
【符号の説明】
1 容器(びん) 2 供給容器 5 充
填機構 9 吐出開口 10 弁座(液体弁) 12
内孔 13 側部開口 14 管部材 16 弁体
(液体弁) 17 液体弁 20 弁座(圧縮ガス弁) 21 弁体(圧縮ガス弁) 22 圧縮ガス弁 29 調節機構(空圧シリンダ) 31 センサ 3
7 チャネル 38 制御弁 40 リング配管
フロントページの続き (72)発明者 ヴィルヘルム・ヴァイス ドイツ連邦共和国デー−93138 ラッペル スドルフ,マルゲリーテンシュトラーセ 6

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給容器に少なくとも1つの充填管のな
    い充填機構が接続されている充填液体および圧縮ガスの
    ための前記供給容器を備えた容器充填機であって,前記
    充填機構が,液体のための吐出開口と,前記吐出開口の
    上流側に設けられた液体弁と,ばね付勢されかつ高さ方
    向に可動な前記液体弁の弁体内に設けられた圧縮ガス弁
    と,高さ方向に可動な前記圧縮ガス弁の弁体内に保持さ
    れかつ容器内に挿入可能な充填高さ決定センサと,なら
    びに前記センサにより制御可能な圧縮ガス弁の弁体用調
    節機構とを有し,ここでセンサが圧縮ガス弁の弁体のス
    トローク運動を駆動しかつ吐出開口を超えて下方に突出
    する前記容器充填機において,センサ(31)が気密を
    なして圧縮ガス弁(22)の弁体(21)の下端部から
    突出するように導かれていることを特徴とする容器充填
    機。
  2. 【請求項2】 吐出開口(9)がチャネル(37)を介
    して制御弁(38)に接続されていることを特徴とする
    請求項1の容器充填機。
  3. 【請求項3】 制御弁(38)がリング配管(40)に
    接続されていることを特徴とする請求項2の容器充填
    機。
  4. 【請求項4】 圧縮ガス弁(22)が供給容器(2)内
    の液面レベル(4)の下側とくに液体弁(17)の直上
    に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれかの容器充填機。
  5. 【請求項5】 圧縮ガス弁(22)の弁体(21)が弁
    座(20)の高さにおいて終端しおよびセンサ(31)
    が弁体(21)から自由に突出しかつ液体弁(17)の
    弁体(16)および吐出開口(9)を貫通して突出して
    いることを特徴とする請求項4の容器充填機。
  6. 【請求項6】 液体弁(17)の弁体(16)の下端部
    にガス管(25)が固定され,ガス管(25)は弁体
    (21)から突出するセンサ(31)の領域を少なくと
    も部分的に直接包囲してリング室を形成していることを
    特徴とする請求項1ないし5のいずれかの容器充填機。
  7. 【請求項7】 液体弁(17)の弁座(10)および場
    合によりチャネル(37)が弁ブロック(8)内に形成
    され,弁ブロック(8)は供給容器(2)の下側に固定
    されかつ供給容器(2)の底板内の内孔(12)を介し
    て供給容器(2)の内部室に接続されていることを特徴
    とする請求項1ないし6のいずれかの容器充填機。
  8. 【請求項8】 圧縮ガス弁(22)の弁体(16)およ
    び/またはセンサ(31)が供給容器(2)のカバーを
    貫通して外気内に可動に導かれかつカバー上に配置され
    た調節機構(29)に接続されていることを特徴とする
    請求項7の容器充填機。
  9. 【請求項9】 弁ブロック(8)の上側に側部開口(1
    3)を設けた管部材(14)が固定され,管部材(1
    4)内に液体弁(17)の弁体(16)が高さ方向に可
    動に案内されていることを特徴とする請求項7または8
    の容器充填機。
  10. 【請求項10】 管部材(14)の上端部に圧縮ばね
    (36)が支持され,圧縮ばね(36)の上端部は,管
    部材(14)から突出しかつ供給容器(2)の内部でレ
    ベル(4)の上方で終端する弁体(16)の上端部にお
    いて支持されていることを特徴とする請求項9の容器充
    填機。
JP8206944A 1995-08-17 1996-08-06 容器充填機 Pending JPH09104497A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29513031:8 1995-08-17
DE29513031U DE29513031U1 (de) 1995-08-17 1995-08-17 Gefäßfüllmaschine

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JP8206944A Pending JPH09104497A (ja) 1995-08-17 1996-08-06 容器充填機

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US (1) US5727606A (ja)
EP (1) EP0761591B1 (ja)
JP (1) JPH09104497A (ja)
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DE (2) DE29513031U1 (ja)

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