JPS601235B2 - 開放した頂部を有する容器に液体を充填する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一列に並んで運動してい容器に液体を充填する
方法と装置とに係るもので、更に詳細にいえば、連続的
に運動している容器に連続的に流れる液体供給源からの
液体を容器の外面に液体がこばれるのを防止しつ）共通
の高さにまで充填する方法と装置とに係るものである。

１９ ７８年８月１日付で本出願人に許可された米国特
許第４１０３７２ぴ言明細書には頂部が開放した容器に
液状物質を充填する方法と装簿とが示してある。容器は
液体が貯槽から腹斜した板上を連続したシート状にして
排出される充填部所を通る所定の通路に沿い一列になっ
て連続的に前進せしめられ、傾斜板の下綾部は１列の容
器の開放した頂部の上方で容器の前進方向に延びている
。充填部所において「容器は垂直に対して所定の角度に
して通路の横方向に傾けるれト液体の流量は各容器が充
填部所を通過する際に各容器にあふれるほどに充填され
るよう調節される。液体の流れが容器の外面に接触する
のを防止し、従って「充填後に余分な掃除段階を回避す
るためし空気流が懐斜ミれた容器に向け容器の下方で前
進線を横切り指向され従ってもこの空気は容器の周囲に
容器の頂部付近を通過する。

空気流はさもないと隣接した容器間を流れるシ岬ト状液
体の一部分を横方向にそらせまた各傾斜した容器の開放
した腹部の下部からオーバフロ−する液体を容器の側部
から遠ざかるようそらせる。そらされた液体は１列の容
器の下方の樋に落下しそれから貯槽に戻される。前記し
た米国特許第４１０３７２び号の装置は液体の流れを容
器の外面から遠ざけるようそらせるには圧縮空気の供給
源から比較的に多量の液体の流れを必要とする。

このような供給源は常に得られるとは限らない。隣接し
た入れ物に物質が落下するのを防止するため連続して１
列に運動している入れ物内に固定の噴出口から排出され
ている噴流物質を機械的にそらせるその他の機構もまた
知られている。

たとえば、米国特許第２７８５７０７号明細書には液状
製品の流れを連続的に排出する噴出口の下を１列に連動
しているフランジ付きかんまたは広口かんの如き容器に
充填する装置が配置されている。カム作動でピボット式
に装着されたくさび状のそらせ板が容器の運動と同期し
て噴出□の下で振動する。前進方向の運動では「 この
そらせ板は隣接した容器間の間隙が物質の流れの下を通
過する時この間隙をおおう。駆動カムは順次の間隙が噴
出口の下に到達する毎に間隙をおおう位置になるよう液
体の流れを通りそらせ板が戻るのを感知する敏速に戻る
セクターを有している。米国特許第３２２８４３４号で
は「噴流物質は噴出口から入れ物と同期的に運動する細
長い無機状支持体に装着された矩形状じようごを経て１
列に運動中の入れ物に連続的に排出ざれる。

この米国特許ではまた隣接したじようご間の間隙が噴出
口の下を通過する際にこの間隙をおおうくさび状そらせ
板を使用するが「単一の振動子の代りに、隣接したじよ
うごの間にじようごが支持体の通路の弧状の端部部分の
まわりを通過する際にじようごの相対的運動に順応する
個々のヂィバィダが設けてある。米国特許第３３６９５
７７号明細書にはいくつかのそらせ板またはディバィダ
が垂直軸線を中心として回転するよう装着された別個の
堅固な支持部材の周囲に等間隔にして設けてある点を除
いて前記米国特許のものに似た充填装置が記載されてい
る。

ディバィダの円周方向間隔は隣接したじようごの対応す
る部品間の距離に等しく「ディバィダ支持体はじようご
支持体と同期的に回転し〜従って「順次のディバィダが
噴出□の下を通過する際にディバィダは隣接したじよう
ご間の間隙の真上に位置せしめられる。噴出物質を１列
に並んで運動している入れ物に分布するため運動するじ
ようごを使用する充填装置の別の例が米国特許第２９５
１５１４号明細書に記載されている。

この米国特許の装置では、下綾部が回転可能な円形の樋
上に位置決めされている傾斜板上を粒状物質が流れる。
樋の底は入れ物に対応して円周方向に細分され、じよう
ごと入れ物とは傾斜板の縁部の下の円形通路を運動する
。この一般的型式の充填装置の別の例が米国特許第３１
５２６２２号、第３０５７３８２号、第３０８７６５２
号、第４０１０５９４号および第２０５８９７６号明細
書に記載されている。米国特許第４１０３７２び号およ
び第２７８５７０７号を除いて、前記米国特許はすべて
乾燥製品を容器に充填することに係るものである。

流れる液体製品が容器の外面と接触するのを防止するこ
とは特に、高い流速では液体かはねかえるので一層大き
な問題を生じる。従って、一定した排出断面を有する噴
出型充填機は種々の寸法の容器に広範囲の充填速度を与
える目的の機械には好適でない。液状製品、特に液状食
品もまた一層困難な掃除問題を提起し、従って、液状製
品を最終の容器に搬送する部品の数を極滅し構造をでき
るだけ簡略にすることが望ましい。

本発明の主たる目的は、充填部所において１列に並んで
運動している容器に所定の高さにまで細長い排出緑部を
有する表面をシート状にして流れる液体を充填する装置
とを提供することで、シート状に流れる液体は容器の開
ロに並び充填部所を通る容器の運動と同期して運動する
個別にした間隔をあげてある流れに細分され、従って、
液状製品は容器の表面に接触しない。

本発明の他の１つの目的は、広範囲な寸法の容器を処理
できてできるだけ変更と調節とを少〈して容器に液体を
充填する装置を提供することである。

本発明による装置は頂部が開放している容器を充填部所
を通る所定の通路に沿い１列に前進させる装置と、所定
の通路の方向に容器の開放した頂部の上方で充填部所を
通り延びる長細い排出綾部を有する表面と、表面の排出
緑部上に液状物質をほぼ連続状のシートにして排出する
手段とを含み、また本発明のこの装置はシート状物質を
充填部所を通り前進する容器の列中における対応する容
器の開放した渡部に並ぶ複数の個別の等間隔にした流れ
に分割するため液体の連続状シートを貫通して横方向に
延びるよう位置決めされた複数の間隔をあげたそらせ都
材と、そらせ部材を閉じた通路において充填部所を通る
容器の列の前進運動と同期して排出緑部上に排出された
液体が容器の外面と接触しないよう連続的に運動させる
装置とを更に備えていることが特徴である。

本発明の追加の特徴と利点とは添付図面に示した好まし
い具体例について以下に説明することにより明かになる
ことと思う。

添付図面、特に第１図を参照すると、本発明の装置を開
発するにあたりその基礎となった装置が一部分を切欠い
て全体を略図で示してある。

説明の便宜上、まずこの装置について説明し次いで第４
図に示した本発明の具体例について説明する。第２図と
第３図とには液体供給源が拡大図で詳細に示してあり、
容器に液体を供給する機械１１はその長さ方向軸線を形
成し充填部所１４を通り前進する１列の容器１３を支持
する底部支持部材１２を含んでいる。容器１３は機械に
図面で見て右側から入り従来技術のスクリュー型送り装
置１５により充填部所に向け前進せしめられ、送り装置
１５は主駆動シャフト１６からベルト１７とプーリー１
８、１９を介してかまたはチェーンとスプロケットホィ
ールとの如き同等の手段により駆動される。

駆動シャフト１６自体は可変速度の電動機（図示せず）
の如き任意適当な手段により矢印で示した方向に回転せ
しめられることができる。各容器１３がスクリュー型送
り装置１５から離れる際に、容器には無端状支持体２１
に等間隔にして装着された複数の押し棒２０の形態の駆
動部村の１つが係合し、この支持体２１は機械の両端部
に位置決めされた駆動ホイール２２と被駆動すなわち遊
びホイール２３とのまわりに細長い閉じた通路を画く。

駆動ホイール２２は垂直のシャフト２４に装着され主駆
動シャフト１６からプーリー２５、ベルト２６およびか
さ歯車装置２８を介してかまたはチェーンおよびスプロ
ケツトにより駆動される。シャフト２４は矢印方向に回
転し、従って、支持体２１‘ま充填部所を通る容器の通
路付近の線に沿い右方から左方に前進する。押し棒２０
は１回転毎に１個の容器を引き渡すスクリュー型送り装
置１５をピッチに相等する間隔にして支持体２１に装着
されている。スクリュー型送り装置１５と支持体２１と
は共に同じ駆動シャフト１６から駆動されるので、それ
らの運動は押し棒が遊びホイール２３のまわりに来る毎
に送り装置１５の出口で１個の容器を引き渡すよう同期
化される。このように支持体２１と押し棒との組合わせ
は容器をスクリュー型送り装置より受取ってそれを前進
させるコンベヤを構成している。充填部所１４の出口端
では、支持体２１が騒ホイール２２のまわりを回わり送
り通路から遠ざかりその閉じた通路の戻り行程を開始す
る際に＾２のスクリュー型送り装置２９が各容器に係合
る。

第２の送り装置２９もまた駆動シャフト１６からプーリ
ー３０、ベルト３１およびプーリー３２を介してかまた
はチェーンとスプロケツトとにより支持体２１と同期し
て駆動される。スクリュー型送り装置２９は中味を入れ
た容器１３をその頂部を閉じるといった次の作業に向け
るため適当なコンベァ（図示せず）に引き渡す。容器２
３が押し棒により充填部所を通るよう押されるに従い、
容器は後記する方法でその運動線を横切る方向に傾斜せ
しめられ供給タンクすなわち貯槽３４から連続的に供給
される液状製品を満たされる。

タンク３４の片側は下方に折り曲げてありせき３５と前
進通路に沿う容器の列の開放項部の上方に位置決めされ
た排出綾部３７を有する下方に傾斜した面を提供する傾
斜板３６とを形成している。液状製品はせき上を流れ傾
斜板に沿い流れ下り縁部３７からほぼ連続したシート状
にして排出される。

もし容器に直接流れさせると、液状製品は容器の外面と
開放頂部の層状部とに接触することになる。多くの液状
製品の場合には「このように接触すると容器の頂部を閉
じる以前に余分な掃除および乾燥段階を必要とする。こ
の問題を避けるため、それぞれの押し棒２０‘こは後記
する手段により複数のそらせ部材３８が装着され隣接し
た容器間の間隙をブリッジしてそれにより液体の連続状
シートを個別の間隔をあげた流れに分割し「それぞれの
流れは対応する容器（第２図）の開放した頂部と並ばさ
れる。各そらせ部材３８はくさび状部村３９の如き上方
に向いた凸状面を含み「 このくさび状部村は簡単に逆
さＶ−字形に折り曲げたシートメタル片で良い。

各〈さび状部村３９は裏当て板４０１こ装着され、この
裏当て板４０はくさび状部材３９用の装着手段としても
またくさび状部材の後縁部にまで流れることのある液体
用のシールドとしても作用する。しかしながら、詳細に
後記するように「そらせ部材は裏当て板４０が傾斜板３
６から排出された液体フィルムの軌道の背後でかつその
下方になるよう位置決めされ、従って、通常では裏当て
板には裏当て板がくさびの表面に合体する隅部を除いて
液体が接触しない。供給タンク３４は充填部所の全長に
わたり延び、図示した好ましい具体例では、供給タンク
は横方向の仕切り４１，４２により３つの個別の隔室４
３，４４，４５に分割されている。

容器の寸法と前進速度との如何により、新鮮な液状製品
は貯槽９７から導管９６を通り隔室の１，つ、２つまた
は３つに連続的に供給されて各容器を少くとも僅かにオ
ーバフロ−する程度の流れがあるようにすると共に液状
製品をはねかりを回避する程度に低いがしかし裏当て板
４川こ接触するのを回避する程度に高い流速を保持する
ようにする。第１図に示してあるように、充填部所の左
端部で容器にはオーバフローするまで液体を満たされ「
余分な液体は傾斜した容器の開放した頂部の下縁部から
案内板４６上を通りオ−バフロー樋４７１こ流れる。

樋４７から、オーバフローした液体は導管４８と、ポン
プ４９と「導管６８と、貯槽ｇ７と、導管９６と「それ
それ隔室４３，４４，＆５にまで延びている分岐導管５
１？ ５２，５３とで綾図で示した係統により供給タン
ク３３に戻される。各分岐導管は対応する弁５４，韓６
，５６により選択的に開閉できる。特に第２図と第３図
とを参照すると、これらの図には好ましい例が更に詳細
に示してあり、支持体２軍は上部リンク５８と下部リン
ク５９とにより接続された複数の支持部材５７から成り
、これら上下のりンクはピンまたはボルト６肌こより支
持部材に取り付けてある。

各支持部材５７の腹部は横方向のス。ット６１を有し押
し棒２０の矩形状端部６３を支持する孔６２が設けてあ
り、従って、押し棒は支持部材に対し‘剥ぎ垂直に外方
に延びるよう堅固に支持されている。前にも述べたよう
に「各そらせ部村３８は対応する押し棒に装着され、装
着アセンブリはそらせ部村に溶接またはその他の方法で
固着されスロット６５を通し摺動および回転可能に調節
できるよう支持樟６６の上端部にボルト６７とナット６
８とにより締め付けられたスロット付き榛６４を含んで
いる。

支持樟６６は横方向部片６９と２本のボルト７８７７１
とにより押し榛２Ｑの矩形状端部６３に締め付けられて
いて、この配置にするとそらせ部村の高さを摺動により
調節できるようにする。従って、各そらせ部村をその対
応する押し棒に装着するアセンブリは容器の寸法と形状
との大きな変化に応じて横方向、垂直方向および角度的
に広範囲に調節できるようにする。第３図に流れ線で示
した如く、そらせ板は傾斜板３６の緑部を越え排出され
た液体のシートの軌道が各くさび面の前後綾部間の中間
の平面とほぼ一致するよう位置決めされている。

このようにして、くさび面にわたり広がり各くさび面の
隣接した裏当て板との交差個所における「とし、」を流
れ下る少量の液体を除いてほとんど液体は裏当て板４０
１こ接触しない。従って、順次のそらせ部材の裏当て板
の隣接した綾部間をきつくはめる必要はない。もし所望
ならば、各くさび面の前綾部はくさび部材の前縁部上を
液体が流れるのを防止するためフランジすなわち唇状部
（図示せず）を形成するよう曲げることができる。容器
を傾斜した容器に所望のヘッドスペースの量に左右され
る所定の角度に傾斜させる前記した装置は前進する容器
の通路の下でそれに平行に延びている矩形状断面の中空
状の堅固なビーム７２を含んでいる。

ビーム７２は少くとも２つの弧状の棒７３（第３図には
１つしか示してない）に装着され、これら榛７３は任意
適当な手段（図示せず）により機械のフレームに装着さ
れた複数の対の底部ローラ７４と頂部ローう７６とによ
り支持されている。矩形状断面の中実の装置樟すなわち
リブ７６がビーム７２の頂部の長さに沿い溶接されてい
る。装着リブ７６は底部支持部材１２と、案内板４６と
側壁７７，７８を支持し、これら底部支持部材、案内板
および側壁はすべて長さ方向に間隔をあげたボルト？９
によりリブ７６に取り付けられた適当なスベーサ８８，
８１，８２により互いに間隔をあげられている。このよ
うな配置にすると異なる寸法の容器に対して異なるスベ
ーサを取り替使用するのに容易に敏速に分解できる。弧
状の棒７３の曲率は支持棒１２の頂部とほぼ同心になる
よう選択されそれによりローラ７４，７５で容器支持ア
センブリ全体を角度的に調節できるようにする。

支持アセンブリは適当な緒付け手段（図示せず）により
調節限界内で任意所望の傾斜角度に錠止めできる。第３
図を見れば、案内板４６がその綾部８３で容器の側部を
支持しまた容器をオーバフローする液状製品のはね返り
からしやへし、するという２重の機能を果す。

更にまた、案内板４６はブラケット８５により邪魔板８
４を支持して容器にはね返ることなくオーバフロ−液体
を樋４７に案内する。第３図にはまたせき上を液状製品
が滑かに均一に流れるようサージングとはねかえりとを
極限するようにした貯槽３３の各隅室の好ましい内部構
造も示してある。

この目的のため、新鮮な循環された液体が供給タンクの
各隔室にうず流とはねかりとを抑制する邪魔板８７内に
位置決めされた管寄せ８６に設けた孔８６Ａを通り導入
される。最後に、タンクの底にはほんの僅かの間隙しか
残さないようせきから間隔をあげ下方に延びている長さ
方向に直立の邪魔板８８がタンクの主部分においてサー
ジングおよびはねかかる液体がせき上の滑かな流れを乱
さないようにする。第４図には本発明の具体例が示して
ある。

この具体例では、そらせ部材８９が複数の案内シュート
すなわちじようご９１のそれぞれの後方側壁９Ｑに上向
きに凸状の唇状部として形成されている。各シュートは
長さ方向に延びる第１の壁９２と前方側壁９３とを有し
ていて、これら２つの側壁と第１の壁とは収数する樋を
形成し、各前方側壁９３の上縁部９４は先行する案内シ
ュートが充填部所を通り進行するに従いこの案内シュー
トのそらせ唇状部８９の下に位置決めされている。各案
内シュートを包囲されたじようごの型式にするため前側
の長さ方向に延びる第２の壁９５も設けられる。第３図
と第４図とを比較すると、第４図の具体例が第３図のそ
らせ部材の壁を完全に分離し「従って、ユニット間の間
隙が各そらせ唇状部８９の「傘」によりおおわれている
ことが明かである。

この具体例は排出縁部３７上を液体シートの軌道が第３
図の例のそらせユニット間の間隙からの漏洩を防止する
よう便利に制御できない充填作業には特に有用である。
第４図の具体例の案内シュートまたはじようごの特に１
つの特徴は、各ユニットの前方側板９３が前方向に、好
ましいのは対応する第１の壁９２の水平の上綾部９６に
対して約６びの角度をなして傾斜せしめられていること
である。

他方、各後方側壁９０１ま緑部９６に対しほぼ垂直であ
る。このような配置にするともし各側壁が第１の壁の上
緑部に対し同じ角度をなしている場合よりも各シュート
すなわちじようごに一層滑かに液体が流れることになる
。特に「もし後方の側壁が前方に向け、下向きに傾斜し
ていると「液体はこの返を登り勝ちではぬかしを生じる
。以上の説明により、本発明が液体を容器の外面に接触
させずに連続して１列に運動する容器の上方に延びる排
出綾部上を連続的シートにして流れる液状製品を充填す
るのに有効な装置とを提供することが容易に理解できよ
う。

１つのコンベアがそらせ部材が常に適当に容器間に位置
決めされるようそらせ部材を動かし容器を押す。

本発明の装置はコンベアの速度とせき上の流体の流速と
を変えることにより異なる充填速度（１分毎の容器の数
）に対応して容易に調節できる。更にまた、当業者には
前記した具体例の支持アセンブリ「駆動手段およびその
他のェレメントの部品の特定の配置が前記特許請求の範
囲に記載した本発明の範囲に入る公知の同等な手段に代
えることのできることも一層明かになることと思う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による容器に液体を充填する好ましい具
体例を一部切欠きまた一部を線図で示した斜視図、第２
図は第１図の装置の充填部所の一部分の部分切欠き拡大
図「第３図は充填部所を通る容器の前進方向に見た第１
図の装置の断面部分図、第４図は本発明の装置の具体例
の一部切欠き拡大図である。 ８…・・・そらせ都材、１３……容器も １４……充填
部所、玉５・・…・スクリュー形送り装置「 ２８…・
・。 押し榛ち ２１…・・・支持体「 ３６…・・・表面、
３７・…・〇排出綾部「 ３９……そらせ面、４■……
裏当て板ｔ 登９・…・・唇状部、９８事 ｇ３……側
壁「 ９１……シュート、９２……長さ方向に延びる第
１の壁、９６…州第２の壁、９６・…・・水平の上綾部
。１ ．１． 下１『２０ 下『・３・ Ｆ『‐４・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂部が開放している容器の底部を支持するものであ
   り充填部所を通るほぼまっすぐな通路を形成している底
   部支持部材と、前記容器を連続的に前記底部支持部材上
   に供給する送り装置と、前記容器の開放した頂部より上
   方に配置され前記充填部所内において前記通路の方向に
   延びたほぼまっすぐな排出縁部を有した傾斜した面と、
   当該面上に液体があふれて流れるように設けられた貯槽
   と、前記面上を流れる液体が前記排出縁部から連続した
   液体シートとして排出される如き流量で前記貯槽に液体
   を供給する装置と、前記底部支持部材上の容器の側部と
   係合し該容器を所定の角度だけ傾いた状態で支持する側
   方案内部材と、前記排出縁部から流れる液体のシートが
   傾けられた前記容器の外面に付着することを防止する付
   着防止装置と、を有する開放した頂部を有する容器に液
   体を充填する装置において、 前記付着防止装置は、 前記排出縁部の全長にわたりそれに平行に近接した関
   係に延びるまっすぐな部分を含んだ閉ループに沿って運
   動するように設けられた可撓性の無端状支持体と、 該
   無端状支持体を駆動する装置と、 互いに隔置された状態で前記無端状支持体により支持
   された複数の案内シユートと、 互いに隔置された状態
   で前記無端状支持体により支持され、前記底部支持部材
   上を前記容器が各々１つの案内シユートの下方で該案内
   シユートと共に移動するよう前記容器を駆動する複数の
   駆動部材と、を有し、 前記シユートの各々は、前記液
   体シートの下側において前記無端状支持体とほぼ平行に
   延びる第１の壁と、前記液体のシートを横切るように延
   びる前方側壁及び後方側壁と、前記液体シートの上側に
   おいて第１の壁とほぼ平行に設けられた第２の壁とを有
   し、これら壁は前記シユートをじようご状の形態として
   おり、前記前方側壁及び後方側壁の一方の上端は隣接す
   るシユートの隣接する側壁の頂部を覆うように延びてい
   る上方に凸となった唇状部を有しシユート間に液体が侵
   入することを防止していること、 を特徴とする開放し
   た頂部を有する容器に液体を充填する装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   案内シユートは、前記液体のシートが前記第１と第２の
   壁の間でかつそれらに平行な状態に存在するように、前
   記傾斜した面のまっすぐな排出縁部に平行な上下方向に
   延びる平面に対して角度を調節されていることを特徴と
   する、開放した頂部を有する容器に液体を充填する装置
   。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置にお
   いて、前記案内シユートの各々の前記第１の壁はほぼ水
   平な上縁を有し、後方側壁は前記上縁にほぼ直角をなす
   よう設けられ、前方側壁は下方に行くに従い後方にくる
   如く傾いていることを特徴とする、開放した頂部を有す
   る容器に液体を充填する装置。