WO2007132837A1

WO2007132837A1 - 液体の無菌充填装置及び無菌充填方法

Info

Publication number: WO2007132837A1
Application number: PCT/JP2007/059932
Authority: WO
Inventors: Kenji Mizukawa; Yasushi Ohyama; Sugihiko Yui; Hiroshi Furumichi; Hiroaki Kosugi; Chiya Kuraishi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co., Ltd.; The Coca-Cola Company
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2007-11-22
Also published as: JP2007302325A

Abstract

　樹脂製の容器８を首部にて把持して搬送しながら炭酸飲料等の液体を無菌充填する液体の無菌充填装置であって、液体を供給する液体通路１２と容器８の内部との間の通路を開閉し容器８の首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体１７の下面にリング状のシールパッキン２１が設けられた充填バルブ１１と、対をなすグリップ片４５ａ，４６ａを開閉することにより容器８の首部の全周を把持して上昇し充填バルブ１１のシールパッキン２１に当接するように構成されたグリッパ４０と、グリッパ４０を充填バルブ１１に対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段３５とを備えている。

Description

明細書

液体の無菌充填装置及び無菌充填方法

技術分野

[0001] 本発明は、首部にネックリングとキャップ締め用のねじを備えたペットボトル等の榭脂製容器に炭酸飲料等の液体を充填する装置及び方法に関し、特に、洗浄殺菌済みの炭酸飲料等の液体が外気に触れないようにして当該榭脂製容器に充填する液体の無菌充填装置及び無菌充填方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、ペットボトルの加熱殺菌については、これに収容される飲料の味を劣化させるという理由で、常温以下の温度で無菌充填されるようになっている。上記飲料のうち炭酸飲料は細菌の増殖を抑える性質があるので、飲料充填装置の充填バルブや液配管、ガス配管等を確実に洗浄すれば、常温以下の充填処理で差し支えないとされている。

[0003] し力しながら、最近は飲料の種類が増加して、前述のように、細菌の増殖を抑える性質がある炭酸ガスの含有量が少量の炭酸ガス入り飲料が市場に現れており、これら少量の炭酸ガス入り飲料は炭酸飲料であっても、無菌充填の必要性が生じて来ている。

[0004] 炭酸飲料の充填工程においては、容器内に外気に含まれる酸素が混入することを防止するため、炭酸飲料の充填前に該炭酸飲料が充填されるペットボトル等の榭脂製の容器のエアを追い出す容器内の真空引きを行って、その後に容器内を炭酸ガスに置換することが行われて、る。

[0005] 剛性の大きい硝子びんであれば、上記のようなエア置き換えに真空引きを行う場合、大きなガス圧が掛カつてもびんは殆ど変形することは無いが、ペットボトルのような、肉厚が薄く柔軟性の大きい容器では変形や膨張を起こすので、炭酸飲料の充填中に容器の外力液面センサで液レベルを見て充填量を判定することは困難である。

[0006] このため、飲料の充填容器がペットボトルの場合は、充填飲料の供給通路の決まつた断面を通過する液の速度と液が流れる時間とから演算して充填バルブを開閉することにより、充填量を決定する方式が採用されている。

[0007] ペットボトルは、上記のように、真空引きの助けにより容器内のエアを炭酸ガスで置換することが困難であるので、先に不活性ガス (例えば窒素ガス、炭酸ガス)で容器内のエアを追い出し、その後、炭酸ガスで不活性ガスを置換することも、通常行われている。

[0008] また、ペットボトルを底面で支えた状態で炭酸飲料を充填する場合には、飲料に含まれて、る炭酸ガスの圧力により容器 (ペットボトル）が変形して充填容量が変わるおそれもあり得る。

[0009] 炭酸飲料のペットボトルへの充填方法及び充填装置として、特許文献 1 (特許第 28 56057号公報）の技術が提供されて!、る。

[0010] 特許文献 1の特に図 1に開示された技術においては、炭酸飲料用充填バルブの下端に釣鐘状のチャンバを形成し、ペットボトルを下底で支えるボトルリフトを上昇させ、当該ペットボトルの口は充填バルブに接触しない状態で、釣鐘状のチャンバの下面をペットボトルのネックリングに当接させて外気に対してシールし、当該ペットボトル内の圧力を炭酸飲料の背圧と同圧にした後、外部非接触の駆動で液バルブを開き、炭酸飲料を外部と非接触状態で充填するように構成されてヽる。

特許文献 1：特許第 2856057号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 特許文献 1に開示された従来技術にあっては、ペットボトルへ炭酸飲料を充填するための充填バルブは、該充填ノレブに吊り下げた釣鐘状のチャンバのリング状の下縁をペットボトルのネックリングに上カゝら押し付けてガスシールをするように構成されているが、実際のペットボトルでは上部（首部に）にねじが設けられているため、ガスシールのための押し付けに使用できるネックリングの上面の有効面積が小さぐ十分なガスシールが困難でネックリングの上面から飲料や容器内のガスが洩れるという事態が発生する可能性がある。

[0012] また、ペットボトルは肉厚が薄くて剛性が十分でなぐペットボトルの形状によっては、ネックリングを押えるシール力によってペットボトルが変形して、該シール力に耐えることができな、と、う問題も発生するおそれがある。

[0013] さらに、特許文献 1の技術にあっては、上記容器 (ペットボトル）内の空気を置き換えるための不活性ガス等用のガス配管力外気に開放されたヘッドタンク内に連通しているため、飲料が外気中の浮遊菌に汚染されるおそれがある。

[0014] また、特許文献 1の技術にあっては、ネックリングを押えるシール力でペットボトルが変形することがあり、これによつて該ペットボトルの内容積が変化し、容器の外から液面を検知する光学式液面センサでは充填容量の検出精度が不正確となる。

[0015] 本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ペットボトル等の榭脂製の容器に炭酸飲料等の液体の充填時に、容器をネックリングを含む首部において把持することにより、容器の内容積が変化するのを回避して、容器の充填されるガス混入液体が外部空気に触れるのを回避することにより、ガス混入液体の容器内への無菌の充填を可能とした無菌充填装置及び無菌充填方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0016] 上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明における請求項 1の発明は、首部にネックリング及びキャップ締め用のねじを備えた榭脂製の容器を、前記首部にて把持して搬送しながら炭酸飲料等の液体を無菌充填するように構成された液体の無菌充填装置であって、前記液体を供給する液体通路と前記容器の内部との間の通路を開閉し前記容器の首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体の下面にリング状のシールパッキンが設けられた充填バルブと、対をなすグリップ片を開閉することにより前記容器の首部の全周を把持して上昇し前記充填バルブのシールパッキンに当接するように構成されたグリッパと、該グリッパを前記充填バルブに対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段とを備えている。

[0017] 前記グリッパは、具体的には請求項 2〜6のように構成するのが好ましい。

[0018] すなわち、請求項 2の発明において、前記グリッパは、前記グリップ片の半円周づつが取付けられて互いに逆方向に同角度に回転可能な一対のグリップアームと、前記一対のグリップアーム端部のグリップ片の上側に設けられて前記グリップアームが閉のときリング状の突部を形成する半円周突起と、前記グリップアームの片側に固設されたサブアームと、該サブアームの先端に取付けられたカムフォロワと、前記グリツプアームの前記グリップ片とは反対側端部に設けられたばね受けの間に架設されて前記グリップ片が互いに前記容器を掴む方向に付勢された圧縮ばねとにより構成され、外部固定部材に取付けられたカム装置が前記サブアームのカムフォロワに係合したとき前記グリップ片が開、て前記容器の把持を解除し、前記カムフォロワがカム装置力も離れたとき前記グリップ片が前記容器の首部の全周を把持するように構成されている。

[0019] また、請求項 3の発明において、前記グリッパは、グリッパ本体に固定された共通軸に回転可能に軸支され端部にそれぞれ前記半円形のグリップ片を備えた一対のダリップアームと、該一対のグリップアームのグリップ片とは反対側の端部に軸支されて内側端部が 1個の共通のリンク軸に軸支された一対のリンクアームと、該リンク軸を支える軸孔を有して前記グリップ本体の一対のグリップアームの中心線上に設けられた水平貫通孔にガイドされて移動可能な移動軸と、該移動軸と前記グリップ本体との間に設置されて前記移動軸を反グリッパ片側へ押すように付勢された圧縮ばねとにより構成され、充填機に設けられたエアァクチユエータが制御盤力の制御信号により作動し、該エアァクチユエータの作動ロッドが前記移動軸を押すことにより、前記一対のリンクアームが前記グリップ片の方向に移動して前記一対のグリップアームのグリップ片が開いて前記容器を受け入れ、前記エアァクチユエータの空気圧が抜けて前記作動ロッドが戻されると前記移動軸が前記圧縮ばねのばね力により前記グリッパの後方に戻り、前記一対のリンクアームが後退して前記ばね力により前記グリップ片が前記容器を把持するように構成されて、る。

[0020] さらに、請求項 4の発明において、前記エアァクチユエータを片側押し型に構成するとともに前記グリッパ本体に直接取付け、該エアァクチユエータの作動ロッドと前記移動軸とを一体に形成し、前記エアァクチユエータの戻し用ばねを前記移動軸の戻しばねと兼用としている。

[0021] また、請求項 5の発明において、前記容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片は、その把持円周面に前記容器のネックリングを下方力も支えるリング状面を有し、該リング状面に前記容器と前記グリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され、前記グリップ片の 2分割の突き合わせ部にもシール用パッキンが設けられて構成されて、る。

[0022] そして、請求項 6の発明にお、て、前記容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片は、その把持円周面に前記容器のネックリングが収まるリング状の溝を有し、該溝の下側上向き面に前記容器と前記グリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され、前記グリップ片の 2分割突き合わせ部にもシール用パッキンが設けられて構成されて！、る。

[0023] 請求項 7の発明にお、て、殺菌媒体である水蒸気又は 90°C以上の熱水の供給源と、殺菌媒体通路を充填バルブの不活性ガス供給通路と切り換える切換弁とを備えた SIP (設置状態のまま殺菌できる殺菌処理手段)装置を設置し、該 SIP装置による SIP処理のときには前記切換弁を切り換えて水蒸気又は熱水を前記充填バルブ内の不活性ガス通路に供給し、同不活性ガス通路、充填バルブの飲料出口ノズル、充填バルブとグリッパとのシール面、グリッパの容器とのシール面を殺菌するように構成されている。

[0024] また、請求項 8の発明にお、て、前記液体通路に設けられて前記液体の供給量を計測する流量計を備え、該流量計は、サニテーシヨンが容易で耐熱性の良い電磁式流量計として構成されて!ヽる。

[0025] さらに、請求項 9の発明にお、て、前記充填バルブは、シールパッキンを備えたテーパヘッドを有しエアシリンダにより駆動されて液体の通路を開閉する液バルブを備え、該液バルブと前記エアシリンダのロッドとの連結部と前記バルブ本体との間に可撓性を有するダイアフラムを挟設して前記エアシリンダの摺動部空間と液体通路とが遮断されている。

[0026] 請求項 1〜9の発明にお、て、具体的には、前記榭脂製の容器がペットボトルで構成され、該容器に充填される液体を炭酸飲料で構成するのが好ましいが、本発明は、首部にネックリング及びキャップ締め用のねじを備えた榭脂製の容器に液体を無菌充填する装置に広く適用することが可能である。

[0027] 請求項 10〜12の発明は、前記液体の無菌充填装置を使用する方法である。すなわち、請求項 10の発明は、首部にネックリング及びキャップ締め用のねじを備えたぺットボトルを、前記首部にて把持して搬送しながら炭酸飲料を無菌充填する液体の無菌充填方法であって、前記炭酸飲料を供給する液体通路と前記ペットボトルの内部との間の通路を開閉し前記ペットボトルの首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体の下面にリング状のシールパッキンが設けられた充填バルブと、対をなすグリツプ片を開閉することにより前記ペットボトルの首部の全周を把持して上昇し前記充填バルブのシールパッキンに当接するように構成されたグリッパと、該グリッパを前記充填バルブに対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段とを備えた液体の無菌充填装置を用い、

SIP手段 (設置状態のまま殺菌できる殺菌処理手段）により前記充填バルブの液ノズル、ガス通路、前記充填バルブと前記グリッパとのシール面、前記グリッパの前記ペットボトルとのシール面を殺菌処理し、前記グリッパで殺菌、洗浄処理済みの前記ペットボトルを把持し、前記ペットボトルを把持した前記グリッパをグリッパ昇降手段により上昇せしめて前記グリッパのリング状の凸面において前記充填バルブのシールノッキンに圧接し、無菌の不活性ガスにより前記ペットボトル内のエアを置き換えた後、前記ガス通路を開ヽて前記炭酸飲料が入った圧力タンク内と前記ペットボトル内とを同圧にし、前記充填バルブを開いて前記炭酸飲料を設定量充填し、前記充填バルブを閉じた後、前記シール空間内のガス圧を常圧にスニフトして充填を完了することにより、前記炭酸飲料が外気に触れないようにして前記ペットボトル内に無菌充填している。

[0028] また、請求項 11の発明にお、て、前記ペットボトルへ炭酸飲料を充填する際の炭酸ガス圧力を該炭酸飲料カゝら炭酸ガスが逃げな、範囲の圧力を保持するように制御し、前記ペットボトル内のエアの置換及びスユフト時を含む前記炭酸飲料の充填時以外には前記炭酸ガス圧力を外気圧力より若干高目の圧力を保持するように制御し、さらに前記ペットボトルを把持したグリッパが前記充填バルブに当接している間は、圧力制御により前記グリッパと前記容器のシーリング力も漏れるガス量を補充している。

[0029] さらに、請求項 12の発明において、前記ペットボトルに前記炭酸飲料を充填するとき、前記充填装置の充填バルブ周辺、前記ペットボトルの搬送区間を無菌チャンバ内に収容している。発明の効果

[0030] 請求項 1の発明によれば、炭酸飲料等の液体を供給する液体通路とペットボトル等の容器の内部との間の通路を開閉し前記容器の首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体の下面にリング状のシールパッキンが設けられた充填バルブと、対をなすグリップ片を開閉することにより前記容器の首部の全周を把持して上昇し前記充填バルブのシールパッキンに当接するように構成されたグリッパと、該グリッパを前記充填バルブに対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段とを備えたので、ペットボトル等の容器の首部のネックリングの全周を把持して充填バルブに係合する 2つ割りのグリッパを設けたことにより、ペットボトル等の軟質な容器であっても、該容器をネックリングを含む首部において把持することにより該容器の内容積が変化するのを回避するとともに、充填バルブとグリッパ、グリッパと容器との当接する面を確実に流体シールして炭酸飲料等の液体の充填処理中に容器内を周辺の空気と遮断して確実な無菌充填を実現できる。

[0031] また、請求項 2の発明によれば、前記グリッパが、ペットボトル等の容器を把持するとき、一対のグリップアームを互いに逆方向同角度に回転可能にし、片側のグリップァームに固設されたサブアームの先端に取付けられたカムフォロワが外部固定のカムに係合し、グリップアームを開閉し、グリップアームのグリップ片がペットボトルの首部の全周を包囲して確実に容器を把持することができる。

[0032] さらに、請求項 3の発明によれば、グリップアームの開閉がリンク機構により行われ、該リンク機構の端部をグリップ方向に押せばグリップアームが開いてボトルを取り込むことができる。したがって、グリップの駆動のために外部固定部材に取付ける作動カムを設ける必要がなくなり、タイミングスィッチにより駆動することができて、構造及び調整が簡単になる。

[0033] ここで、請求項 4の発明のように構成すれば、前記グリッパのエアァクチユエータを当該グリッパと一体ィ匕することによって構造がより一層簡単ィ匕されるとともに、装置コス卜を低減させることができる。

[0034] そして、請求項 5の発明によれば、前記グリッパのグリップアームの半円周グリップ片に、把持円周面に容器のネックリングを下方から支えるリング状面を有して該リング状面に容器とダリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され、グリップ片の 2分割の突き合わせ部にもシール用パッキンが設けられているので、ペットボトル等の容器を把持するグリッパの半円周グリップ片の把持円周面に接合したシールパッキンにより、グリッパとペットボトル等の容器のネックリングとの間のガスシールを確実に行うことができる。

[0035] また、請求項 6の発明によれば、ペットボトル等の容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片は、把持円周面に前記容器のネックリングが収まるリング状の溝を有し該溝の下側上向き面に容器とグリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され前記グリップ片の 2分割突き合わせ部にもシール用パツキンが設けられて、るので、ペットボトル等の容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片の把持円周面に形成され前記容器のネックリングが収まるリング状の溝の溝面に接合したシールパッキンにより、グリッパと容器のネックリングとの間のガスシールを確実に行うことができる。

[0036] さらに、請求項 7の発明によれば、水蒸気又は 90°C以上の熱水等からなる殺菌媒体の供給源と、殺菌媒体通路と充填バルブの不活性ガス供給通路と切り換える切換弁とを備えた SIP (設置状態のまま殺菌できる殺菌処理手段)装置を設置し、該 SIP 装置による SIP処理のときには前記切換弁を切り換えて前記殺菌媒体を充填バルブ内の不活性ガス通路に供給して、同不活性ガス通路、充填バルブの飲料出口ノズル、充填バルブとグリッパとのシール面、グリッパの容器とのシール面を殺菌しているので、無菌充填装置を SIP可能に構成できる。

[0037] また、請求項 8の発明によれば、炭酸飲料等の液体通路に設けられて液体の供給量を計測する流量計は、サニテーシヨンが容易で耐熱性の良!、電磁式流量計として構成されてヽるので、 SIP作業を容易に行うことができる。

[0038] そして、請求項 9の発明によれば、充填ノレブがシールパッキンを備えたテーパへッドを有しエアシリンダにより駆動されて液体の通路を開閉する液バルブを備えており、該液バルブとエアシリンダのロッドとの連結部と該充填バルブのバルブ本体との間に可撓性を有するダイアフラムを挟設して前記エアシリンダの摺動部空間と液体通路とが遮断されているので、充填バルブ内に異物が侵入するのを回避できるとともに、 SIPを容易に行うことができる。

[0039] 一方、請求項 10の発明によれば、 SIP手段により充填バルブの液ノズル、ガス通路、前記充填バルブとグリッパとのシール面、グリッパのペットボトルとのシール面を殺菌処理し、グリッパで殺菌、洗浄処理済みのペットボトルを把持し、該ペットボトルを把持したグリッパをグリッパ昇降手段により上昇せしめてグリッパのリング状の凸面にお！、て充填バルブのシールパッキンに圧接し、無菌の不活性ガスによりペットボトル内のエアを置き換えた後、ガス通路を開いて炭酸飲料が入った圧力タンク内とペットボトル内とを同圧にし、充填バルブを開いて炭酸飲料を設定量充填し、充填バルブを閉じた後、シール空間内のガス圧を常圧にスユフトして充填を完了することにより炭酸飲料が外気に触れないようにしてペットボトル内に無菌充填するので、対になったグリップアームを開閉することによりペットボトルの首部のネックリングの全周を包囲した状態で把持して搬送し炭酸ガス飲料を充填する際に、グリッパを充填バルブの下側に押し当てて充填バルブとグリツノグリッパとペットボトルをガスシール及び液シールするようにしており、また炭酸飲料の充填量を液通路に設置された流量計により計量して決定されることから、ペットボトル内の液面高さを測る必要が無くなり、炭酸ガス通路も直接外気と触れないようにでき、飲料の常温、低温充填でも外気中の浮遊菌に触れることなく無菌充填が可能となる。

[0040] また、請求項 11の発明によれば、ペットボトルへ炭酸飲料を充填時の炭酸ガス圧力を炭酸ガスが逃げない範囲の圧力を保持するように制御し、ペットボトル内のエアの置換及びスユフト時を含む炭酸飲料の充填時以外には炭酸ガス圧力を外気圧力より若干高目の圧力を保持するように制御し、前記ペットボトルを把持したグリッパが前記充填バルブに当接している間は圧力制御により前記グリッパと前記容器のシーリング力漏れるガス量を補充するので、流体シールの間力のガス漏れに対して炭酸ガスを補給して充填ノレブ内、各ガス通路内のガス圧の低下を防止することにより、ペットボトル内に外気が侵入するのを抑制できる。

[0041] さらに、請求項 12の発明によれば、前記ペットボトルに前記炭酸飲料を充填する際に炭酸飲料充填装置の充填バルブ周辺、前記ペットボトルの搬送区間を無菌チャンバ内に収容するので、周辺空気力の汚染が断たれて、より完全な無菌充填が可能となる。

図面の簡単な説明

[0042] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る炭酸飲料の無菌充填装置を示す平面図である

[図 2]図 1の A— A線断面図である。

[図 3]図 2の B - B線断面図である。

[図 4]前記第 1の実施形態に係るペットボトルグリッパを示す平面図である。

[図 5]図 4の C C線断面図である。

[図 6]上記第 1の実施形態に係るグリッパの開閉動作を示す平面図である。

[図 7]本発明の各実施形態に係る炭酸飲料の無菌充填の飲料液及び炭酸ガスの配管系統図である。

[図 8] (a) , (b) , (c) , (d)は図 7の部分図で示す炭酸飲料充填工程図である。

[図 9]本発明の各実施形態に係る図 7の配管系統図において、 SIPを実施するときの各開閉弁の作動状態図である。

[図 10]本発明の第 2の実施形態に係る図 5に対応する部分側面図である。

[図 11]本発明の第 3の実施形態に係るペットボトルグリッパの平面図であって、（A)はグリッパの閉じ状態、（B)はグリッパの開き状態を示している。

[図 12]図 11 (A)の F—F線断面図である。

[図 13]図 11 (A) , (B)におけるグリッパの側面図である。

[図 14]図 11 (A)の G— G線断面図である。

[図 15]本発明の第 4の実施形態に係るペットボトルグリッパを示す側面図（一部断面図）である。

発明を実施するための最良の形態

[0043]

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

[第 1の実施形態]

図 1は本発明の第 1の実施形態に係る炭酸飲料の無菌充填装置の平面図である。図 2は図 1の A— A線断面図、図 3は図 2の B— B線断面図である。図 4は上記第 1の実施形態に係るペットボトルグリッパの平面図、図 5は図 4の C C線断面図、図 6は上記第 1の実施形態に係るグリッパの開閉動作を示す平面図である。

[0044] 図 7は本発明の各実施形態に係る炭酸飲料の無菌充填の飲料液及び炭酸ガスの配管系統図、図 8の (a) , (b) , (c) , (d)は図 7の部分図で示す炭酸飲料充填工程図である。図 9は本発明の各実施形態に係る図 7の配管系統図において SIPを実施するときの各開閉弁の作動状態図である。

[0045] 図 1及び図 2によって本発明の第 1実施形態に係る炭酸飲料用無菌充填装置を説明する。

[0046] 図において、空のペットボトル 8は、前工程で殺菌洗浄されて供給コンベア 2に載せられ、充填装置の無菌室 4内に 1列に密着した状態で搬入されるようになっている。無菌室 4には、外側隔壁 7と内側隔壁 16とによって囲まれた Z部分（図 1の 2本線ハツチングされた部分）において、常時無菌の加圧エアが送り込まれている。

[0047] 上記供給コンベア 2上において、空のペットボトル 8は、割り出しスクリュー 3で一定ピッチに割り出され、その一定ピッチと同じ容器ポケットピッチを有し、図 1の矢印 D方向に回転する転送ホイール 5に渡されるようになって!/、る。

[0048] ペットボトル 8は、転送ホイール 5から、複数の充填バルブ 11とグリッパ 40とが同じ容器ピッチにて設置された充填機 10の該グリッパ 40に受け渡される。そして、充填機 10が図 1の矢印 E方向に水平回転する際に、炭酸ガス入り飲料をペットボトル 8内に無菌充填し、飲料の充填を完了した飲料入りペットボトル 8b (図 1参照）が送出コンベア 6により、次の工程の図示しな、キヤッビング装置に送られることになる。

[0049] なお、図 1及び図 2において、 12は飲料通路、 13はガス入り飲料タンク、 14は回転中心軸、 72は飲料液用のロータリジョイント、 13aは当該ロータリジョイント 72からガス入り飲料タンク 13へ飲料液を配送する液通路である。

[0050] 次に、図 2及び図 1に基づき、上記充填バルブ 11とその周辺の構成について説明する。

[0051] 7aは外側隔壁 7の天上板、 7bは水封装置であり、該水封装置 7bは天上板 7aと内側隔壁 16との間に設けられている。 16aは内側隔壁 16の天井板、 20はガス入り飲料タンク 13の天井板を示している。 [0052] 充填バルブ 11のバルブ本体 17には、炭酸飲料を供給する飲料通路 12と、炭酸ガス、窒素ガス等の不活性ガスを供給するガス通路 33a、炭酸ガスを供給するガス通路 33bと、炭酸飲料充填のとき、ペットボトル 8内から追い出されたエアゃ該エアに置き換えられた炭酸ガスを排出するガスリターン通路 33cがそれぞれ連結されている。

[0053] また、バルブ本体 17の下側円筒部 17bの下面にはリング状のシールパッキン 21が装填されており、飲料通路 12には炭酸飲料の供給量を計測する流量計 26と、液量を大小の 2段階に調整できる流量切換弁 27とが設けられて、る。流量計 26としては、サ-テーシヨンが容易であって、耐熱性が良い電磁式流量計が好適である。

[0054] 上記充填バルブ 11のバルブ本体 17の上には上部支持台 23が取付けられ、その上にはエアシリンダ 22が取付けられており、該エアシリンダ 22の駆動ロッド 22aの先端にダイアフラム 15を挟んで液バルブ 18が固定されている。上部支持台 23の駆動ロッド 22aが移動する空間と前記バルブ本体 17の液充填通路 17aとは、ダイアフラム 15で遮断されている。これにより、前記駆動ロッド 22aの摺動部が飲料液に曝されることはなくなる。また、ダイアフラム 15の上側に位置する上部支持台 23の室内は、連結管 28を介して前記ガス入り飲料タンク 13と通じて同圧にされ、ダイアフラム 15に圧力が掛力な、ようになって!/、る。

[0055] 図 2において、 115は操作弁であり、操作弁 115は、後述する SIP時には閉じられるようになつている。液バルブ 18は、電磁弁 24における作動エアの切換えにより配管 2 9a, 29bを介して作動するエアシリンダ 22により駆動され、液充填通路 17aを開閉するようになっている。そして、液バルブ 18のテーパー部にはシールパッキン 19が設けられている。

[0056] また、液バルブ 18は、図 3に示すように、円周方向に間隔を置いて複数の突起ガイド 18aが設けられ、該突起ガイド 18aの間の溝 18bは液の通路となっている。

[0057] 本実施形態の充填装置は回転制御盤 30を備えており、充填バルブ 11を開いてぺットボトル 8に飲料を充填する際において、流量計 26の流量検出制御信号 XIは回転制御盤 30に送られて、飲料通路 12を通過する飲料の流速を検出し、回転制御盤 30 に内蔵されている図示しないタイマにより流量を算定する。そして、回転制御盤 30は、この流量が設定流量値に達したとき、流量切換弁 27を制御する電磁弁 25に制御信号を送って、作動エアにより流量切換弁 27内の液通路を小流量に切換えて流量を絞ることにより、上記設定充填量に達したとき、充填バルブ 11の液バルブ 18を閉側に作動して飲料の充填を止めるようにして、る。

[0058] このため、回転制御盤 30にはる制御装置 50が接続されており、その詳細な作動は後述する。また、図 2において、 XI, X2, X3は回転制御盤 30への入力制御信号を示し、 Yl, Y2, Y3は回転制御盤 30からの出力制御信号を示している。

[0059] 上記バルブ本体 17に連結するガス通路 33a, 33b、ガスリターン通路 33cは、複数の充填バルブ 11毎に設けられた複数のガス通路ブロック 31に結合され、これら複数のガス通路ブロック 31は、 1つのリング状ガス通路ブロック 32に固定されている。

[0060] リング状ガス通路ブロック 32にはリング状の低圧の窒素ガス、又は、炭酸ガスを供給するガス通路 32aと同ガスの供給源へ通じる出入り口、充填時のカウンタ圧用炭酸ガスを供給するガス通路 32bと、同ガスの供給源からの入口、ガスリターン通路 32cと排出口とが設けられている。リング状ガス通路ブロック 32は、支持ブラケット 39を介して内側隔壁 16に固定されている。

[0061] 上記ガス通路ブロック 31には、 3個の電磁弁 34a, 34b, 34cが取付けられている。

これら電磁弁のうち、電磁弁 34aは、ガス通路 33aによりバルブ本体 17の液充填通路 17aに通じ、ガス入り飲料の炭酸ガスの圧力より低圧の窒素ガス、又は、炭酸ガスをペットボトル 8に導入せしめるものである。また、電磁弁 34bは、ガス通路 33bによりバルブ本体 17の液充填通路 17aに通じ、ペットボトル 8に充填前にカウンタガスを送り込むものである。電磁弁 34cは窒素ガス、又は、炭酸ガスを排出するガスリターン通路 33cに連結されている。

[0062] 上記グリッパ 40は、ペットボトル 8のネックリング 8aの全周を包囲してグリップし、グリッパリフト（昇降手段） 35により寸法 hだけ上昇してバルブ本体 17の下側のシールパッキン 21に当接するようになつている。前記バルブ本体 17は飲料通路 12の連結部 1 2aを介して回転する内側隔壁 16に取付けられ、グリッパリフト 35も同様に内側隔壁 1 6に繋がる回転体に取付けられている。 37はグリッパリフト 35のリフトロッドであり、該リフトロッド 37は常時図示しないエアァクチユエータによって押し上げられている。

[0063] また、 38はリフトロッド 37を案内するガイドである。図 7に示すように、リフトロッド 37 にはカムフォロワ 116が取付けられ、該カムフォロワ 116は外部の固定部材に取付けられたカム 117により下降し、グリツノ 40を充填バルブ 11から離すようになって、る。なお、図 7において、 68はガス用のロータリジョイントを示している。

[0064] 次に、上記グリッパ 40の構成について説明する。

[0065] 図 4及び図 5に示すように、グリッパ 40は、先端に半円周のグリップ片 45a, 46aを形成し、互いに逆方向同角度に回転可能で開閉することができる対になったグリップアーム (駆動側) 45とグリップアーム (従動側) 46とを有し、グリップ片 45aとグリップ片 46aとはグリップアーム 45, 46が閉のとき、ペットボトル 8のネックリング 8aを下から支えるように段付きの内筒を形成し、内筒の段部 45c, 46cには半円周のシールパツキン 62, 62力貝占り付けられている。

[0066] また、グリップ片 45a, 46aの突き合わせ部にもサイドシールパッキン 61, 61が貼り付けられている。そして、グリップ片 45a及びグリップ片 46aの上面には、グリップァーム 45, 46が閉のとき、リング状の突部を形成するように半円周の突起 45b, 46bが設けられている。

[0067] 上記グリップアーム 45には、グリップアーム回転軸 48がキー 51により回転を拘束して固設され、該グリップアーム回転軸 48はグリッパ上板 52とグリッパ下板 53に回転可能に軸支されている。また、グリップアーム回転軸 48のグリッパ下板 53から突き出した軸部にはサブアーム 54が固定されている。したがって、サブアーム 54の回転はそのままグリップアーム 45の回転となる。さらに、グリップアーム 46は、グリッパ上板 5 2とグリッパ下板 53に支えられたグリップアーム回転軸 49に回転可能に軸支されている。

[0068] グリップアーム 45とグリップアーム 46との向かい合った中央部には円弧歯車 45d, 46dが形成されており、これら円弧歯車の円弧と同じ半径を有するローラ 47が当該円弧歯車 45d, 46dと同時に係合し、軸方向はグリッパ上板 52及びグリッパ下板 53 に拘束され、グリップアーム 45とグリップアーム 46とが互いに逆方向に同角度回転すベく作動するようになっている。

[0069] サブアーム 54の先端にはカムフォロワ 55が取付けられているとともに、両方のグリツプアーム 45, 46のグリップ片 45a, 46aと反対の端に設けられたばね受け 59, 59の間にはグリップ片 45a, 46aが互いにペットボトル 8を掴む方向に付勢した圧縮ばね 5 8が介装されている。

[0070] また、グリッパ 40のグリッパ下板 53は、ブラケット 36を介してリフトロッド 37 (図 2及び図 3参照）に一体に固定されている。また、ストッパボルト 56が、グリッパ上板 52とダリッパ下板 53との間にスぺーサ 57を介して締め付けられていて、グリップアーム 45, 4 6の開きを制限するようになっている。

[0071] 上記グリツノ 40がペットボトル 8をグリップする際には、図 6に示すように、ペットボトル 8が転送ホイール 5 (図 1参照）に把持され、図 1及び図 6における矢印 D方向に回動して来たとき、充填機 10の回転体に取付けられた複数のグリッパ 40は、転送ホイール 5の回転と反対の図 6における矢印 E方向に転送ホイール 5の角速度と同じ角速度で回動し、外部固定部材に取付けられたカム 41がサブアーム 54のカムフォロワ 55 に係合し、図 6のグリッパ 40Aの位置の手前で開き、グリッパ 40Bの位置でペットボトル 8を取り込み、グリッパ 40Cの位置で閉じてペットボトル 8の首部の全周を包囲し、ネックリング 8a (図 2及び図 5参照）を支えてグリッパ 40Dの位置以降に移動するようになっている。

[0072] 次に、上記充填バルブ 11の作用を図 8 (a)不活性ガスの供給 ·置換工程，（b)炭酸ガス (CO )の供給工程，（c)充填工程，（d)スユフト工程の炭酸飲料充填工程図を

2

用いて説明する。

[0073] 後述する SIP (Sterilization in Place :設置状態のまま殺菌洗浄できる処理手段）により充填バルブ 11への飲料通路 12、バルブ本体 17の液充填通路 17a、ガス通路 33a, 33b, 33c、充填ノノレブ 11とグリツノ 40とのシーノレ面、グリツノ 40のペットボトル 8とのシール面を無菌処理し、グリツノ 40で殺菌、洗浄処理済みのペットボトル 8を把持し、該ペットボトル 8を把持したグリッパ 40をグリツノリフト 35により上昇せしめて当該グリッパ 40のリング状の突起 45b, 46bにおいてバルブ本体 17のシールパッキン 21に圧接させた状態力充填工程が始まる。

[0074] 図 8 (a)に示すように、電磁弁 34aを開、て無菌の不活性ガス（窒素ガス、又は、炭酸ガス）をペットボトル 8内に送り込み、同時に電磁弁 34cを開いてペットボトル 8内のエアを電磁弁 34cからリターン配管 33c (図 2参照）に排出してペットボトル 8内を不活性ガスに置き換える。

[0075] 次、で、図 8 (b)に示すように、電磁弁 34aを閉じる一方、電磁弁 34bを開き、炭酸ガス通路 33b (図 2参照）を開いて炭酸飲料が入ったガス入り飲料タンク 13 (図 2参照 )内とペットボトル 8内を同圧にし、次に、図 8 (c)に示すように、エアシリンダ 22 (図 2 参照）の作動により充填バルブ 11の液バルブ 18を弓 Iき上げて液充填通路 17aを開き、ペットボトル 8内に炭酸飲料を充填する。

[0076] ペットボトル 8内への炭酸飲料充填量を流量計 26で検出し、この充填量検出制御信号は前記回転制御盤 30に送られ、該回転制御盤 30にお、て飲料通路 12を通過する飲料の流速を検出し、回転制御盤 30のタイマによって流量を算定する。

[0077] そして、例えば大流量で以つてペットボトル 8に約 80%充填したとき、回転制御盤 3 0により電磁弁 25に制御信号を送って流量切換弁 27内の液通路を切換えて、小流量に絞って流速を下げ、ペットボトル 8の設定充填量に達したとき、エアシリンダ 22 ( 図 2参照）により液バルブ 18を閉側に作動せしめて飲料の充填を止めるように作動することにより、ペットボトル 8の飲料充填量の精度を高く保持する。

[0078] 上記のようにして充填バルブ 11を閉じた後、図 8 (d)に示すように、電磁弁 34bを閉じる一方、電磁弁 34cを開き、シール空間（下側円筒部 17b内、ペットボトル 8内）のガス圧を常圧にスユフトして充填を完了する。このように作動させることにより、炭酸飲料が外気に触れないようにして、ペットボトル 8内に無菌充填することができる。

[0079] 図 7において、ペットボトル 8に炭酸飲料を充填するとき、回転制御盤 30に接続された制御装置 50によりダイアフラム弁 77を開いて、炭酸ガス (又は N2ガス）を配管 74 及び電磁弁 34bを介して充填バルブ 11へ供給する。この配管 74で送られる炭酸ガス圧力 P1を炭酸ガス入り飲料中の炭酸ガス背圧と同一圧力に設定し、制御装置 50 において、圧力計 75からの炭酸ガス圧力検出値が圧力 P1を保持するように、ダイァフラム圧力調整弁 76の開度を制御する。

[0080] また、ペットボトル 8内のエアの置換時には、制御装置 50によりダイアフラム弁 77を閉じ、ダイアフラム弁 88を開いて、上記圧力 P1より低く外気圧より若干高目の圧力 P 2を設定して炭酸ガス (または N2ガス)を配管 86を介して充填ノレブ 11へ供給し、圧力計 64からの配管 86内の圧力検出値が設定圧力 P2を保持するようにダイアフラム圧力調整弁 87の開度を制御する。

[0081] 上記いずれの圧力制御の場合も、ペットボトル 8を把持したグリツノ 40が充填バルブ 11に当接している間に、当該グリツノ 40とペットボトル 8とのシーリング力漏れるガスを前記のような圧力制御により補充するようにする。

[0082] このように、シールの間隙からのガス漏れを補足して充填バルブ 11内や、各ガス通路内のガス圧の低下を防止することにより、外気が侵入することを抑えることができる

[0083] 次に、図 9及び図 7を参照して炭酸飲料の無菌充填装置の SIPについて説明する。

[0084] 上記制御装置 50の指令により、先ず、ダイアフラム弁 79を閉じて飲料の供給を停止し、ダイアフラム弁 77, 88を閉じて炭酸ガスの供給を止める。そして、制御装置 50 の指令によりダイアフラム弁 126を開き、充填バルブ 11の液バルブ 18を開いて、飲料液をガス入り飲料タンク 13、飲料通路 12, 82、及び充填バルブ 11から排出する。

[0085] 飲料液の排出完了後、制御装置 50の指令によりダイアフラム弁 126を閉じ、全ての充填バルブ 11の液出口、ガス出口を SIP用蓋 110で塞ぎ、ダイアフラム弁 81を開いて、殺菌媒体であるスチーム又は 90°C以上の熱水を液配管に通し、ガス入り飲料タンク 13、飲料通路 12, 82、及び充填ノノレブ 11へ送る。なお、図 9【こお!ヽて、 112ίま SIP用蓋 110を上昇させるためのリフトである。

[0086] 次いで、制御装置 50の指令により回転制御盤 30を介して電磁弁 34a, 34b, 34c を開き、ダイアフラム弁 78, 89を開いてスチームを送り、各ガス通路から電磁弁 34a, 34b, 34cのガス通路を通して全てのガス通路、充填バルブ 11とグリッパ 40とのシール面を殺菌洗浄する。

[0087] 殺菌洗浄した後の排水及びスチームの残りとコンデンスした水はリターン配管から、あるいは、ダイアフラム弁 126を開き、充填バルブ 11の下面に被せた SIP用蓋 110を取り去ることで排出される。

[0088] 図 7〜図 9において、 XI, X2, X3, X4は制御装置 50からの出力制御信号を示している。また、図 3〜図 9において、図 1及び図 2と同一の部材は同一の符号で示している。

[第 2の実施形態] 本発明の第 2の実施形態はグリッパのグリップ片の形状に関するものであり、図 10 は本発明の第 2の実施形態に係る図であり、第 1の実施形態の図 5に対応する部分側面図である。

[0089] 第 2の実施形態に係るグリッパ 60は、第 1の実施形態のグリッパ 40と比べて、ペットボトル 8のネックリング 8aを支える部分の形状力該ネックリング 8aが収まるリング状の溝になっている点であり（第 1の実施形態のグリッパ 40ではネックリング 8aを支える段の上側は開放された内円筒をなしている）、この点以外は全て第 1の実施形態のダリッパ 40と同様であるので、説明を省略する。

[0090] 上記グリッパ 60は、ペットボトル 8を把持するグリップアーム 145 (グリップアーム 145 と対をなすグリップアームはグリップアーム 146)の半円周のグリップ片 145a, 146a は、その把持円周面にペットボトル 8のネックリング 8aが収まるリング状の溝 145c, 14 6cを有し、該溝 145c, 146cの下側上向き面にペットボトル 8のネックリング 8aとグリツプ片 145a, 146aとをシールする一対の半円のシールパッキン 62, 62が接合されている。

[0091] また、上記グリップ片 145aの 2分割突き合わせ部にもシール用パッキン 61, 61が設けられている。グリップ片 145a, 146aの上面には、グリップアーム 145, 146が閉のときリング状の凸部を形成するように、半円周の突起 145b, 146bが設けられている。

[第 3の実施形態]

本発明の第 3の実施形態は、ペットボトル 8のグリッパの構成と作用に関するものであり、前記第 1の実施形態の充填バルブ用のグリッパ 40とは、グリップアームの開閉機構が異なるものである。

[0092] 図 11は本発明の第 3の実施形態に係るペットボトルグリッパの平面図であり、 (A) はグリッパの閉じ状態、（B)はグリッパの開き状態を示している。図 12は図 11 (A)の F— F線断面図、図 13は図 11 (A) , (B)におけるグリッパの側面図、図 14は図 11 (A )の G— G線断面図である。

[0093] この第 3の実施形態において、グリッパ 70と該グリッパ 70の駆動機構以外は全て上記第 1の実施形態の炭酸無菌充填装置を適用できるので重畳を避け、説明を省略する。

[0094] 図 11〜図 14において、この第 3の実施形態に係るグリッパ 70は、グリッパ本体 91と該グリッパ本体 91に固定された本体上板 92とで、グリッパ本体 91の固定構造を構成している。

[0095] 95は共通軸であり、該共通軸 95はグリッパ本体 91と本体上板 92との間に固定され、共通軸 95にはそれぞれ半円形のグリップ片 93a, 94aを備えた一対のグリップァーム 93, 94が回転可能に軸支されている。このグリップ片 93a, 94aの形状は、第 1の実施形態のグリップ片 45a, 46a,又は第 2の実施形態のグリップ片 145a, 146aと同様の形状に形成されており、ペットボトル 8をグリップしたとき、充填バルブ 11のシールパッキン 21に当接する半円周の突起 93c, 94cも、第 1の実施形態の半円周突起 45b, 46b、又は第 2の実施形態の半円周突起 145b, 146bと同様の形状を有している。

[0096] 図 14に示すように、両グリップアーム 93, 94のグリップ片 93a, 94aと反対側のグリップアーム端部 93b, 94bに軸孔が設けられ、この軸孔を通してリンクピン 98, 98が軸支され、前記両グリップアーム端部 93b, 94bを挟んだ両側に、リンクアーム 96, 9 7がそれぞれリンクピン 98, 98に軸支されている。

[0097] 上記グリッパ本体 91に設けられたブロック 91c, 91dには、該グリッパ本体 91の中心線上に水平貫通孔 91b, 91aが明けられ、この水平貫通孔 91b, 91aに移動軸 10 1が軸方向に移動可能に挿入されて、る。

[0098] 図 14に示すように、当該移動軸 101の端部 101aに明けられた軸孔には 1個の共通のリンク軸 99が軸支され、該リンク軸 99の移動軸 101を挟んだ上下両側にリンクァーム 96, 97の内側端部が軸支されている。移動軸 101とグリップ本体 91の中側のブロック 91dとの間には、移動軸 101を反グリップ片側へ押すように付勢された圧縮ばね 102が設置されている。

[0099] 上記回転制御盤 30からの制御信号により、充填機 10の回転する内側隔壁 16 (図 1 参照）に取付けられたエアァクチユエータ 80が作動すると、該エアァクチユエータ 80 のロッド 80aが移動軸 101を押し、該移動軸 101が図 11 (A)及び (B)間に示す変位 Sだけ移動する。これにより、移動軸 101に連結されたリンク軸 99も同じ距離 Sだけ移動し、一対のリンクアーム 96, 97力グリップ片 93a, 94aの方向に移動して、一対のグリップ片 93a, 94aを開き、ペットボトル 8を受け入れる。

[0100] エアァクチユエータ 80の空気圧が抜けると、移動軸 101が前記圧縮ばね 102のばね力によりグリッパ 70の後方に戻り、一対のリンクアーム 96, 97が後退して圧縮ばね 102の力力リンクアーム 96, 97に作用して、図 12及び図 13に示すようにグリップ片 9 3a, 94aがペットボトル 8を把持する。そして、圧縮ばね 102のばね力がグリップ片 93 a, 94aのグリップ力に変換され、該グリップ片 93a, 94aによりペットボトル 8が確実に把持されること〖こなる。

[0101] 以上のように、この第 3の実施形態にぉ、ては、エアァクチユエータ 80により移動軸 101を押せば、図 11 (B)のようにグリップ片 93a, 94aが開いてボトルを取り込むことが可能となるから、グリップ片 93a, 94aの駆動のために外部固定部材に取付ける作動カムを設ける必要がなぐ回転制御盤 30にロータリースィッチ、あるいはタイミングスィッチを備えることにより駆動することができる。したがって、構成や調整が簡単になり、グリップ片 93a, 94aを開閉するタイミングの調整も容易となる。

[第 4の実施形態]

本発明の第 4の実施形態は、第 3の実施形態におけるグリッパ 70駆動用のエアァクチユエータ 80をグリッパ本体に直接取付けて構成を簡単ィ匕したグリッパ 90を構成したものである。

[0102] 図 15は第 4の実施形態を示すグリッパの側面図（一部断面図）であり、図 15において、移動軸 104とこの移動軸 104を駆動するエアシリンダ以外の、グリップアーム 93, 94、グリップ片 93a, 94a、リンクピン 98, 98、リンクアーム 96, 97の構成は上記第 3 の実施形態のグリッパ 70と同様であり、詳細な説明を省略する。

[0103] 図 15において、 90はグリッパであり、該グリッパ 90のグリッパ本体 103には、片側押し型のエアシリンダ 107が直接取付けられている。エアシリンダ 107内には、ピストン 1 08と該ピストン 108に固設されたロッド 104bが移動可能に設置されている。ロッド 10 4bは移動軸 104と一体に形成されているとともに、エアシリンダ 107の中心線 107a を移動軸 104の中心線 104aと一致させて!/、る。

[0104] 上記移動軸 104は、ブロック 103aに明けた貫通孔内を摺動可能に案内されるようになっている。 109は戻しばねであり、この戻しばね 109のばね力は、リンクアーム 96 , 97を介してグリップ片 93a, 94aのグリップ力に変換されることになる。移動軸 104 に固定されたフランジ 105とシリンダカバー 114との間にはべローズ 106が取付けられ、該べローズ 106によってロッド 104bの摺動部の露出をカバーしている。

[0105] この第 4の実施形態では、グリッパ 90駆動用のエアァクチユエータ 107をグリッパ本体 103に直接取付けて構成を簡単ィ匕したので、装置コストを低減できる。

[0106] 以上、本発明の実施の形態につき述べた力本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 首部にネックリング及びキャップ締め用のねじを備えた榭脂製の容器を、前記首部にて把持して搬送しながら炭酸飲料等の液体を無菌充填するように構成された液体の無菌充填装置であって、前記液体を供給する液体通路と前記容器の内部との間の通路を開閉し前記容器の首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体の下面にリング状のシールパッキンが設けられた充填バルブと、対をなすグリップ片を開閉することにより前記容器の首部の全周を把持して上昇し前記充填バルブのシールパッキンに当接するように構成されたグリッパと、該グリッパを前記充填バルブに対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段とを備えたことを特徴とする液体の無菌充填装置。

[2] 前記グリッパは、前記グリップ片の半円周づつが取付けられて互いに逆方向に同角度に回転可能な一対のグリップアームと、前記一対のグリップアーム端部のグリツプ片の上側に設けられて前記グリップアームが閉のときリング状の突部を形成する半円周突起と、前記グリップアームの片側に固設されたサブアームと、該サブアームの先端に取付けられたカムフォロワと、前記グリップアームの前記グリップ片とは反対側端部に設けられたばね受けの間に架設されて前記グリップ片が互いに前記容器を掴む方向に付勢された圧縮ばねとにより構成され、外部固定部材に取付けられたカム装置が前記サブアームのカムフォロワに係合したとき前記グリップ片が開いて前記容器の把持を解除し、前記カムフォロワがカム装置力離れたとき前記グリップ片が前記容器の首部の全周を把持するように構成されたことを特徴とする請求項 1に記載の液体の無菌充填装置。

[3] 前記グリッパは、グリッパ本体に固定された共通軸に回転可能に軸支され端部にそれぞれ前記半円形のグリップ片を備えた一対のグリップアームと、該一対のグリップァームのグリップ片とは反対側の端部に軸支されて内側端部が 1個の共通のリンク軸に軸支された一対のリンクアームと、該リンク軸を支える軸孔を有して前記グリップ本体の一対のグリップアームの中心線上に設けられた水平貫通孔にガイドされて移動可能な移動軸と、該移動軸と前記グリップ本体との間に設置されて前記移動軸を反ダリツバ片側へ押すように付勢された圧縮ばねとにより構成され、充填機に設けられたェァァクチユエータが制御盤からの制御信号により作動し、該エアァクチユエ一タの作動ロッドが前記移動軸を押すことにより、前記一対のリンクアームが前記グリップ片の方向に移動して前記一対のグリップアームのグリップ片が開いて前記容器を受け入れ、前記エアァクチユエータの空気圧が抜けて前記作動ロッドが戻されると前記移動軸が前記圧縮ばねのばね力により前記グリッパの後方に戻り、前記一対のリンクァームが後退して前記ばね力により前記グリップ片が前記容器を把持するように構成されたことを特徴とする請求項 1に記載の液体の無菌充填装置。

[4] 前記エアァクチユエータを片側押し型に構成するとともに前記グリッパ本体に直接取付け、該エアァクチユエータの作動ロッドと前記移動軸とを一体に形成し、前記ェァァクチユエータの戻し用ばねを前記移動軸の戻しばねと兼用としたことを特徴とする請求項 3に記載の液体の無菌充填装置。

[5] 前記容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片は、その把持円周面に前記容器のネックリングを下方から支えるリング状面を有し、該リング状面に前記容器と前記グリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され、前記グリップ片の 2分割の突き合わせ部にもシール用パッキンが設けられて構成されていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の液体の無菌充填装置。

[6] 前記容器を把持するグリッパのグリップアームの半円周グリップ片は、その把持円周面に前記容器のネックリングが収まるリング状の溝を有し、該溝の下側上向き面に前記容器と前記グリップ片とをシールする一対の半円のシールパッキンが接合され、前記グリップ片の 2分割突き合わせ部にもシール用パッキンが設けられて構成されていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の液体の無菌充填装置。

[7] 殺菌媒体である水蒸気又は 90°C以上の熱水の供給源と、殺菌媒体通路を充填バルブの不活性ガス供給通路と切り換える切換弁とを備えた SIP (設置状態のまま殺菌できる殺菌処理手段)装置を設置し、該 SIP装置による SIP処理のときには前記切換弁を切り換えて水蒸気又は熱水を前記充填バルブ内の不活性ガス通路に供給し、同不活性ガス通路、充填バルブの飲料出口ノズル、充填バルブとグリッパとのシール面、グリッパの容器とのシール面を殺菌するように構成されたことを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の液体の無菌充填装置。

[8] 前記液体通路に設けられて前記液体の供給量を計測する流量計を備え、該流量計は、サ-テーシヨンが容易で耐熱性の良い電磁式流量計として構成されていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の液体の無菌充填装置。

[9] 前記充填ノレブは、シールパッキンを備えたテーパヘッドを有しエアシリンダにより駆動されて液体の通路を開閉する液バルブを備え、該液バルブと前記エアシリンダのロッドとの連結部と前記バルブ本体との間に可撓性を有するダイアフラムを挟設して前記エアシリンダの摺動部空間と液体通路とが遮断されていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の液体の無菌充填装置。

[10] 首部にネックリング及びキャップ締め用のねじを備えたペットボトルを、前記首部にて把持して搬送しながら炭酸飲料を無菌充填する液体の無菌充填方法であって、前記炭酸飲料を供給する液体通路と前記ペットボトルの内部との間の通路を開閉し前記ペットボトルの首部が臨む下側円筒部を形成するバルブ本体の下面にリング状のシールパッキンが設けられた充填バルブと、対をなすグリップ片を開閉することにより前記ペットボトルの首部の全周を把持して上昇し前記充填バルブのシールパッキンに当接するように構成されたグリッパと、該グリッパを前記充填バルブに対して相対移動することにより昇降させるグリッパ昇降手段とを備えた液体の無菌充填装置を用い

SIP手段 (設置状態のまま殺菌できる殺菌処理手段）により前記充填バルブの液ノズル、ガス通路、前記充填バルブと前記グリッパとのシール面、前記グリッパの前記ペットボトルとのシール面を殺菌処理し、前記グリッパで殺菌、洗浄処理済みの前記ペットボトルを把持し、前記ペットボトルを把持した前記グリッパをグリッパ昇降手段により上昇せしめて前記グリッパのリング状の凸面において前記充填バルブのシールノッキンに圧接し、無菌の不活性ガスにより前記ペットボトル内のエアを置き換えた後、前記ガス通路を開ヽて前記炭酸飲料が入った圧力タンク内と前記ペットボトル内とを同圧にし、前記充填バルブを開いて前記炭酸飲料を設定量充填し、前記充填バルブを閉じた後、前記シール空間内のガス圧を常圧にスニフトして充填を完了することにより、前記炭酸飲料が外気に触れないようにして前記ペットボトル内に無菌充填することを特徴とする液体の無菌充填方法。

[11] 前記ペットボトルへ炭酸飲料を充填する際の炭酸ガス圧力を該炭酸飲料力炭酸ガスが逃げない範囲の圧力を保持するように制御し、前記ペットボトル内のエアの置換及びスユフト時を含む前記炭酸飲料の充填時以外には前記炭酸ガス圧力を外気圧力より若干高目の圧力を保持するように制御し、さらに前記ペットボトルを把持したグリッパが前記充填バルブに当接している間は、圧力制御により前記グリッパと前記容器のシーリング力も漏れるガス量を補充することを特徴とする請求項 10に記載の液体の無菌充填方法。

[12] 前記ペットボトルに炭酸飲料を充填するとき、前記充填装置の充填バルブ周辺、前記ペットボトルの搬送区間を無菌チャンバ内に収容することを特徴とする請求項 10に記載の液体の無菌充填方法。