TW201813B - - Google Patents

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Λ (i I.J6 經濟部中央標準局员工消费合作社卬货 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明有關於均壓充瓶機内使用之充瓶裝置。更確切 言之，本發明有關於應用在此種機器中之充填頭内的阻氣 閥。此阻氣閥屬於非接觸式。 背景技術 使用均壓充瓶機來把飲料之類的液體充填入瓶子或其 他容器中，是一項已知的技術。此種充镇機的結構（其中 通常具有多重充填頭）屬於已知，且見於文獻如美國專利 第 3, 757, 835 號及 4, 688, 608 號中（該 兩案讓與本案之受讓人）。本案有關於與上述習知技術同 性質之充瓶機，其間主要不同處在於阻氣閥組件的結構與 操作。 已知充瓶機通常包括有一個飲料或液體貯槽，其上有 一壓力頭。充瓶機另具有多個相同的充瓶頭，間隔圍繞在 貯槽周圔。毎一個充瓶頭具有一個彈性的密封件，容收並 密封住瓶口。有一個均壓管，其一端延伸進入瓶中，另一 端伸入壓力頭中。該管各端具有開口或孔口，在充瓶機操 作時則將之選擇性地密封。 每一個充瓶頭中具有數個閥条統，以控制均壓管的物 理移動及/或通道的開閉。由參考習知專利第3 , 7 5 7 ，8 3 5號可以了解，當彈性密封件接收到一個瓶子時， 位在均壓管頂部的一個閥會容許貯槽上方的壓力頭與瓶子 的内部相通。瓶中的壓力會開啓一値固定至均壓管底部的 表紙5艮尺度i用中國困家標準(CNS)甲4規格(210X297公龙） (請先閲讀背而之注意事項再填朽木頁)

^OlblS A () li() 經濟部+央櫺準局貝工消费合作杜印製 五、發明説明（2 ) 液體閥組件。此液體閥由一盤體構成，此盤體固定至均壓 管上並具有一個漸窄的端緣，可往復地與一個和密封構件 I 保持鄰接的固定閥座相接及分離。 在均壓管中另保持有一阻氣閥，此阻氣閥可由液體閥 打開時所經過的飲料流的飲料壓力來開啓。當瓶中的飲料 到逹均壓管端部的開孔高度時，飲料流便停止，以防止均 壓氣體經由均壓管而流。 飲料流中止後，阻氣閥便藉由彈簧作用而立即封閉。 阻氣閥的一個内部漸窄表面密封接合液體閥盤體的漸窄表 面之一部分。上述密封是Μ由阻氣閥和液體閥盤體之漸窄 處的平行重昼接合來達成的。此密封立刻防止飲料再流入 瓶中，以自瓶中釋放氣體。之後緊接著，槓桿臂之預設控 制使其將均壓管向下移動，造成流體閥的盤體密閉緊接其 座部，而容許瓶子可被移開，加蓋及裝箱。 雖然上述習知技術對於充瓶或充瑱其他容器而言算是 相當成功的，但在其結構及操作上仍然内藏某些問題，特 別是在此種充填頭的阻氣閥中。我們發現因為阻氣閥與液 體閥盤體的漸窄表面之重叠接合，而會使阻氣閥的密封件 造成黏附。此種黏附會導致操作時間的延遲，而減少充填 機的操作效率。此外，習知阻氣閥在液體流動及該閥關閉 時還會産生擾流。此種擾流的成因在於：閥開啓時閥構件 之間的通路限制，以及閥受致動關閉時突然的正性動件所 引起。這樣的擾流會使碩酸飲料産生泡沫，而這是我們所 最不希望發生的。 丨 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 裝< -線- 私紙張尺度逍用中Β國家搮準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -4 - 01613

Λ 6 HO 經濟部屮央標準局A工消费合作杜印*ϊί 五、發明説明（3 ) 本發明之掲示 有鑒於以上所述，本發明的第一項内容便是要提供一 種充瓶機用的充填頭，其中之阻氣閥内不使用接觸式密封 0 本發明的另一項内容是要提供一種充瓶機用之充填頭 ，其中之阻氣閥不會黏附。 本發明的又一項内容是提供一種充瓶機用之充填頭， 其中之阻氣閥不會在飲料流中産生擾流。 本發明的再另一項内容是提供一種充瓶機用之充填頭 ,其中在封閉之閥所提供的限制之下，藉由飲料的表面張 力或分子吸引力，而達成阻氣閥的液流控制。 本發明的又另一項内容是提供一種充瓶機用之充填頭 ,其中之阻氣閥在操作上可靠且耐用，易於組裝，且保持 現有技術的優點。 本發明的上述及其他内容（在後文的詳細說明中會更 易於了解），乃是藉由如下的充瓶裝置來達成的，其包含 一充填槽，以在其中容收液體，其位在一氣體壓力頭 之下； 一密封件，位在該槽的基部處，以密封固定瓶口； 一通氣管，其第一端由槽中之壓力頭處延伸，其第二 端到達瓶的内部，此管的第一和第二端上各具有第一和第 二開孔； (請先閲讀背面之注意事項再填寫木*=〇 裝· 訂- 線· 表紙張尺度逋用中《國家標準(CHS) f 4規格(210X297公釐) -5 - 經濟部中央櫺準局貝工消费合作杜卬製 L〇i©二ο Λ 6 _Π_6 五、發明説明I4 ) 一套管，容納該通氣管，此套宵掩收由充填槽而來的 液體，並提供導管的作用，把該液體由槽送往瓶中；以及 一阻氣閥，位在套管與瓶子之間，以選擇性地禁止及 致能上述液體之流送，此阻氣閥包含有一内環，容收於一 外環中，該内外璟彼此無論在閥開啓或關閉時均不互相接 觸。 本發明的其他内容係由如下之充瓶機達成的，其包含 一槽，以在中容收液體，其位在一氣體壓力頭之下； 一密封件，位在該槽的基部處，以容收瓶口； 一管，位在槽中，其一端由壓力頭處延伸而其另一端 到達瓶子處，此管的兩端均各有開口；以及 一套管，容納上述管，此套管提供導管的作用，把該 液體由槽送往瓶中； 所述充瓶裝置包括阻氣閥之改良，其包含： 一盤體，固定容收於所述管上並與該管同圓心；以及 一圓柱形座，容收於管上並與之同圓心，上座可在座 内容納上述盤體。 圔示說明 要完整地了解本發明的目的、技術及結構，請參考下 述之詳細說明及附圔，其中： 圔1為本發明之充镇體的一個充填頭的部分剖示圖， 示出了其中的阻氣閥； (請先閱讀背而之注意卞項再埙寫木頁) 裝< -^τ· 線< 各紙張尺度逍用中Β *家標準(CNS)甲4規格(210X297公； -6 _ 經濟部屮央標準局B3C工消費合作杜.+^ ^OibiS Λ 6 __η g _ 五、1¾¾月本4明之阻氣閥的截而圖；而 圖3為本發明之液體充填閥的盤體之截面圖，其也可 與圖2之閥作操作性接合。 實施本發明之最佳形態 請參考附圖，特別是圖1 ,其中可看見本發明的充瓶 裝置整體以數字10來表示。裝置1〇包含有許多個充填 頭1 2 ,均勻間隔圍嬈一充填槽1 4的周邊。為便利說明 ,圖中僅示出單獨一個充填頭12。槽14的内部充滿著 要分配的飲料1 6 (或他種液體），其上並保持有一氣體 壓力頭1 8。當然在分配操作時有各種氣體可用，但一般 認為在分配淡飲料之類時使用二氣化磺氣體作為驅動力最 合適。 在充填槽1 4的底部或基部配置有一個吸氣塊2 0， 其包括有一吸氣閥，與各充填頭相關連，以使其與大氣相 通；至於其作用方式則為該技術之士所熟知，故毋須本發 明在此赘述。一個由橡膠或其他適切質所製成的彈性密封 件2 2被容收在與各充填頭1 2相關的吸氣塊2 ◦的内徑 24中。如圖所示，瓶子28的瓶口或邊緣26與彈性密 封件2 2呈密封接合，以待開始分配操作。 有一個均壓管或通氣管30由壓力頭18通往瓶28 ，其在端部具有開口，以在壓力頭1 8與瓶2 8的内部間 提供受控的溝通。有一個端插頭3 2藉軸環3 4與Ο形環 36而附接至通氣管30處。於是，通氣管30可隨端插 (請先閲讀背面之注意卞項再填寫木R) 私紙51尺度遑用中《國家標準(CNS)甲4規怙(210x2阶公龙) -7 - 經濟部中央^準局员工消t合作社卬製 Λ G U6 五、發明説明6 ) 頭3 2的移動而移動。 在標準形式中，管30是容收在一套管38内，其壁 上具有多個槽孔或開口 4 0，以容許飲料或液體以已知方 式來從充填槽1 4通往瓶2 8中。有一個軸頸4 2藉由適 當的Ο型環封件44或類似物而固定至吸氣塊2 0上。軸 頸42同時也固定接收及接合套管38;不過請注意套管 38與軸頸42也可以作成一單一構件。無論是何種情形 ,其目的與功能均是一樣的。 有一個導引塊4 6藉由鎖定銷4 8或其他適切物件而 附接至通氣管30上。軸頸42内有一内徑50,以容納 導引塊3 6。謓注意導引塊4 6並非如内徑一般地為圓柱 形的，因此並不與内徑相密合，而是在套管3 8内部與軸 頸4 2内部間提供一通道區，以容飲料在其中通過。有一 對凸耳5 2於内徑5 0的基部處緊接軸頸4 2 ,以限制導 引塊4 6在其内行動。換言之，導引塊4 6 (也就是管 3 ◦)的最大上行量，受到凸耳對5 2與軸頸4 2的内緣 之緊接接合所限制。 如圖所示，在軸頸4 2的頂表面與端插頭3 2的底表 面之間安置有一彈簧5 4。彈簧5 4屬弱性質者，其以業 者熟知的方式來推送均壓管3 0向上。當然，如上所述地 ，管3 ◦受彈簧5 4推送的最大行程仍受到凸耳5 2所限 制。 接近管3 ◦的下端處，有一個軸頸5 6固定地容納在 管30上。由圖中可見管30為兩段式結構，而軸頸56 (請先閱讀背面之注意事項再璜艿木J·) 裝- 冬紙張尺度逍用中B國家標準(CNS)甲4規格(210X297公度) -8 - 經濟部屮央櫺準，^Α工消费合作社·lf製 λ 6 _____nj_ 五、發明説明?） 接合在管3 0的上下部分間的中間連接點處。當然，熟於 本技術之士當可了解，如果想要的話，管30也可以整體 呈一體。任一情況下，均有一環形密封環58容收在軸頸 56周圍的環形溝槽中。如業者所已知地，環形密封璟 5 8的具有角度或漸窄之底表面可與吸氣塊2 0之内徑 24頂部處的閥座6 ◦相接合。環形環58與閥座6 ◦之 間的密封接合由充瓶裝置的一値閥槓桿臂來加以控制，其 經接合之後造成充填槽1 4内部和與内徑2 4相通的外部 間之正性密封。 裝置内安置有一個大體呈圓頂外殼迆形的阻氣閥6 2 ，其上具有多個開口 64穿過，以提供飲料通道。有一個 彈簧6 6中置於軸頸5 6與阻氣閥6 2之間，以使兩者分 離，而使得位在其下方環繞周圍的一個閥座6 8保持與環 形密封環5 8毗連。 如圖2所示，圓頂形阻氣閥6 2有開口 6 4通過其間 ，在其下方周圍安排有一個閥座6 8。閥座6 8的内周 7 ◦為圓形的。在本發明的較佳實施例中，區域7 0事實 上是圓柱形的，其軸與閥6 2外殼之軸同範圍，因此也與 管3 ◦同範圍。如所示，另有一内徑7 2以標準方式來容 收管3 0。 參考圖3可見環形密封環5 8具有一内徑74，以供 容收管30,故環形密封環58之軸與管30之軸同範圍 。密封環5 8另具有一値圓柱形的外表面•其與環5 8和 管30同軸。最後，還有一個具有角度或漸窄的底表面 -ΜΛ張尺度逍用中國國家樣準(CNS)>f4規格(210X297公;》) _ 〇 _ (請先閱讀背而之注意事項洱埙寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作杜.i-t LOlbio Λ 6 _Π_6 五、發明説明今) 78,以與閥座60達成密封接合。表面78的漸窄部分 ，由環58的平坦底表面以30 — 40°的角度向上，並 以35°角為最佳。相似地，參考圔2可知，有一個向下 漸窄的表面8 0向下延伸至圓柱形表面7 0處，而與此表 面70構成45 — 50°的角度，最好是42°。 根據本發明，為求最佳效果，我們希望能使環形密封 環5 8被容收在阻氣閥6 2的閥座6 8之圓柱形臂7 ◦内 ,但不與之接合。為此，我們必須使密封環5 8的外直徑 比閥座6 8的内直徑（橫跨内圓柱形壁7 0而測得者）為 少。環58與閥座68之間的直徑差以◦. 030时至 0. 050时的範圍為佳。在本發明的一個較佳實施例中 ，圓柱形壁70的直徑在0. 878至0. 882吋左右 ，而環58的外直徑則在0. 840至0. 845时左右 Ο » 另外，我們更希望能使環繞著環.5 8之外周的圓柱形 表面7 6的壁高度大致高於閥座6 8之圓柱形壁7 0之壁 高度。在本發明的較佳實施例中，壁7 0的高度在 0. 008至0. 020时左右，最好為0. 010至 0. 015时，而表面76的高度在◦. 063至 0. 065时左右。上述壁高度之測量自然是以環58與 阻氣閥6 2之軸方向為準。 請再參考圖1,其中可見各充瑱頭12在通氣管30 的頂端處另具有一充氣閥8 2。有一値彈簧84環繞住管 30,其將充氣閥82推開，以容許壓力頭18内的氣體 彖紙張尺度遑用中國β家樣準(CNS) 規格(210x297公_ 一 ·ΐυ (請先閲讀背面之注意卞項再堺寫木π) 裝· 線. 經濟部屮央榧準局貝工消f合作杜.-•l»製 LOloD Λ6 _ B6 五、發明説明（9 ) 與管30内部溝通及進入瓶28的内部。另有一蓋86以 供與充填機之一槓桿臂接合（如本技術之士所熟知者）， 以關閉充氣閥8 2及/或將管3 ◦向上移動而使環形瑗 5 8密封緊接閥座6 0。管3 ◦的底端安排有一或多個開 孔或開口88,其在管30上的其位置高度應於分配循環 結束時瓶2 9中之充填飲料的高度9 0。此項結構與操作 亦是業者所已知的。 繼續參考圖1 ,我們説明本發明之操作。當將一瓶 28放置在彈性密封件22上時，充填機的槓桿臂即放鬆 蓋86。此時，彈簧54使端插頭32與管3 ◦向上，直 到導引塊4 6的凸耳抵住軸頸4 2而停止。同時，彈簧 8 4使充氣閥8 2開啓，容許二氣化磺壓力頭1 8與管 3 ◦相通，而加壓瓶子28的内部。壓力頭與瓶28内的 壓力平均，便使密封件5 8可從座6 0離開，並如前所述 地昇起管3 0。 當飲料1 6開始由貯槽經槽孔4 0而流向阻氣閥6 2 時，阻氣閥62被下推至管3 ◦上，壓縮了彈簧66,並 把圓柱形壁70放置到圓柱形壁76之下。於是，在阻氣 閥6 2的頂部漸窄表面8 0與環形環5 8的底部漸窄表面 7 8間提供了飲料通路。因為阻氣閥6 2的底部在吸氣塊 2 0頂部之上，故液流趨近於層流，而不會有習知技術中 之擾流現象。請注意表面8 0導引飲料1 6向内達到漸窄 表面78處，其再導引飲料向下。由於漸窄表面大體方向 均朝下，且角度十分相似，故仍可減少擾流。 (請先閱讀背面之注意-^項再填寫木頁) 裝· 線· 本紙》尺度通用中8國家標準(CNS)甲4規格(210x297公

^OlbiS Λ 6 Μ 6 經濟部屮央榣準局员工消费合作杜.i-u 五、撕林Γ之) 士所了解的，上述之液流持續地進入瓶 2 8中，而其中的氣體則經過開口 8 8而通氣回到壓力頭 18中，直到飲料16到達位準90而密封住開口88時 為止。此時飲料流停止而容許彈簧將阻氣閥6 2上移，如 本技術中所知者，直到圓柱形表面7 6容納於圓柱形表面 7 ◦之内，且其相同之共用平面正交於其共軸為止。此際 ,有一密封産生，其防止飲料由内徑24進一步流入瓶 28中，且更防止任何氣體由瓶28内向上經内徑24逸 出。接著，充瓶機之槓桿臂接合蓋86，將管30壓下而 使密封璟58的漸窄表面78接合内徑24之座60。此 時，瓶子2 8便可被移開、加蓋及裝箱。新的程序便可再 行開始。 由上述可明顯看出，密封件58,其直徑較座68為 小而與之同軸，乃是為了要被容納在座68内而不與之接 觸。阻氣閥6 2於是藉由元件5 8、6 8之間的接近之公 差容隙處的分子互作用及表面張力，而終止液流。由於元 件5 8、6 8彼此並不接觸，也並無任何徹小的接觸，故 在次一分配循璋時要開啓它們時，它們不會黏附在一起。 更且，在分配循環時，元件5 8、6 β提供無擾流之飲料 流動，而非接觸式之閥座安排刖提供了閥組之無擾流封閉 。擾流的消失減少了分配磺酸飲料時的起泡量；而得以容 許更精確且更快速的充填。 本技術之士立刻可以領悟到此處所示之改進的阻氣閥 無論在加壓或非加壓槽及容器中均可適用。當然加壓槽對 (請先閲讀背面之注意事項再项艿木页) 裝. 訂_ -線- 木紙張尺度逍用中困困家標準（CNS)甲4規格(210X297公徒) -12 - 經濟部屮央標準局貝工消f合作社卬製 二…一 Λ 6 _ Η 6_ 碩11¾¾¾ ίίί]言最為適合，不過非磺酸飲料與液體也可 在大氣壓力下藉重力來分配。在上述的加壓条統中，充填 機的槓捍臂啓始閥組操作，而在槽與瓶之壓力均等時由彈 簧力來完畢。依據本發明，在非加壓糸統中，閥便直接由 充填機槓桿臂來正性開啓。 據此可見，本發明的目的已由上述結構所滿足。雖然 依據專利法規本發明僅詳示出最佳模態及較佳實施例，但 本發明並未限制在其内。因此，本發明之真正範圍所在應 參照後述申請專利範圍來加以了解。 (請先閲讀背面之注意卞項再蜞寫木頁) 各紙張尺度通用中國B家搮準(CNS)甲4規格(210X297公龙) -13 -

Claims (1)

1. 經濟部中央瞟?-局3.T-消许合作杜印製 Λ 7 Β7U)ibi3_^_ 六 '巾3專利兑丨8 1.一種充瓶裝置，包含： 一充瑱槽，以在其中容收液體； 一密封件，位在該槽的基部處，以密封固定瓶口； 一通氣管，其第一端由槽中延伸，其第二端到達瓶的 内部，此管的第一和第二端上各具有第一和第二開孔； 一套管，容納該通氣管，此套管接收由充填槽而來的 液體，並提供導管的作用，把該液體由槽送往瓶中；以及 一阻氣閥，位在套管與瓶子之間，以選擇性地禁止及 致能上述液體之流送，此阻氣閥包含有一内環，容收於一 外環中，該内外璟彼此無論在閥開啓或關閉時均不互相接 觸。 2 .如申請專利範圍第1項所述之充瓶裝置，其中所 述内外環可沿一共同軸而彼此獨立地作軸向移動。 3 .如申請專利範圍第2項所述之充瓶裝置，其中所 述内環具有一圓柱形的外壁表面，而所述内環具有一圓柱 形内壁表面，所述圓柱形表面共軸。 4 >如申請專利範圍第3項所述之充瓶裝置，其中所 述内環具有一下表面，角度由上述圓柱形外壁表面的底邊 緣向内朝向上述共軸，且所述外環具有一上表面，角度由 所述圓柱形内壁表面之頂邊緣向外朝向該共軸。 5.如申請專利範圍第4項所述之充瓶裝置，其中所 述上下表面與所述共軸各形成一不同的角度。 6 ·如申請專利範圍第4項所述之充瓶裝置，其中所 述圓柱形内外壁表面間的直徑差在0 . 〇 3 0至 木紙张尺度適彳,mCNS)，P·.格(21()Χ2!)7公处）_ 14 _ ' ......................................一· .......................................訂............-...............線 (i?先閱讀背面之注意事項再填艿仁頁一 經濟部中央標苹局Η工消费合作η-印製 AT ct _____Π7_ 六、中A專利苑ill ◦ . 0 5 0时間。 7.如申請專利範圍第4項所述之充瓶裝置，其中所 述外圓柱形壁之高度高於所述内圓柱形壁。 8 .如申請專利範圍第7項所述之充瓶裝置，其中所 述内圓柱形壁之高度在◦· 〇〇8时與◦. 020时之間 Ο 9 .如申請專利範圍第4項所述之充瓶裝置，其中所 述内璟固定地附接至所述通氣管上而所述外環滑動地容收 在所述通氣管上。 10.—種充瓶裝置，具有一槽，以在其中容收液體 ;一密封件，位在該槽的基部處，以容收一瓶口； 一位在 槽中之管，其一端由槽中延伸而其另一端逹瓶子處，此管 的兩端均各具有開口；以及一套管，容納上述管，此套管 提供導管的作用，把液體由槽送往瓶中；其中含有阻氣閥 之改良，包含： 一盤體，固定容收於所述管上並與該管同圓心；以及 一圓柱形座，容收於管上並與之同圓心，此座可在座 内容納該盤體。 1 1 .如申請專利範圍第1 ◦項所述之充瓶裝置之改 良，其中所述盤體具有一圓柱形外表面，該盤體之圓柱形 外表面之直徑較該圓柱形座之直徑為低。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之充瓶裝置之改 良，其中所述圓柱形座可在所述管上作軸向移動。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之充瓶裝置之改 木紙張尺度適川•丨，WW家榡準（CNS)T谓格（2Κ)χ297公炝）_ 15 _ (-先間讀背而之注意事項再填艿本頁 災. _味. 經濟部屮央標，局Π工消怦合作杜印製 0ib-.3 c； ______ 1)7__ 六、中a專刊範[a 良，其中所述圓柱形座之高度較所述圓柱形外表面之高度 為低。 1 4 .如申謓專利範圍第1 3項所述之充瓶裝置之改 良，其中該阻氣閥更包含有一第一表面，角度由所述圓柱 形座的頂邊緣向上朝向離開該管之共軸方向，以及一第二 表面，角度由所述盤體的圓柱形外表面之底邊緣向下朝向 該共軸方向。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之充瓶裝置之改 良，其中更包含有一彈簧，放置在所述盤體與所述圓柱形 座之間。 (請先閑讀背面之注意事項再填艿払玎) 木紙張尺度適川，丨，阀《家你$(匸阳）〒4规格（2丨0父2;)7公釐）_16_