JPS6220119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、液体を容器に充填する方法の改良
に関するものであり、さらに詳しくは、ビールた
るにビールを充填する方法に関するものである。

ビールを詰めるたるには、スプリング付勢によ
り栓部を閉鎖するバルブを１個または２個有して
いるもので、このような栓部を開いてビールを充
填したり、ビールをたるから注出するようになつ
ている。ビールたるへの充填は、炭酸ガスのカウ
ンター圧力に抗しながら行なわれ、たるからのビ
ールの注出は、炭酸ガスによる加圧のもとで行な
われる。

充填ヘツドによりビールをビールたるへ充填す
るに当り、充填後、充填したたるを充填ヘツドか
ら取り外す前に、ビール充填のための導管内から
ビールを排出させる作業が行なわれる。この作業
は、一般に「ビールセービング」として知られて
いるもので、充填したビールたるを充填ヘツドか
ら引き離す工程直前に行なわれるもので、排出さ
れたビールは、回収され、再度使用されるもので
あるが、これには、再滅菌する必要があり、この
費用が嵩み、充填作業も能率的に行なわれない欠
点がある。

そこで、この発明は、現在行なわれているビー
ルなど滅菌を必要とする液体の容器への充填方法
を改良し、能率良く経済的に充填できる液体充填
方法を提供することを目的とするものである。

この発明に係る充填方法は、滅菌されたビール
などの液体を容器へ充填するに当り、充填すべき
容器の栓部付き充填口に密着して液体を充填する
充填ヘツドに、該充填口の栓部を強制的に開放す
るプローブと、一方が開放されれば、他方が閉鎖
される液体供給口と排出口を備えた切換バルブを
設け、この切換バルブの液体供給口に液体導入バ
ルブを、前記排出口に液体排出バルブを、それぞ
れ導管により接続し、さらに、前記プローブを前
記充填ヘツド内部へのガス供給路とし、前記充填
ヘツドを容器の充填口に密着させて前記液体導入
バルブと前記切換バルブの液体供給口とを開放し
て、前記容器へ液体を充填した後、前記液体導入
バルブを閉鎖すると共に前記切換バルブの切換に
より前記液体供給口を閉鎖して、前記充填ヘツド
への液体の供給を遮断し、容器への充填を完了さ
せ、閉鎖された前記液体導入バルブと閉鎖された
前記液体供給口との間に介在する前記導管内に液
体を滅菌状態のまま残留させると共に、前記切換
バルブの切換により前記排出口の開放と、前記液
体排出バルブの開放を行ない、前記プローブを介
してガスを前記充填ヘツド内へ供給し、このガス
により前記充填ヘツド内に残留している液体を前
記排出口と前記液体排出バルブとを介して排出さ
せてなることを要旨とするもので、この要旨に係
る、この発明によれば、充填完了直後において、
充填ヘツドの切換バルブの液体供給口寸前に達し
ている液体は、前記切換バルブの切換による前記
液体供給口の閉鎖と、前記液体導入バルブの閉鎖
とにより両者を結ぶ導管内に滅菌状態のまま閉じ
こめられ、後続の充填操作により充填される液体
と合流するようにして、回収ならびに再殺菌処理
の必要性をなくし、さらに、回収ならびに再殺菌
処理が必要である液体は、前記充填ヘツド内に残
つたもののみとして、回収、再殺菌処理の対象と
なる液体の量を可及的に減らして、このような処
理に伴なう費用の節減を可能とし、滅菌された液
体の充填が能率良く経済的に行なえるようにした
ものである。

つぎに、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。

図示の実施例において、符号１０は、充填ヘツ
ド、１１は、プローブ（バルブ開放桿）を示す。
充填ヘツドは充填される容器の充填口（図示せ
ず）を受ける皿もみ状の受口部１３を有するカツ
プ１２を備え、このカツプ１２は、充填ヘツド１
０の上部ブロツク１４の上端に螺合しており、符
号１５は、充填される容器の充填口に密着する密
封ワツシヤーを示す。上部ブロツク１４は、複数
本のボルト１７（図には、二本のボルトのみ示
す）により支持板１６に固定されている。この上
部ブロツク１４と支持板１６との間には、真鍮の
スリーブ１８と、該スリーブの上下端部に嵌合す
る上端部材１９、下端部材２０とからなるシリン
ダが配置されており、前記の上端部材と下端部材
それぞれは、上部ブロツク１４と支持板１６に形
成された位置決め孔に嵌まりこむ差しこみ部２
１，２２を備えている。

プローブ１１は、管状ピストン２３から構成さ
れ、該ピストンは、管状体２４とフランジ２５
（管状体２４と一体）とを備えている。このフラ
ンジ２５には、第１密封ワツシヤー２６と磁気カ
ラー２７が取付けられている。この磁気カラー２
７の上には、第２密封ワツシヤー２８が位置し、
さらに、その上に、クリツプ３０で止着されたリ
ング２９が取付けられている。前記の第１、第２
密封ワツシヤーは、スリーブ１８の内壁に摺動自
由に当接している。そして、第１、第２密封ワツ
シヤー２６，２８の上下部分に圧縮空気を送りこ
む装置（図示せず）が設けてあり、この空気圧作
用により前記プローブを上下方向に昇降せしめる
ようになつている。

プローブの管状体２４の下端部は、下端部材２
０のリングシール３１を通つて下方へ突出してお
り、管状体２４の上端部は、上端部材１９のリン
グシール３２に当接している。支持板１６には、
下方に垂下したチヤンバ３３が設けてあり、この
チヤンバ内部に管状体２４の下端部が突出し、こ
の管状体を軸方向に貫通する貫通孔３４とチヤン
バ３３とが連通する構成になつており、さらに、
チヤンバ３３には、導管接続口３５が設けてあつ
て、導管接続口３５に導管を接続すれば、該導管
とチヤンバ３３、さらには、管状体２４の貫通孔
３４とが連通するようになつている。

プローブ１１を構成するピストン２３の管状体
２４の上端部には、充填される容器の栓部を開い
て封止するキヤツプ３５が接続しており、このキ
ヤツプ３５は、上部ブロツク１４に形成したチヤ
ンバ３６内に位置している。このチヤンバ３６
は、第２，３図に示すように２個の出口と切換バ
ルブ３７を介して導管と連結している。この切換
バルブ３７は、空気圧作動のピストン３８を有
し、このピストンの作動で切換バルブが動作し、
２個の出口とチヤンバ３６との連通関係を切換え
るようになつている。

スリーブ１８の外側には、磁気感応のリードス
イツチ３９が配設され、磁気カラー２７の位置を
検知する。

前記した充填ヘツド１０全体は、空気圧作動の
ラム４０により垂直方向に往復動するもので、ラ
ム４０のピストンロツド４１がＵ部材４２を介し
て支持板１６と一体のチヤンバ３３の外壁に連結
し、支持板１６に固定されて、これを受けるブリ
ツジ部材４３が２本の案内ロツド４４により垂直
方向へ案内されて、上下に往復動し、充填ヘツド
１０全体が正しく垂直方向にレシプロ運動する構
成になつているもので、前記した案内ロツドは、
充填装置の主フレーム４６に固定されたブツシユ
４５に摺動自在に通されている。

つぎに充填操作について説明すると、まず、充
填ヘツド１０全体をラム４０により上方へ押し上
げ、充填される容器の充填口に密着させる。この
密着後、プローブ１１を充填ヘツド内において図
示実線の位置から点線位置１１ａまで移動させ
る。この移動は、第１、第２密封ワツシヤー２
６，２８の下方に流体圧を作用させればよく、こ
れによつて、ピストン２３はスリーブ１８内を上
昇し、したがつて、プローブ１１が上方へ移動す
ることになる。このようにして、プローブ１１が
図示の点線位置１１ａまで上昇すると、容器の充
填口に設けられた栓部のバルブをスプリングの付
勢に抗しながら開放し、かくして充填される容器
の洗浄または充填が可能となるもので、この点に
ついては後記する。

前記のプローブが上昇して、前記容器の栓部に
密着して、これを開く上限位置に達すると、リー
ドスイツチ３９が磁気カラー２７により動作す
る。このリードスイツチは、充填装置の制御回路
に組込まれており、前記プローブがストローク一
杯に上昇したことを磁気カラー２７によりリード
スイツチ３９が検知したとき場合にのみ、充填ヘ
ツドによる洗浄または充填操作が行なわれるよう
に構成されている。

第２，３図に示すように、充填ヘツドは、充填
装置の主フレームに設置されており、この充填装
置は、フランジ５１を有する二本のレール５０を
備え、充填される容器は、フランジ５１により支
承される。容器をレールにそつてステーシヨンの
間を移動させるための移動手段５２が設置されて
おり、各ステーシヨンにおけるヘツドは、符号１
２で示されている。

第２図に示すように、液体導入バルブ５２Ａと
切換バルブ３７の液体供給口５４とがフレキシブ
ルな導管５３により連結されている。このバルブ
５２Ａは、空気圧により動作するもので、手動バ
ルブ５５と直列に配設されている。液体排出バル
ブ５６は、フレキシブルな導管５７により切換バ
ルブ３７の排出口５８に連結されている。蒸気排
出バルブ５９も導管５７を介して出口５８に連結
している。

圧力センサ７０が導管５３に連結しており、あ
らかじめ設定した圧力値に対する導管内の圧力変
化をモニターするもので、この点については、後
記する容器充填操作の説明に関連して述べる。

第３図に示すように、手動バルブ６１と直列配
置のガス導入バルブ６０がフレキシブルな導管６
２を介して充填ヘツドの導管接続口３５に連結さ
れており、蒸気導入バルブ６３と第２の排出バル
ブ６４の両者も導管６２とマニフオールド６５を
介して導管接続口３５に連結されている。蒸気導
入バルブ６３は、手動バルブ６６と直列配置にな
つている。排出バルブ６４も図示しない圧力安全
バルブと直列になつている。

充填ヘツドの充填操作につき、容器（ビールた
る）へビールを充填する操作を例にとり説明す
る。この充填操作においては、前記したバルブ５
２Ａ，５６，５９，６０，６３，６４は、すべて
特に開放と説明しない限り、閉止されているもの
で、充填操作サイクルは、下表のとおりである。

１ ガス導入バルブ６０を開き、炭酸ガスを加圧
状態で充填ヘツドへ送り、充填ヘツドと、この
充填ヘツドが当接している容器の充填口との間
のリークをテストする。

２ バルブ５９とバルブ６３とを開くと、蒸気が
導管６２からプローブ、充填ヘツドを通り、導
管５７、マニフオールド６７を経てバルブ５９
へ排出される。この時点においては、容器の栓
部が開いてないので、蒸気は、充填ヘツドのみ
の殺菌を行なう。

３ ついで、プローブが位置１１ａまで一杯に上
昇され、これによつて容器の栓部のバルブが開
かれる。この位置は、リードスイツチ３９によ
り検知される。

４ バルブ５２Ａとバルブ６４とが開放されて、
ビールの充填が開始される。ビールは、バルブ
５２Ａから導管５３を通り、切換バルブ３７へ
流れる。この際、切換バルブ３７は、上部ブロ
ツク１４のチヤンバ３６と導管５３とを連通状
態とする液体供給口５４を開放し、排出口５８
とチヤンバ３６との連通を遮断する第１の切換
位置にあり、これによつて、ビールは、容器内
に流入し、炭酸ガスは、プローブを抜けて導管
接続口３５から導管６２を通り、マニフオール
ド６３を経てバルブ６４から排出されるもの
で、容器内部の圧力は、バルブ６４と関連して
いる圧力安全バルブにより維持される。

５ 充填が完了すると、バルブ５２Ａが閉止さ
れ、切換バルブ３７の切換動作によつて液体供
給口５４が閉止されて、導管５３はチヤンバ３
６から遮断され、該チヤンバと排出口５８、導
管５７とが連通する。しかしながら、バルブ５
２が閉鎖された後、所定の時間経過しなけれ
ば、バルブ６４は、閉鎖されず、これによつ
て、容器内の余剰圧力は、バルブ６４と連動の
圧力安全バルブから放出されるようになつてい
る。

６ つぎに、バルブ６０とバルブ５６とが開放さ
れ、導管接続口３５へ炭酸ガスが供給され、充
填ヘツド内に残つているビールを導管５７を経
て液体（ビール）排出バルブ５６から排出す
る。導管５３内のビールは、切換バルブ３７と
液体（ビール）導入バルブ５２Ａとの間に隔離
状態となつて残り、滅菌状態で保持され、つぎ
の充填サイクルにおいて、つぎの容器に充填さ
れるよう待機することになる。

７ ついで、バルブ５６，６０が閉止され、充填
ヘツドが容器から離されて、充填サイクルは、
完了する。

以上述べたように、充填サイクルにおいては、
ビールなどの液体導入バルブ５２Ａと切換バルブ
３７の液体供給口５４との両者は、前記４の段階
以外では、常時閉鎖されている。したがつて、導
管５３は、ビールが容器内へ充填され、バルブ５
２Ａと液体供給口５４とが開放されている間を除
き、バルブ５２Ａと液体供給口５４との間に閉じ
こめられ、その圧力がセンサ７０によりモニター
され、圧力設定値に対する圧力変動によりバルブ
５２Ａと切換バルブ３７の一方または両者の不具
合を指示したり、また、該センサによりスイツチ
を動かして充填サイクルを中断させることも可能
になつている。

この発明によれば、切換バルブ３７により、充
填完了の時点で、導管５３内に残つたビールなど
の充填すべき液体を滅菌状態のまま保持し、保持
した液体をつぎの充填操作において、そのまま充
填することができ、従来のように、導管に残留し
た液体を一旦排出して回収し、再度滅菌して再使
用する必要がなく、さらに、充填の後に排出、回
収される液体は、充填ヘツド内に残つたもののみ
となるから、量的にも少なく、回収、再滅菌処理
に要する手間ならびに費用も節減でき、滅菌処理
が必要なビールなどの液体充填操作の能率を大幅
に向上させ、充填に要する費用の節減を図ること
ができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の充填方法を実施するに適
した充填ヘツドの一部切断側面図、第２図と第３
図は、充填装置のバルブ類と充填ヘツドの配置関
係を示す説明図である。 １０……充填ヘツド、１１……プローブ、１４
……充填ヘツドの上部ブロツク、３７……切換バ
ルブ、５２Ａ……液体導入バルブ、５３，５７，
６２……導管、５４……液体供給口、５８……排
出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 滅菌されたビールなどの液体を容器へ充填す
   るに当り、充填すべき容器の栓部付き充填口に密
   着して液体を充填する充填ヘツドに、 前記充填ヘツド内に位置して管状に設けられガ
   ス供給路に接続して充填ヘツド内部へガスを供給
   しかつ上下移動可能に設けられ前記充填口の栓部
   を強制的に開放するプローブと、一方が開放され
   れば、他方が閉鎖される液体供給口と排出口を備
   えた切換バルブを設け、この切換バルブの液体供
   給口に液体導入バルブを、前記排出口に液体排出
   バルブを、それぞれ導管により接続し、 前記充填ヘツドを容器の充填口に密着させてプ
   ローブの上昇により充填口の栓部を開放した後、
   前記液体導入バルブと前記切換バルブの液体供給
   口とを開放し、前記容器へ液体を充填した後、前
   記液体導入バルブを閉鎖すると共に前記切換バル
   ブの切換により前記液体供給口を閉鎖して、前記
   充填ヘツドへの液体の供給を遮断し、容器への充
   填を完了させ、閉鎖された前記液体導入バルブと
   閉鎖された前記液体供給口との間に介在する前記
   導管内に液体を滅菌状態のまま残留させると共
   に、前記切換バルブの切換により前記排出口の開
   放と、前記液体排出バルブの開放を行ない、ガス
   供給路から前記プローブを介してガスを前記充填
   ヘツド内へ供給し、このガスにより前記充填ヘツ
   ド内に残留している液体を前記排出口と前記液体
   排出バルブとを介して排出させてなることを特徴
   とする容器への液体充填方法。 ２ 前記液体導入バルブと切換バルブとの間の導
   管に圧力センサを設け、該導管内の圧力変化をモ
   ニターすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の容器への液体充填方法。 ３ 充填すべき液体の圧力を圧力安全弁により調
   節する特許請求の範囲第１項記載の容器への液体
   充填方法。 ４ 充填ヘツドを蒸気殺菌することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の容器への液体充填方
   法。