JPS58216587A - 容器充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般には液体用充填弁に関するものであり、更
に詳しく言えばスリーブノズルを具備し、該スリーブノ
ズルを容器内に挿、入し、容器とスリーブノズルとを所
定の速度で互いに分離しながら該容器に液体を充填する
ようにしたダイヤプラム作動式充填弁に関するものであ
る。

従来、容器充填装置においてノズル手段は一般には頂部
開口容器の上方に配置され、液体製品は容器の全深さに
わたって落下し、その結果容器が一杯になったとき泡が
形成され、容器頂部の密封作業が困難となる。他の既に
知られている充填装置においては充填装置が容器内へと
挿入されるか又は充填装置のまわりに容器が嵌装され、
充填装置を容器に対して離脱方向に移動せしめながら容
器への充填を徐々に行ない、それによって泡の発生を最
小限とする方法が採用されている。斯る充填装置を以後
「ボトムアップ（ｂｏｔｔｏｍ＝　ｕｐ　）　Ｊ充填弁
と呼ぶことにする。

本発明の目的は改良されたボトムアップ充填弁を提供す
ることである。

本発明の他の目的はダイヤフラム作動式ボトムアップ充
填弁を提供することである〇 本発明の更に他の目的はミルク又は清澄なジュース製品
に適してスリーブノズル及びパターミルク又は例えばオ
レンジジュースのようなどろどろした製品に適したスリ
ーブノズルを具備し、両スリーブノズルは相互に交換し
得るようにしたダイヤフラム作動式ボトムアップ充填弁
を提供することである。

本発明の更に他の目的は交換自在の複数のスリーブノズ
ルを具備し、上方弁手段は一実施態様でハ弁及ヒオリフ
ィス結合体として機能し、他の実施態様ではオリフィス
としてのみ機能し、一方下方弁手段は前記各実施態様に
おいて夫々流れ配向機能を又流れ配向兼密封機能を行な
うようにしたダイヤプラム作動式ボトムアップ充填弁を
提供することである。

本発明の更に他の目的は、上方本体部、主本体部及び下
方本体部を具備し、主本体部と上方本体。

部との間にはダイヤフラム組立体を取付け、主本体部の
側部には入口を設け、主本体部と下方本体部との実質的
な接続部に弁兼オリフィス手段を配置し、下方本体部の
底部には拡散器、リップシール又は弁のいずれか一つを
設け、拡散器及びリップシールを設けた場合には毛管作
用によって、弁を設けた場合には弁の閉鎖作用によって
、計量された量の液体製品が側部入口へと離隔した調時
ピストン又は他の手段によりポンプ送りされるまで、柱
状液体製品を支持するようにし、それによって等量の液
体製品が下方本体部のまわりに取付けられた容器内へと
該下方本体部から拡散器又は弁を介して放出され、そし
て容器を適当な外部手段によって下方本体のまわりから
引き抜きながら充填を行なうようにした液体充填装置を
提供することである。

上記及び他の目的及び利益は以下の説明にてより明らか
となるであろう。

次に図面を参照して詳しく説明する。第１図は主本体部
１２、上方本体部１４及び下方本体部１６から成る充填
弁組立体１ｏを示す。主本体部１２は円筒状ハウジング
１８を具備する。該ハウジングの側壁の上端に近接して
入口接続手段２゜が形成される。切頭円錐形状の座２２
が主本体部１２の内側下方部分のしかもオリアイス領域
の下方に形成される。オリアイス領域は座２２に隣接し
た実質的に円筒状の表向２３ｍと、該表面２３＆より上
方でより傾斜した切頭円錐形状をした表面２５ｂとから
成る。これらの作用、目的については後述する。外周端
縁が切願円錐形状とされた弁部材２４が弁ロッド２６に
取付けられ、主本体部１２内で軸方向に連動し得るよう
にされる。弁ロッド２６には、弁部材２４が閉じたとき
座２２と係合し密封状態を生ぜしめるように、ハウジン
グ１８と協働し弁ロッドを主本体部１２にて軸方向に整
列した状態に保持するべく案内部材２８が形成される。

軽量ダイヤフラム３０の外周端縁が上方本体部１４と主
本体部１２との間に取付けられる。該ダイヤプラム３０
は好ましくは、好適な布材料をゴムフンバウンド、例え
ばシリコンで被覆したものにて作製される。弁ロッド２
６の上端はダイヤフラム３０の中央部に形成された開口
３２を貫通して突出している。ダイヤフラムの中央部は
弁ロッド２６に形成された保持７ランジ３４と中央部に
開口を備えたコツプ形のピストン部材３６との間に配置
される。ピストン部材３６は弁ロッドのまわりに取付け
られそして錠止ナツト３８によってダイヤフラム３０に
当接して固着される。上方率′体部１４の壁に通気孔３
９が形成される。部材３６と、上方本体部１４の端壁４
１との間にばね４０が設けられる。成る特定の製品の場
合に所望されるのであれば、応答時間をより早くするた
めにばね４−０の代わりに、又はばね４ｏと共に空気式
の又は他のタイプの圧力手段をも使用することができる
であろう。

３種類の下方本体部１６が適当なスナップオン式ビン・
溝連結手段又はパロネット式連結手段４２によって主本
体部１２のハウジング１８に交換自在に接続される。下
方本体部と主本体部との開であって且つ主本体部に形成
した溝４５の中に０−リングシール４４が設けられる。

一つのタイプの下方本体部１６（以後［スリーブノズル
１６ａＪと呼ぶ）は該下方本体部１６の下端部に形成さ
れた内側７テンジ４８によって画定される出口開口４６
を具備する。拡散５５０が７ランジ４８の内面に脱着自
在に取付けられ、そして該拡散器と、主本体部の下端縁
との鈎に設けられたばね５２によって７ランジ４８に押
付けた状態で保持される。

斯るスリーブノズルは通常のミルク及び清澄なジニース
の充填に好適でる。拡散器５０は、液体に圧力が加わる
までは液体を毛管現象によって保持　　−し得るだけの
細い多数の開口（図示せず）を有したスクリーンバック
から構成することができる。

上記したようなスリーブノズルは、該ノズル１６ｍを囲
包して図示され、参照番号５５が付されるような容器を
上記ボトムアップ充填方法によって充填する装置に適合
し得ることを理解されたい。

第２図に図示されるｆｌｃ２のタイプの下方本体部１６
（以後「スリーブノズル１６ｂ」と呼ぶ）は、該下方本
体部１６ｂの下端部にて内方に傾斜し“Ｃ形成された７
ランジ５６によって画定される出口開口５４を有する。

ロッド５８の下端に形成された円錐形状の拡大部５７の
Ｎ端は円筒状リップシール面６０とされる。ロッド５８
は上端に平らな延長部６２を有する。該延長部６２は上
方弁ジッド２６の端部に形成されたスセット６４に、各
ａラド２６及び５８に形成された整列した開口５８及び
７０を貫通して延びるピン６６によって取付けられる。

案内部材７２がロッ゛ド５８に形成される。該案内部材
はりツブシール面６０が出口Ｒ口５４の内側に該開口内
側面との間に毛管シール状態を形成して嵌合配置するよ
うに下方部１６の壁と協働する。球状延長部７４がリッ
プシール面６０の外面に形成される。該球状延長部７４
はリップシールｖＩＪ６０が開口５４に対して開放状態
となったとき液体の流動模様を整形する補助作用をなす
。該スリーブノズル１ｉＳｂは例えばバター之ルク及び
オレンジジュースのような重質のどろどろした製品の充
填に好適である。

第３図に図示される第３のタイプの下方本体ｍ１６（以
後「スリーブノズル１６ｃ」と呼ぶ）はｉラド５８の端
部に形成された弁７６を具備する。

該弁はスリーブノズルの下端に形成された座７８と協働
する。本実施態様においては弁７６／　７８が閉鎖する
と、上方弁２２／２４　　が開放し、オリアイスの機能
をなす。球状延長部は液体の流動模様を整形する他にシ
ール面としても機能する・作動ｑ当り、弁組立体１０は
先ず、その準備作業として主本体部１２及び下方ノズル
部１６に選定された液体製品が充填される。製造運転状
態の準備が整うと、所定容量の流体製品がタンク（図示
せず）から調時作動ピストン又は他の適当な装置（図示
せず〕を介して入口接続手段２０へ、次で主本体部１２
へと連通供給される。主本体部に製品が流入すると、ダ
イヤフラム５０、保Ｎ７ランジ３４及びピストン部材３
６から成る組立体がばね４０の力に抗して上方に付勢さ
れる。該組立体内の空気は通気孔３９から逃出される。

これにより弁部材２４は座２２から、オリフィス凹２３
畠内にて例えば半バインドといった小容量だけ又はオリ
フィス面２ｓ、−ｂ内にて例えば数バインド又は数フォ
ーＦといったより大きな容量だけ上方向へと持上げられ
る。この作動により流入製品は弁部２２／２４ｆｔ貫流
するようにされ、それによって下方本体部１６及び主本
体部１２に収容されている等量の流体が拡散器５ｏを通
り、該拡散器の下方へと通常の割出コンベア（図示せず
）によって配置された選定された寸法の容器内へと充填
される。容器をスリーブノズル１６に対して上下方向に
運動せしめるために通常の外部手段が用いられ得るであ
ろう。一度ポンプ送り行程が完了すると、ばね４０はダ
イヤフラム３ｏを、従って弁２４を、該弁２４が再度座
２２に坐着するまで下方向に付勢する。流入する液体に
よって主本体部１２及び下方本体部１６内の液体容積部
が充満され、次のサイクルの準備がなされる。

同様に、流体製品は主本体部１２内に、又リップシール
面６０と瞬接する開口５４との間の毛管シール効果によ
ってスリーブノズル１６ｂの弁部材２４と下方リップシ
ール面６ｏとの間に保持される。この場合の作動も、−
変調時された所定量の液体が入口接続手段２０を介して
連通されるとスリーブノズル１６轟に対して上記したと
同じ作動となる。

スリーブノズル１６ｅを使用した場合にも同様に、閉鎖
された底部弁７６７７　Ｂ　の上方に柱状の液体製品が
存在する。計量された容量の新しい液体製品が主本体部
１２にポンプ送りされると、ダイヤフラム組立体３　Ｑ
１５４１５６を押上げる合成力によってジッド２６及び
５８が持上げられ、従って下方弁７６７７８を開放し、
所定量の流体を待機中の容器内に放出する。この時容器
はスリーブノズル１６ｃのまわりから下方向に移動され
る。

次に第４図を参照すると、主本体部１２は第１図の装置
に示すように切頭円錐形状の弁２４及び弁ロツド２６並
ひに弁［８０を具備し、弁座８０は該弁座８０の切頭円
錐形状向が本体ハウジング１８の壁内へと延び、弁座８
０と円筒状向２３ｍとの間のハウジングの壁に環状凹所
を形成する環状溝８２へと至っている点において弁座２
２と相違することが理解されるであろう。斯る構成は第
１図のスリーブノズルｊ６ｍの拡散器５０の機能と両立
するものである。環状凹所８２を有することによっても
たらされる利益は弁２４及び弁四ツド２６の垂直方向移
動距離が相当減少され、それによって弁２４の開閉の両
機能に対する応答が良好となるということである。つま
り、閉鎖動作は［シンクストッパ（＠ｌｎｋ　５ｔｏｐ
ｐ＠ｒ　）　Ｊ　　効果、即ち運動する液体が閉鎖作動
を速めるという吸引及び／又は慣性効果を達成しながら
機能されるであろう。更に他の利益はダイヤプラムの変
形が減少されるのでダイヤフラムの摩耗が最小となると
いうことである。

環状凹所８２の変更態様は第２図の実施態様のリップシ
ール構造と両立しないとしても、第３図の実施態様のス
リーブシール１６ｅ、弁７６及び１１７Ｂは何ら悪影響
なくスリーブノズル１６ｍと交換することができるとい
うことを理解されたい。

本発明は種々の寸法の容器は勿論のこと様々の液体製品
に適用し得る幅広い用途を持った充填弁装置を提供し、
又該装置は極めて作動効率が良（、今日の成形、充填及
び密封機械の高速製造要件にも合致し得るものであるこ
とが明らかであろう◇三つの実施態様についてだけ本発
明の説明をし

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断面偏曲図である。 第２図及び第３図は第１図の構造体の下方本体部分と交
換することのできる他の態様に係る装置の断面図である
〇 第４図は第１図の構造体の弁及び座部分の他の態様を示
す部分断面図である。 １０：充填弁組立体 １２：主本体部 １４：上方本体部 １６：下方本体部 ２０ｉ人口接続手段 ２２！弁座 ２４：弁部材 ２６：弁ロッド ３０；ダイヤプラム ３６：ピストン ５０：拡散器 ６０：リップシール向 ８２：環状溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液体製品を容器に充填するための充填弁組立体であ
   って、上方本体部と；主本体部と；前記上方本体部と主
   本体部とを分離するようにして取付けられた圧力応答組
   立体と；前記圧力応答組立体と前記上方本体部の土壁と
   の間に取付けられたばね手段と；前記主本体部の側部に
   形成された入口接続手段及び開口と；前記主本体部の下
   端に連結されたノズル手段と；前記ノズル手段と協働す
   るように形成された弁座と；ロッド手段によって前記圧
   力応答組立体に連結され、そして成る計量された容器の
   液体製品が圧力下に液体製品源から前記入口開口を介し
   前記主本体部へと連通されるときまで前記ばね手段によ
   って前記弁座と保合状態にもたらされている弁とを具備
   し、前記液体製品の前記主本体部への供給によって前記
   はね手段の力に抗して前記圧力応答組立体を上方向に押
   し上げそれによって前記弁を前記弁座から持上げ、計量
   された量と等量の液体製品を前記ノズル手段から容器へ
   と押出すようにしたことを特徴とする前記充填弁組立体
   。 ２）圧力応答組立体は、保持７ランジと入口開口の直ぐ
   上方位置にてロッドの上端に隣接して取付けられたピス
   トン部材との間にて画定されたダイヤプラムを具備し、
   ダイヤフラムはその周端縁が上方本体部と主本体部との
   間に保持され、ばね手段は前記ピストン部材と前記上方
   本体部の上方壁との間に取付けられて成る特許請求の範
   囲第１項記載の充填弁組立体。 ３）ダイヤプラムは布部材をゴムコンパウンドで被覆し
   た材料で作製されて成る特許請求の範囲第２項記載の充
   填弁組立体。 ４）ゴムコンパウンドはシリコンである特許請求の範囲
   第３項記載の充填弁組立体。 ５）ノズル手段は所定の長さを有したスリーブノズルで
   あり、主本体部に取外し自在に連結されて成る特許請求
   の範囲第１項記載の充填弁組立体。 ６）弁座は主本体部の底部近傍にて且つスリーブノズル
   の上方に形成されて成る特許請求の範囲第５項記載の充
   填弁組立体。 ７）弁座はスリーブノズルの下端に形成されて成る特許
   請求の範囲第５項記載の充填弁組立体。 ８）弁座の直ぐ上方に所定の高さにわたって円筒向が形
   成され、数面を通って選定された量の液体製品が流動す
   るようにした特許請求の範囲第６項記載の充填弁組立体
   。 ９）円筒面の直ぐ上方に第２の所定の高さにわたって切
   願円錐向が形成され、数面を通ってより大きな選定され
   た量の液体製品が流動するようにし、　た特許請求の範
   囲第８項記載の充填弁組立体。 １０）弁座と円筒向との間に環状室を形成し１選定され
   た容量の液体製品のための弁の移動距離を減少させ且つ
   該選定された容量の液体製品のための開放時間及び閉鎖
   時間を減少せしめるようにした特許請求の範囲第８項記
   載の充填弁組立体０１１）スリーブノズルの下端に毛管
   シール手段を配置し、計量された容量の液体製品が主本
   体部に連通せられるまで柱状液体製品を毛管シール手段
   の上方に保持するようにした特許請求の範囲第６項記載
   の充填弁組立体。 １２）毛管シール手段はスリーブノズルの下端に取付け
   られたスクリーンパックである特許請求の範囲第１１項
   記載の充填弁組立体。 １３）毛管シール手段は、前記第１のロッド手段の下端
   に上端が連結された第２のロッドと、前記第２０ツドの
   下端に形成された拡大部材とを具備し、前記拡大部材は
   弁が弁座と係合状態にあるときにスリーブノズルの下端
   とリップシール状態にもたらされて成る特許請求の範囲
   第１１項記載の充填弁組立体。