JPS6015521A - 液体計量充填装置 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は各種容器に計量した一定量の液体を自動的に充
填するための液体計量充填装置に関する。

従来技術とその問題点 液体計量充填装置の多くのものは、容器が充填位置に送
られてくると容器のと縁が充填装置の一部分に接触し、
そこに形成された密閉された空間に液体を流入させたと
きに逃げる空気を液体が一定水位に達したときに自動的
にしゃ断して液体の容器へのそれ以上の流入を阻止する
ことにより計量をなしている。即ち容器の頂部を塞ぐこ
とにより容器自体を計量ますとして機能させているもの
である。しかしながらこのような装置においては必然的
に容器の上縁が装置に接触するため上縁がぬれる可能性
が大きく、後に上縁部をシールするものにあってはシー
ルの不良を招くという欠点があり、さらに容器内の密封
を得るため一定以上の強い力で充填装置に押付ける必要
が１、このため紙カートンやフリスチツク容器のような
強匿的に弱いものでは容器の変形が生ずる可能性がある
。

上述の如き問題が生しないようにするため、容器を計量
に関与させることなく充填装置内において計量を行ない
この計量された液体を容器に排出する型式の装置も開発
されておシ、これらの例が実開昭５７−１７４３０１号
公報（昭和５７年１１月４日公開）、実開昭５７−６３
０９６号公報（昭和５７年４月１４日公開）、特公昭５
７−５４６９８号公報（昭和５７年１１月１７日公告）
及び実公昭５６−４９９１９号公報（昭和５６年１１月
２０日公告）等に示されている。しかしながらこれらの
装置はシリンダ内で往復運動するプランジャによって液
体をシリンダ内に吸引しかつ排出してｔｌ医をなすもの
で、シリンダとの摺動によりプランジャのバッキングが
摩耗することが避けられず、摩耗したものが液体に混入
するという別の問題点を有し、このことは液体が飲料で
ある場合には特に大きな問題となる。

発明の目的　゛ 本発明の目的は、上述の如き従来の装置の欠点を解消す
るため、容器自体を計量に関与させることなく、充填装
置内で計量を行うことが可能でかつ計量に関与する相対
摺動する部分を可及的に少くした装置を提供することに
ある。

発明の要点 上述の目的を達成するため、第１発明は計量ますを液体
の供給源に逆止弁を介し接続し捷た計量ますから延びる
充填導管にも逆上弁を設け、計量ますの上部に排気路を
連通させこの計量ますに所定肘の液体が入ったときにフ
ロートにより排気路をしゃ断するようになし、弁装置に
よシ気体の加圧供給源と計数ますの連通及び減圧源と排
気路の連通を交互にしゃ断する構成をとっている。排気
路を減圧源に接続すると液体の供給源より計量まず内に
液体が、フロートにより排気路が閉じられる水位まで流
入し、次いで計量まずを加圧供給源に接続すると充填導
管を通り液体が排出される。第２発明においては、第１
発明において低圧により計量ますに液体を吸引する構成
に代えて、計数ますの頂部には液体が流入する際それを
許容するよう該ますよシ気体を逃がす排気ポートが設け
られていればよく、液体の供給源内におけろ水頭の作用
、あるいは液体の供給源内に導いた気体の圧力によって
液体を制置ますに送るようになしている。

発明の実施例 第１図は本発明の詳細な説明する原理図であり、符号１
は容器に充填すべき液体の供給源を示し、この供給源は
液体供給路２を介して計数ます３に連通している。液体
供給路２内には逆止弁４が設けられており供給源１よシ
計歌ます３への流れは許容するがその逆方向の流れは１
狙止するようになっている。計数ますからはまた容器に
液体を充填するための充填導管５が延びており、この導
管も内部に計数ます６から流出する方向の流れを許容す
るが逆方向の流れは阻止する逆止弁６を備えている。

計量ます６はその上部（この例では頂部）において、排
気路７に連通しておシ、また該排気路の形成する排気ポ
ート８の付近にフロート９を保持するように構成されて
いる。排気路は気体供給路も兼ねておりポンプ作用をな
すだめの気体の加圧供給源１１及び減圧源１２に対し。

弁装＃１６を介して選択的に接続されるようになってい
る。この例では弁装置は切換弁の形態をとっている。こ
の実施例においては作動用の気体は空気で、加圧供給源
１１はエア・コンプレッサ（図示せず）に接読された空
気の加圧タンクであり、また減圧源１２は排気ポンプ（
図示せず）に接読された真空タンクである。切換弁１６
は、適宜な作動装置によって、図示のように加圧タンク
１１と排気路７を連通させた状態と、排気路７を真空タ
ンク１２に連通させる状態との間で切換えられるように
なっている。

上述した構成により、切換弁１６が真空タンク１２と排
気路７を連通させる状態になると液体は液体供給路２を
介し計数ます６内に流入し。

フロート９を押し上げてポート８を閉じるまで計量ます
を充填する。逆止弁６はこの際に計量まず６内の液体の
水頭によって開くことのない閉鎖強さを有するものを用
いる。次いで切換弁１６を加圧タンク１１と排気路７と
を連通させる状態にすると計（ｔｔす６内の液体は逆上
弁６全通り充填導管を・し排出されて容器（図示せず）
に供給される。このようにしてフロート９がボート８を
閉じる水位から逆止弁６を通り空気が排出されるように
なる水位までに相当する体積のン反体が王確に計量され
て計数ますから排出される。尚、この例においてはタン
ク１１の代りに液体供給源１に加圧気体を供給し、この
に部の空間を加圧供給源として用い弁１６に接読しタン
ク１１を省略してもよい。この場合計はますよりの液体
の排出時、計数ます内より液体供給源の方が水頭の差の
分圧力が高くなるため逆止弁はこの圧力では開かない強
さにする。

上述した実施例では排気路が気体供給路を兼ねる構成に
なっているが、このような構成は必須ではなく第１Ａ図
に示すように排気路７ａと気体供給路７にとを各々独立
して設けてもよい。

この場合、フロート９は排気路７ａのみを閉じる位置に
配置される。またこの場合弁装置１６は排気路と気体供
給路とに各々設けたしゃ新井１３ａ、’１３−４４の形
態をとり、計数時には弁１３ａが開けられ弁１３４が閉
じた状態にされ。

次いで液体排出時には弁１３ａが閉じられ弁１６４が開
けられる。

第２図は本発明の他の実施例の構成を説明する原理図で
あ垢第１図に示す装置と同じ構成のものには同じ符号を
付して示しである。この実施例は以下に示す点を除き第
１図の例と同じ構成を有し同じ作用をなす。この実施例
においては、長い液体供給路２２を用いることによシ液
体供給源２１は計阻ます６より高い位置に位置決めでき
るようになっている。そして逆止弁２４は供給源２１内
の液の水頭の作用で開き計数ます内に液体を流入させる
ことができるようになっている。捷た第１図の例におけ
る真空りンク１２に相対する部分は大気に開放した通気
管２０となっている。このような装置においては切換弁
１６を作動させ排気路７を大気に連通させると供給源２
１内の液体はその水頭の影響下に自然に計ｔｔす６に流
入し、その後切換弁１６を切換えることにより、第１図
の実施例と同様に正確に計量された液体が充填導管５を
介して排出される。この例においては大気と計数ますの
連通が衛生上望ましくない場合は、通気管２０を供給源
２１の上部に連通させることができる。

第６図は本発明のさらに他の実施例の構成を説明する原
理図であり、ここでは液体の供給源６１の中に計数ます
６３が配置されていて、従って液体供給路は計数ますの
側壁に設けた開口６２により形成されている。逆止弁６
４はばねによシこの開口に向は押圧され液体が計数ます
６６に流入することは許容するがその逆の流れは阻止す
る。充填導管６５は他の実施例と同様の逆止弁６６を有
している。加圧タンク４１は液体供給源６１の外部に設
けられ、弁装置の一例として用いた切換弁４６が計数ま
す６６と頂部で連通ずる排気路６７をこの加圧タンク４
１に接続する状態と通気管５０によって大気に連通させ
る状態との間で切かわるようになっている。また液体供
給源６１内には適宜な手段によシ加圧空気が供給されそ
の圧力Ｐ２　は加圧タンク４１内の圧力ＰＩ　よｐも低
く選ばれている。

また他の実施例と同様のフロー）３９が設けられている
。かかる構成においては切換弁４６が図示の状態にある
と液体は圧力Ｐ２　の作用で逆止弁６４を直シ計駿ます
６５内に入りフロート６９により排気ポート６８が閉じ
るまでそれを充填する。次いで切−換弁４６が排気路を
加圧タンク４１に連通させると、正確に計数された址の
液体が逆止弁６６を通り排出される。この際。

Ｐｌ　はＰ２　よシ大であるため、逆止弁３４をｄり追
加の液体が計数ますに流入することはない。

以北で説明した実施例においては、計数ますからの液体
の排出の終了時に空気が充填導管から排出されるため容
器の寸法次第によっては容器の上縁部に液体のはね返シ
が生じ、本発明の長所が十分に生かされない場合がある
。第４図はこのような問題が生じることも防ぐ手段を備
えた実施例であり、第１図の実施例に応用した例を示す
。以下に特に説明しない点については第１図の実施例の
構成と同じである。

第４図に示した実施例は第１図に示した構成のものの切
換弁１３と加圧タンク１１との間に、蓄圧タンク５１と
しゃ新井５２とを配置したものでしゃ新井は図示の状態
で計数ますからの液体の排出が開始された後適宜な時点
で閉じられる。従って計ｉｔす内の液体は最初Ｐ１　の
圧力で押圧されその押出し圧力は徐々に減じ液体排出の
最後の段階では空気の吹出しによって液体が容器の上級
にはね返ることのない程度の弱い力で液体を排出する。

また蓄圧タンク５１の番数を大きくできる場合、切換弁
がまだ真空源に連１ｍシている時点でしゃ新井を一度加
圧タンク１１に連通させ蓄圧タンク５１内の圧力を加圧
タンク１１内の圧力Ｐ、と等しくした後に閉じ、その後
切換弁１６を蓄圧タンク側に連通させるようにしてもよ
い。尚、この蓄圧タンク５１としゃ新井５２との組合わ
せは、第５図に示すように切換弁よりも排気路Ｚ側に設
けても同様の効果が得られる。

第４図及び５図の実施例にお−ては計量ますよりの液体
の排出速度が徐々に遅くなるため、これを避けて作業能
率を向上させる必要がある場合、第６図に示す如き構成
をとることか可能である。第６図の実施例も第１図の構
成に応用した例で示し、特に説明しない点は第１図の構
成と同様であるが、他の実施例にも同様に用いることが
できる。

第６図の例では計数ます６はフロート９の他にフロート
６１が設けられ、この後者のフｏ　−トは計数ますの下
方に設けた底部隔壁６２に１し成された排出ポート６６
の近傍に保持されている。液体の排出時フロート６１は
液体が隔壁６２よシ土方に存在する間は浮上してボート
６６を開いているが液体が一定址まで減少するとそれと
共に降下してポート６６を閉じ従って加圧空気がポート
を曲シ排出されることを阻止する。従って空気の排出が
ないため容器における液のはね返りがなくかつ、液体の
排出の終了は常に一定の水位において行われるため正確
な針鼠がなされる。

尚、第６図の実施例においては第７図に示すように単一
のフｏ−）７１を用い、計量ます乙に液体が充填された
ときフロー）７１がポート８を閉じまた液体が排出され
たとき同じフロートｙｆｚＺホートロ３を閉じるように
してもよい。

第２図及び第６図に示した例のように減圧源を用いない
ものにあっては、計量ますからの気体の排出を弁で制（
財）することは必須ではなく従ってこのような弁を用い
ない構成とすることも可能である。第８図はこのような
構成の一例を示すもので、ここで計量ます８３は液体供
給源８１内に設けられ、計量ます８６の頂部の排気ポー
ト８８に連通ずる排気路８７が液体供給源内の液面よｐ
上まで延びている。排気路はフロート８９により閉じら
れ得るようになっておシ、また充填導管８５に通ずる排
出ポート９２は７０−）９４が液の排出によって降下す
ることによって閉じられるようになっており、また逆上
弁として金属製のボール９５が設けられており、液体供
給路として作用する孔９６を介し液が針面ますに流入す
ることは許容するがその逆の流れは阻止する。気体供給
路９７が供給源８１の外部よシ計量ますの上部に延びそ
こで連ｄしている。気体供給路９７は弁装置の一例とし
て示した切換弁９３によって加圧タンク９１あるいハ通
気管９８に連通ずるように又はこれらのいづれからもし
ゃ断された状憶に切換えられる。

切換弁９６が図示の状態におかれると計量１す８６内に
は液体供給源８１内の液体の水頭の作用で液体が流入し
フ０−）８９が排気ポート８８を閉じるまで計量ますを
充填する。次いで切換弁９６により加圧タンク９１が気
体供給路９７に連通させられると針鼠ます内の圧力が上
がりこのため７Ｏ−）８９はこの圧力によってポート８
８を閉じた位置に保たれたまま液体の排出が行われる。

計量ます８３内の水位が一定位置まで下がると排出ポー
ト９２がフロート９４により閉じられ液体の排出が終了
する。次いで気体供給路９７は弁９乙により通気管９８
と連通させられ計量ます内の圧力は解放されて７０−）
８９はポート８８よシ離れ、次の計量がなし得る状態と
なる。この例においては気体供給路は弁９６によりしゃ
断された状態においてその内部の空気が液体と入れ換わ
らない程度に細いものとすれば、計量ますの上部に接続
する必要はなく、それより下方の任意の位置で接読する
ようにしてもよい。また液体が大気に接することが許容
される用途にあっては通気管９８は液体供給源８１に連
通させる必要はなく単に大気に開放すればよい。また計
量ますは液体供給源の外部に配置してもよく、この場合
、排気路８７は不要であり排気ポート８８が設けられて
いるのみでよい。

、発明の効果 本発明においては、充填装置内部の計量ますにより計量
をなすため容器を充填装置に接触させる必要がなく、か
つこの計量に際し摺動する部材が液に接する部分では存
在しないためシール部材が摩耗したものが液体に混入す
ることは完全に防止できる。また、プランジャのような
手段を用いないにもかかわらす６真空あるいは水頭の作
用で計量ますへの液体４入を行いかつ気体の圧力で積極
的に液体の排出を行うため、計量ますへの流入流出を制
御するための弁は外部より操作する必要のない構造の簡
単な逆止弁でよく、装置の全体的な構成を簡単なものに
することが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例の構成説明図。 第１Ａ図は第１図の実施例において排気路と気体供給路
を独立して設けた変形例の構成説明図、第２図は本発明
の他の実施例の構成説明図、第６図は本発明のさら・に
他の実施例の構成説明図、第４図は第１図の実施例に蓄
圧タンクを用いた例を示す構成説明図、第５図は第１図
の実施例に蓄圧タンクを用いるさらに他の例を示す構成
説明図、第６図は第１図の実施例において液体排出を制
呻するフロートを追加する例を示す構成説明図、第７図
は第１図の実姉例においてフロートを液体の充填時及び
排出時とも作用するように用いた例を示す構成説明図、
第８図は本発明のさらに他の実施例の構成説明図である
。 １．２１．３１．８１・・・液体の供給源、２゜２２’
、３２．９６・・・液体供給路、３，３３゜８６・・・
計数ます、４，６，２４．８”６．９５・・・逆止弁、
５．３５．８５・・・充填導管、７．７ａ。 ３７．８７・・・排気路、８．．８８・・・排気ポート
、９．８９・・・フロート、１１．４１・・・気体の加
圧供給源、１２・・・減圧源、１３，４３．１３ａ。 １６存、９６・・・弁装置、５１・・・蓄圧部、５２・
・・しゃ新井、６１．９４・・・フロート、６２・・・
隔壁、６３．９２・・・ポー　ト。 年２１図 Ｑ９− ＃３　図 ＃ｄ　ワ 孔５（２］　第６Ｕ！Ｊ 尾７　図 域／３図 （３３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１１容器に充填すべき液体の供給源と、計量ますと、
   前記供給源及び計量ますを連通させ内部に供給源よシ計
   歇ますの方向の流れを許容する逆止弁を有する液体供給
   路と、計量ますから延び内部に計量ますから流出する方
   向の流れを許容する逆止弁を有する充填導管と、気体の
   加圧供給源と、減圧源と、前記計量ますの土部に連通す
   る排気路と、前記加圧供給源と前記計敵筐すの連通及び
   前記減圧源と前記排気路の連通を交互にしゃ断させるた
   めの弁装置と、前記計ｉｔすに液体が充填されたとき前
   記排気路をしゃ断するフロートとを有する液体計量充填
   装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記計量ますと前記加圧供給源との間に蓄圧部を設け、計
   量ますよりの液体の排出が光子する前に蓄圧部を加圧供
   給源よりしゃ断するようにした液体計量充填装置。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の装置において。 前記計量ますは底部に隔壁を有し、該隔壁に設けたポー
   トを計量ます内の水位が一定以下になった時フロートに
   よシ閉じるようになした液体計量充填装置。 （４）　容器に充填すべき液体の供給源と、計量ますと
   、前記供給源及び計量ますを連通させ内部に供給源より
   計量ますの方向の流れを許容する逆上弁を有する液体供
   給路と、計量ますから延び内部に計量ますから流出する
   方向の流れを許容する逆止弁を有する充填導管と、気体
   の加圧供給源と、前記計量ますの上部に設けられ計量ま
   すに液体が流入する際それを許容すべく該ますよりの気
   体の排出を可能にする排気ポートと、前記計量ますに液
   体が充填されたときに前記排気ポートをしゃ断するフロ
   ートと、前記気体の加圧供給源及び前記針鼠ますを選択
   的に連通させる弁装置とを有し、前記排気ポートが開い
   ている状態で前記液体供給路内の逆止弁をｄ９計殴ます
   に液体が流入するよう、液体の供給年内の液体の圧力と
   計量ます内の圧力とに差圧を与えるようになした液体計
   量充填装置。 （５）特許請求の範囲第４項に記載の装置において、前
   記液体の供給源内の液体の水頭により前記差圧を与える
   ように構成されだ液体計量充填装置。 （６）％許請求の範囲第４項に記載の装置において、前
   記液体の供給源に加圧気体を供給しこれにより前記差圧
   を与えるように構成された液体計量充填装置。 （７）特許請求の範囲第４項より第６項のいづれかに記
   載の装置において、前記針鼠ますと前記加圧供給源との
   間に蓄田部を設け、計量ますよりの液体の排出が完了す
   る前に蓄田部を加圧供給源よりしゃ断するようにした液
   体計量充填装置。 （８）特許請求の範囲第４項より第６項のいづれかに記
   載の装置において、前記計量ますは底部に隔壁を有し、
   該隔壁に設けたボートを計量まず内の水位が一定以下に
   々った時フロートにより閉じるようになした液体計量充
   填装置。