JPS5946878B2 - ベントチュ−ブを備えた充填機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベントチューブを備えた充填機の改良に関する
。

従来のこの種ベントチューブを備えた充填機をガス人飲
料用充填ノズルを用いた場合を例として第１図ないし第
３図について説明する。

第１図ににおいて、１はフィラーボウル、２はこのフイ
ラボウル１の下面に取付けたバルブブロック、３は上記
フィラーボール１の底壁に穿設した垂直方向の孔４内に
嵌合し、上記バルブブロック２で支持した筒状のスプリ
ングケースで、バルブブロック２には、そのケース３内
に連通する液通路５を形成するとともにこの液通路５の
上方に弁座６を形成し、また液通路５の下方外周に壜へ
の開口部が圧着される壜ロバツキング７を設けている。

上記スプリングケース３内はこれに形成した孔８および
９を介してフィラーボウル１内に連通している。

１０はその軸部にガス通路１１を、また下端面に液バル
ブ１２を設けたバルブステムで、このバルブステム１０
の中間上方部外周に取付けたスプリング受け１３を上記
スプリングケース３内に摺動自在に嵌合させて液バルブ
１２を上記弁座６に対向させ、またスプリング受け１３
とケース３の一下方段部との間にばね１４を弾装してい
る。

上記バルブステム１０はその上端部がフィラーボウル１
内の液面上に突出するように設けるものであって、この
突出部をチャージングバルブボディ１５内に摺動自在に
嵌合させ、このバルブボディ１５にはバルブステム１０
の上端面に対向させたガスバルブ１６と、このガスバル
ブ１６より下方位置において、バルブステム１０の外周
面によって開閉される透孔１７とを設け、さらにバルブ
ボディ１５とバルブステム１０間にはばね１８を弾装し
ている。

上記バルブボディ１５は図示しないバルブ作動機構に連
動し、バルブボディ１５がばね１８に抗しバルブステム
１０に対して押下げられな際にはガスバルブ１６がバル
ブステム１０の上端に圧着し、ガス通路１１とこれに透
孔１１を介して連通ずるフィラーボウル１内液面上部の
加圧ガス空間との間を遮断することができる。

またこの状態からさらにバルブボディ１５が押し下げら
れると、バルブステム１０はばね１４に抗して押し下げ
られ、液バルブ１２を弁座６に圧着させて液通路５とフ
ィラーボウル１間を遮断することができる。

１９はその上端部を上記バルブステム１０の下端面軸部
に螺着したベントチューブで、このベントユーブ１９は
その軸部に上記ガス通路１１に連通ずるガス通路２０を
形成し、また中間部外周には円錐形状のスプレッダ−２
１を、下端部外層には筒体２２をそれぞれ取付けている
。

２３はその筒体２２を覆う筒体、２４は筒体２３の上端
内周面に取付けたリング状部材、２５は筒体２３の下端
内周面に取付けた弁部材で、上記リング状部材２４の軸
部にベントチューブ１９を摺動自在に貫通させてあり、
また、このリング状部材２４と上記筒体２２との間にば
ね２６を弾装して筒体２２の下端面と弁部材２５の上端
面とを弾接させ、通常は両端面間で形成されている弁部
２７を閉じさせている。

さらに、内側の筒部２２内に形成した弁室２８には、そ
の筒部２２の内径より僅かに小さな外径を有し、かつ、
充填液より比重の大きいボールバルブ２９を収納し、一
方、上記ガス通路２０の下端部、および弁部材２５の軸
部に形成した排出通路３０の上端部にはそれぞれ上記ボ
ールバルブ２９が着座可能な弁座３１，３２を形成して
いる。

また外側の筒部２３の上方部には透孔３３を穿設し、上
記弁部２７が開いた際には、上記弁室２８を弁部２Ｔ、
内外の筒部２２．２３の間隙３４および透孔３３を介し
て外部に連通させることができるようにしている。

さらに、３５は上記バルブブロックに取付けたスニフト
ブロック、３６はこのスニフトブロック３５の端面軸部
に摺動自在に嵌挿したスニフトプランジャで、上記スニ
フトブロック３５内部と液通路５とをスニフト孔３７で
連通させ、またスニフトブロック内部はスニフトプラン
ジャ３６の外周面軸方向に刻設した溝３８を介して大気
に連通させている。

３９はスニフトブロック３５内に収納したばね、４０は
スニフトプランジャ３６に設けたバルブで、上記ばね３
９はスニフトプランジャ３６を一方向に附勢してバルブ
４０をスニフトブロック３５の内壁面に圧着させ、これ
により通常はスニフトブロック３５内と溝３８との連通
を遮断している。

然して、充填開始前には、チャージングバルブボディ１
５がバルブ作動機構により最下位置に押し下げられてお
り、したがってガスバルブ１６はバルブステム１０のガ
ス通路１１を閉塞し、液バルブ１２は弁座６に着座して
いる。

またスニフトプランジャ３６はばね３９によって図示位
置に保持され、液通路５と大気間の連通は遮断されてい
る。

さらに、弁部２７は閉じ、ボールバルブ２９は下方の弁
座３２に自重により着座している。

この状態から壜Ａの開口部が壜ロパツキン７に圧着され
ると、バルブ作動機構がチャージングバルブボディ１５
の下方への附勢力を解放する。

するとフィラーボウル１と壜Ａ内の圧力差を受けるバル
ブステム１０は移動せずチャージングバルブボディ１５
だけがばね１８の弾撥力により上方に移動し、フィラー
ボウル１の液面上に導入されていた高圧ガスが、透孔１
７、ガス通路１１．２０を介して弁室２８内に流入する
。

このとき、ボールバルブ２９は下方の弁座３２に着座し
て弁室２８と通路３０、すなわち壜Ａ内との連通を遮断
しているが、壜Ａ内は大気圧であるので、弁室２８内の
ガス圧と壜Ａ内の大気圧との圧力差により、外側の筒体
２３、リング状部材２４および弁部材２５はばね２６の
弾撥力に抗して押し下げられ、弁部２７が開く。

したがって、弁室２８内に流入したガスは、弁部２１、
間隙３４および透孔３３を介して壜Ａに流入し、その壜
Ａ内の圧力を高める。

・このようにして壜Ａ内お圧力が上昇し、弁室２８と壜
Ａとの圧力差が小さくなると、ばね１４によりバルブス
テム１０が上昇されて液バルブ１２が弁座６から離座す
る。

これにより、フィラーボウル１内の充填液は、孔８およ
び９、スプリングケース３の内部、液バルブ１２と弁座
６との間隙および液通路５を介して壜Ａ内に流入し、そ
の壜Ａ内に流入する際にスプレッダ−２１によって壜Ａ
の内壁に沿わされて、泡を発生させることなく場内底部
に充填される。

充填液が壜Ａ内に充填される過程では、充填液の増加に
伴いその壜Ａｉ 山上部空間のガス圧が上昇し、その空
間内のガスはボールバルブ２９を弁座３２から僅かに浮
上させ（第１図）、通路３０、ボールバルブ２９と弁座
３２との間隙、ボールバルブ２９と筒体２２の内壁面と
の間隙、弁室２８、ガス通路２０，１１、および透孔１
７を通ってフィラーボウル１内の液面上に逃げる。

充填液の充填が進み、壜Ａ内の液面が弁部材２５の下端
面に達して排出通路３０を閉塞すると、その瞬間に壜Ａ
内の圧力の変動により瞬時にボールバルブ２９が跳ね上
げられ、上方の弁座３１に着座する（第２図）。

このとき、充填液の一部は排出通路３０を介して弁室２
８内に流入する。

この状態では、壜Ａ内上部の空間は密閉された状態とな
るので、それ以上充填液を充填することはできず、した
がって排出通路３０の下面の高さ位置により液面を検出
して所望のレベルまでの充填を行うことができる。

充填終了後、バルブ作動機構によりチャージングバルブ
ボディ１５が押し下げられると、ガスバルブ１６がバル
ブステム１０の上端に圧着され、次いでバルブステム１
０がばね１４に抗して押し下げられて液バルブ１が弁座
６に圧着されるスニフトプランジャ３６はこの後押入さ
れるようになっており、押入されると壜Ａ内上部の空間
はスニフト孔３７、スニフトブロック３５の内部、バル
ブ４０とスニフトブロック３５の内壁面との間隙、およ
び溝３８を介して大気に連通ずるため、壜Ａ内上部空間
の圧力は除々に低下する。

壜Ａ内の圧力が低下して弁室２８内とガス通路２０内の
圧力差が小さくなると、ボールバルブ２９は自重により
落下し、下方の弁座３２に着座する。

そして更に壜Ａ内の圧力が低下し、相対的に弁室２８、
ガス通路１１，２０内のガス圧力が高くなると、第３図
に示すように、その弁室２８、ガス通路１１゜２０内の
ガスは弁部２７を押し開き、弁室２８内の充填液の一部
とともに間隙３４および透孔３３を介して壜Ａ内に吹き
出す。

そして、壜Ａが壜ロパッキング７から離脱され、さらに
バルブ４０によりスニフト孔３７が閉じられて全充填作
業が完了する。

第４図、第５図はボールバルブを備えた従来の充填ノズ
ルの他の例を示し、第１図ないし第３図に示した充填ノ
ズルとはベントチューブ１９の下端部に設けたバルブ機
構の構成が異なるだけで、他の構成は同一である。

このバルブ機構では、バルブステム１９の下端に固定し
た筒体２ｚの外周面を多角形状（図示例では六角形状）
に形成し、この筒体２ｚの外周に筒体２３′を嵌着固定
することにより両者間に間隙３４を形成している。

この間隙３４はその下方部でボール弁２９を収納した弁
室２８に連通し、また上方部は外部に開口されている。

ベントチューブ１９にはリング状の弁部材４１を摺動自
在に取付けてあり、通常はその弁部材４１を自重によっ
て筒体２７．２３’上に着座させることにより、上記間
隙３４の上方開口部を閉塞させている。

なお、第４図は第３図と同様な状態を示し、弁部材４１
はガス通路１１，２０、弁室２８および間隙３４を介し
て吹き出されるガスによって浮上されている。

以上の従来の充填機のベントチューブでは、ボールバル
ブ２９の作動によりガス通路１１．２０または弁室２８
内への充填液の流入を最少限に抑えることができ、また
弁室２８内に流入した充填液の一部を液面より充分に離
れた透孔３３から場内に吹き出させて戻すことができる
ので、スニフト時に液面が撹乱されたりこれにより発泡
するといったことが防止できるという利点がある。

しかしながらその反面、このベントチューブを備えた充
填機では弁部２７又は弁部材４１を設けてガス通路を開
閉できるようにし、また充填液の充填終了時における液
面に対して近接した位置にボールバルブ２９の下方の弁
座３２を形成するとともに、ガス通路は、その弁座３２
の近傍から上方に折返して形成し、上記液面から離れた
位置で場内に連通ずるよう構成していたので、構造が複
雑となって洗滌および殺菌が困難となるばかりでなく、
ガス通路が複雑となって充填速度が遅くなるという欠点
を有していた。

また、上記ガス通路の構成上、弁室２８内に充填液が残
溜し易く、この残溜した充填液が原因となって往々にし
て場内への充填液の充填中にボールバルブ２９が跳上が
って弁座３１に着座し、以後の充填が不能となる等の誤
動作が生じていた。

本発明はこのような欠点に鑑み、構造が簡単でしかも弁
室内に液が残溜することがなく、したがって残溜液に起
因する誤動作のおそれのないベントチューブを備えた充
填機を提供するものである。

以下図示実施例について本発明を説明すると、第６図に
おいて、ベントチューブ１９は弁室２８、この弁室２８
内に収納したボールバルブ２９および弁室２８の上下に
形成した一対の弁座３１．３２を備えており、上記ボー
ルバルブ２９の外径は弁室２８の内径より僅かに小さく
、またその比重は充填液の比重より大きく設定している
。

このような構成は基本的には従来のものと異なるところ
はなく、ボールバルブ２９が上方の弁座３１に着座する
ことによりガス通路２０を、下方の弁座３２に着座する
ことにより排出路３０をそれぞれ閉塞する。

しかるに、本実施例においては、下方の弁座３２は弁室
２８内の上方に僅かに突出させた位置に形成してあり、
かつ、ベントチューブ１９には、上記弁座３２より下方
位置において、弁室２８を外部すなわち容器Ａ内に常時
連通させる通路４２を穿設している。

そして上記排出通路３０の下方開口部は、この開口部に
よって検出規制される充填液の液面と上記通路４２との
間に充分な距離を確保して攪乱およびこれによる発泡が
生じないような位置に開口させている。

なお、その他の構成は従来のものと異なるところはない
。

以上の構成を有するベントチューブを備えた充填ノズル
においては、前述した充填開始前の状態から壜Ａの開口
部が壜ロパツキン７に圧着されると、ガスバルブが開か
れてフィラーボウル１内のガス圧がガス通路１１ 、２
０および通路４２を介して壜Ａ内に導入される。

そして壜Ａ内とフィラーボウル１内の圧力差が小さくな
ると、ばな１４によって液バルブ１２が開かれてフィラ
ーボウル１内の充填液が壜Ａ内に充填され、壜Ａ内のガ
スは充填液の充填に伴なってボールバルブ２９を弁座３
２から僅かに浮上させつつ排出通路３０、ボールバルブ
２９と弁座３２との間隙、およびボールバルブ２９と弁
室２８の内壁との間隙を介してガス通路２０に流入し、
また通路４２およびボールバルブ２９と弁室２８の内壁
との間隙を介してガス通路２０に流入し、さらにガス通
路２０に流入したガスはガス通路１１等を介してフィラ
ーボウル１内の液面上に逃げる（第６図）。

壜Ａ内に充填された充填液の液面が排出通路３０の下方
開口部を閉塞し、これによって液面が検出されると壜Ａ
内の圧力が瞬間的に変動するためボールバルブ２９が跳
ね上げられ、第７図に示すように上方の弁座３１に着座
して壜Ａ内からフィラーボウル１内の液面上に逃げるガ
スの流れを阻止し、これにより壜Ａ内への充填液の充填
を停止させる。

このとき、排出通路３０から弁室２８内に流入した充填
液は通路４２から壜Ａ内に戻され、また壜Ａ内と弁室２
８内とは通路４２を介して相互に連通しているので、排
出通路３０内の液面は壜Ａ内の液面と同じレベルとなる
。

次に、ガスバルブ１６および液バルブ１２を閉じた後、
スニフト孔３７を大気中に開放させると、壜Ａ内のガス
圧は低下し、ボールバルブ２９は弁座３２上に落下して
排出通路３０を閉じ、ガス通路１１．２０内のガス通路
４２を介して充填液を壜Ａ内に排出するので液の攪乱に
よる発泡がない。

そして壜Ａ内の圧力がほぼ大気圧となると壜Ａは壜ロキ
ャップ７から離脱され、スニフト孔３７は閉じられて充
填作業が完了する。

なお上記実施例では下方の弁座３２を弁室２８内に突出
させるとともに、その弁座３２の下方位置において弁室
２８を通路４２を介して外部に連通させ、これにより弁
室２８内に流入した充填液を排出できるようにするとと
もに、ボールバルブ２９の跳ね上り時に通路４２からの
ガス流がその跳ね上りに悪影響を与えないように配慮し
ているが、これに限定されるものではなくその通路４２
の流路面積を適当に設定することにより、弁座３１．３
２間に設けることが可能であり、このときは弁室２８内
に流入した充填液は排出通路３０から排出させるように
すればよい。

第９図は、ベントチューブ１９に設ける排出通路３０と
通路４２の他の設定例を示すものである。

第９図においては、弁室２８の下部に円錐状の弁座３２
とこれに続く排出通路３０を設け、弁座３２の側部、す
なわち弁座３２に着座するボールバルブ２９の側部に、
弁室２８を常時外部に連通させる通路４２を穿設してい
る。

この構成を備えたベントチューブは、前述の装置と同様
に排出通路３０が液面によって閉塞されたときボールバ
ルブ２９が跳ね上がって弁座３１に着座するため、給液
容器中のガスの逃げ道を閉ざすことができ、また弁室２
８中に浸入した充填液は通路４２から排出されるので残
留液に起因する誤動作を防止することができる。

なお、第９図では排出通路３０長を前記第６図等に示す
実施例より短かく設定しているが、これは充填液の粘度
が高い場合、あるいは排出通路３０の径を小とする場合
等に、排出通路３０中に液が残溜するのを防ぐ上で効果
がある。

次に、第１０図、第１１図は本ベントチューブを定量充
填機に応用した例を示している。

充填液はフィラータンク５１から給液パイプ５２を介し
てシリンダ５３の底部に導かれ、フィラータンク１の液
面に加わる給液圧力によってシリンダ５３内に徐々に充
填される。

本発明のベントチューブは、このシリンダ５３の上部に
設けられている。

すなわちベントチューブ１９、弁座２８、ボ→Ｉ／／飢
グ２９、排出通路３０、弁座３１，３２、通路４２は第
６図に示す実施例と同一の構成要素であり、ベントチュ
ーブ１９のガス通路２０は排気パイプ５４に連通してい
る。

この装置では排出通路３０が液面で閉塞されると、シリ
ンダ５３内の圧力変動によりボールバルブ２９が弁座３
１に着座してシリンダ５３内空気の出口を塞ぐため、以
後の給液が停止される。

そして弁室２８内に浸入した充填液は通路４２から排出
されるから、次のボールバルブ２９の動作に誤動作の生
じるおそれはない。

なお、この充填パ機に第９図に示す構成のベントチュー
ブを用いることができるのは明らかである。

上記実施例から明らかなように、本発明に係る□ベント
チューブ°は、ガス入り飲料の充填機のみならず、他の
各種の充填機または液処理装置に対して適用が可能なも
のである。

以上述べたように本発明に係るベントチューブによれば
、構造を従来に比して著しく簡略化できるとともに、そ
のガス通路が単純になるので給液速度の高速化を図るこ
とができ、また、特に本発明においては、ボールバルブ
を収納した弁室内に液が残溜することを防止できるので
、充填途中においてボールバルブがガス通路を閉塞して
充填不能となるという事態を未然に防止できるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は従来のベントチューブを備えた充
填ノズルを示し、第１図は縦断面図、第２図、第３図は
それぞれ第１図とは異なる状態を示す要部の断面図、第
４図は他の充填ノズルの要部の縦断面図、第５図は第４
図のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 第６図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第６図
は要部の縦断面図、第７図、第８図はそれぞれ第６図と
異なる状態を示す断面図である。 第９図はベントチューブに形成する弁室の弁座、排出通
路および弁室を外部に連通させる通路の他の設定例を示
す要部の断面図、第１０図は本発明に係るベントチュー
ブを定量充填機に用いた場合の要部の断面図、第１１図
は第１０図の■部拡犬断面図である。 １９・・・・・・ベントチューブ、２０・・・・・・ガ
ス通路、２８・・・・・・弁室、２９・・・・・・ボー
ルバルブ、３０・・・・・・排出通路、３１，３２・・
・・・・弁座、４２・・・・・・通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベントチューブ内にガス通路と弁室と検出液面によ
   って閉塞される排出通路とを順次形成し、上記弁室内に
   検出液より比重の大きい材料からなるボールバルブを収
   納するとともに、上記ガス通路と弁室間、および弁室と
   排出通路間にそれぞれボールバルブが着座可能な弁座を
   形成したベントチューブを備え、上記ベントチューブに
   、弁室壁を貫通して該弁室をベントチューブ外部に連通
   させる通路を形成したことを特徴とするベントチューブ
   を備えた充填機。 ２ 上記弁室と排出通路間に形成した弁座をその弁室の
   底部より突出させた位置に形成し、かつ弁室壁を貫通す
   る通路をその弁座より下方位置に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のベントチューブを備え
   た充填機。