JPH0144597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば炭酸清涼飲料水等のように多
量の溶解ガスを含有する液体を充填するためのガ
ス詰め充填機に関するものである。

この種のガス詰め充填機は基本的には次のよう
な構成を有している。すなわち、液体を貯留する
液タンクと、高圧ガスを収納する高圧ガス室と、
上記液体を容器へ充填する液充填機構と、上記高
圧ガスを容器内へ導入するガス充填機構とを備え
ている。ところが、この装置において、液および
ガス充填機構の供給部に容器が供給されなかつた
場合、通常、液充填機構の弁は上記液タンク内の
ガス圧により閉塞したままであるので液体を放出
することはないが、上記ガス充填機構の弁は何ら
かの手段を講じないと容器が供給された場合と同
様に高圧ガスを釈放してしまう。このため、従
来、容器が充填機構に供給されたことを検知する
検知手段を設け、この検知手段からの電気的信号
を受けるか、あるいはこの検知手段と機械的に連
動し、容器が所定位置に設定された場合のみ上記
高圧ガス室からガスを放出すべく安全機構を設け
ている。ところが、ガス充填機構を作動する外部
機構（カム）は、その機能の必要上、一定の長さ
を有しているため、隣り合う複数の充填機構も独
立して作動することができず、この結果、例えば
連続的に搬送される容器のうち１本だけが供結さ
れないような場合、この容器の供給されない充填
機構を作動させてしまい、ガスの放出を避けるこ
とができなかつた。

また、ガス詰め充填機を高速運転した場合、上
記安全機構が充分追従せず、実質的にその機能を
果たさなくなる虞れがある。

本発明は以上の点に鑑み、構造が簡単で応答性
の良い安全機構を有するガス詰め充填機を提供す
るもので、高圧ガス室のガスを容器に供給するガ
ス通路の途中に中間弁を設け、この中間弁を、容
器口部と係合しこの容器とともに昇降する容器受
部材により開閉されるようにしたことを特徴とし
ている。

以下図示実施例について本発明に説明する。第
１図において、１は液体ＬおよびガスＧを貯留す
る円筒形のタンクで、その周縁下方には円周方向
等間隔に昇降可能な壜台２が配設されており、こ
れらのタンク１と壜台２とは、該タンク１の軸芯
周りに同一角速度で回転する。上記タンク１の底
部周縁の上記壜台２との対向位置には開口部３を
穿設し、また、このタンク下面には該開口部３に
連通する通路４を有する通路部材５を固定してい
る。６はこの通路４に合致する開口部７を有する
容器受部材で、この容器受部材６は上記通路部材
５の下面に立設した案内ロツド８を介して昇降自
在に支持されている。８′は容器受部材６のこの
案内ロツド８からの抜止め用のストツパである。
９は上記開口部７を形成するとともにその下方に
円錘状の容器口案内部１０を有するシール部材
で、その上面を上記通路部材５に当接させ、か
つ、その下面に容器Ｃの口部が弾接することによ
り、この容器Ｃ内および上記通路４を大気から遮
断する。

１１は上記通路部材５内に穿設したガス通路
で、このガス通路１１の内部端は開孔部１２を介
して通路４に開孔し、他端は高圧ガスG′を収納
する高圧ガス室１３に接続している。ガス通路１
１の開孔部１２近傍には、このガス通路１１を開
閉するガス供給弁１４を設け、またガス供給弁１
４よりも上記高圧ガス室１３側には、ガス通路１
１を開閉する中間弁１５を配設している。上記ガ
ス供給弁１４は、ばね１６により常時ガス通路１
１を閉塞する側（左方）に附勢されているが、外
部に設けたカム（図示せず）を介して操作ボタン
１７を押圧することにより、開放する。一方、中
間弁１５もばね１８により常時ガス通路１１を閉
塞すべく附勢されているが、その操作ボタン１９
は、上記容器受部材６が上昇してシール部材９を
通路部材５に密着させるのと略同時に、この容器
受部材６に押圧されて上昇し、ガス通路１１を開
放する。すなわち、この中間弁１５は容器受部材
６の上昇により開放するのであり、換言すれば、
容器Ｃが壜台２上に載置されてこの壜台２により
持上げられ、容器Ｃの内部と上記通路４が容器受
部材６のシール部材９を介して大気から遮断され
たとき、この中間弁１５はガス通路１１を開放す
るのである。なお、２０は容器Ｃ内の高圧ガスを
大気中へ徐々に釈放するためのスニフト孔、２１
はこのスニフト孔を開閉するスニフト弁で、スニ
フト弁２１は通常ばね２２により附勢されてスニ
フト孔２０を閉塞し操作ボタン２３を押圧するこ
とにより開放する。

しかして、上記通路４の上端は上記タンク１の
開口部３側に隆起して円環状の弁座２４となつて
おり、後述するバルブステム２５の弁体２６がこ
の弁座２４に着座あるいは離座して、液体Ｌをタ
ンク１内へ密閉し、あるいは液体Ｌを容器Ｃへ供
給する。２７は円筒状の支持部材で、液体Ｌをを
開口部３へ導入するための長穴２８を形成され、
また軸芯部にはバルブステム２５を昇降自在に支
持している。このバルブステム２５の上端はタン
ク１内の液体Ｌの液面より突出し、その頂部４０
の近傍には、このバルブステム頂部４０を押圧可
能な操作レバ４１を設けている。すなわち、この
操作レバ４１は、タンク１の側壁に貫通支持させ
たシヤフト４２の先端に固定されており、このシ
ヤフト４２のタンク１外への突出部に取付けたハ
ンドル４３を回転することにより回動して上記バ
ルブステム２５を押圧もしくは開放する。

また、バルブステム２５の上記弁座２４の近傍
には下方に拡開する漏斗状の上述した弁体２６が
形成され、この弁体２６の下面には弁座２４に密
着してタンク１内外の液密を保つシール部材２９
が取付けられている。このバルブステム２５の液
体Ｌの液面近傍には鍔３０が嵌着されており、バ
ルブステム２５はこの鍔３０を介して上記支持部
材２７に摺動自在に支持されている。そして、こ
の鍔３０と上記支持部材２７の下方に形成した突
状部３１との間にばね３２が弾装され、これによ
り、バルブステム２５は常時上方へ附勢されてい
る。このばね３２の弾発力は、タンク１内の液体
Ｌによる流体圧およびバルブステム２５の自重等
の和よりも僅かに大きく、上記操作レバ４１がバ
ルブステム頂部４０を開放し、かつ、通路４内の
気圧がタンク１内のガスＧの圧力に略等しくなつ
たとき、バルブステム２５を上昇させることので
きる大きさである。すなわち、タンク１内の液体
Ｌを容器Ｃへ充填しようとする時には、操作レバ
４１はバルブステム２５を開放すればよく通路４
内のガス圧すなわち容器Ｃ内のガス圧がタンク１
内のガス圧と略等しいこと、と相挨つて、このバ
ルブステム２５はばね３２の弾発力により上昇
し、弁体２６を弁座２４から離座させる。これに
対し、液体Ｌの非充填時には、操作レバ４１はバ
ルブステム２５をばね３２に抗して押下し、弁体
２６を弁座２４へ着座させる。なお、３３は弁体
２６に突設された係止部材で、支持部材２７の段
部３４に干渉することによりバルブステム２５の
上昇位置を規制する。

また、上記バルブステム２５は弁体２６よりさ
らに下方に延びて通路部材５の通路４内を貫通
し、その下端が容器Ｃ内に入り込めるようになつ
ており、この下端位置が容器Ｃの充填後の液面位
置と等しくなるよう設定されている。そしてバル
ブステム２５内には排出通路３５が形成されその
頂部に穿設した孔３５′を介して容器Ｃ内とタン
ク１とを連通可能としている。３６は排出通路３
５の下端に設けたボール弁で、自重によりこの排
出通路３５の下方孔部３７を閉塞し、容器Ｃ内の
ガス圧等により上昇して排出通路３５を開放す
る。なお、３８はボール弁３６が上昇して排出通
路３５を閉塞するのを防止する突状部材である。

本実施例装置は以上の構成を有するものである
から、以上のように作動して液体Ｌを容器Ｃに充
填する。すなわち、図示しない容器供給機構から
壜台２上へ供給された容器Ｃは、この壜台２に押
上げられ、容器受部材６のシール部材９に容器口
部を当接させてこの容器受部材６を突上げながら
上昇する。そして、シール部材６が通路部材５に
当接すると容器Ｃ内は大気と遮断され、これと略
同時に容器受部材６は操作ボタン１９を押圧して
中間弁１５を開放する。次いで、第２図ａに示す
ように、カム（図示せず）により操作ボタン１７
が押圧され、ガス供給弁１４が開放されて高圧ガ
ス室１３内のガスG′が容器Ｃ内へ供給される。
この時、容器Ｃ内のガス圧がタンク１内のガス圧
以上となると、このガスは排出通路３５のボール
弁３６を押上げタンク１内の液面上へ流入する。

次いで、ガス供給弁１４が閉塞された後、カム
（図示せず）の作用によりハンドル４３を介して
操作レバ４１が回転し、バルブステム頂部４０を
開放する（第２図ｂ）。この結果、バルブステム
２５はばね３２により上昇し、弁体２６は上昇開
弁して液体Ｌの容器Ｃへの供給を開始する。この
液充填工程において容器Ｃ内のガスは排出通路３
５を通過してタンク１内へ逃げる。しかして容器
Ｃ内の液面位置がバルブステム２５の下方孔部３
７に達すると、この容器Ｃ内は、この液面により
排出通路３５を遮断されタンク１との連通状態を
断たれ、容器Ｃ内のガスはこれ以上タンク１内に
逃げることができなくなり、液体Ｌの流入は停止
するが、容器Ｃに流入しつつあつた液のうち既に
通路４に入つていたものは容器Ｃ内に流下して液
充填処理は終了する（第２図Ｃ）また、この時、
液体Ｌはタンク１内の液体Ｌの水頭により排出通
路３５の途中まで侵入している。

そしてカム（図示せず）の作用により操作レバ
４１が揺動してバルブステム２５を押圧し、第２
図ｄに示すように、弁体２６を弁座２４に着座さ
せる。次いでガス供給弁１４が開放されて高圧ガ
ス室１３内の高圧ガスG′が再び容器Ｃに供給さ
れ、容器Ｃ内の液面は押下げられ、この液は排出
通路３５を経てタンク１内へ流入し、液面がバル
ブステム２５の下端位置に調整され、第２図ｅの
図示位置に設定される。その後、ガス供給弁１４
が閉塞されるとともにスニフト弁２１が開放さ
れ、容器Ｃ内のガスが徐々に大気中に釈放され
る。このスニフト作用終了後、第２図ｆに示すよ
うに容器Ｃは下降し、容器受部材６が通路部材５
から下降離間して、これでガス詰め充填処理は終
了する。

ところで、本ガス詰め充填機において壜台２上
に容器Ｃが供給されなかつた場合、タンク１の外
部周辺に配置されたカム（図示せず）の作用によ
りハンドル４３、操作ボタン１７，２３は容器Ｃ
の有無に関係なく回動もしくは押圧されるが、タ
ンク１内の液体Ｌ、ガスＧおよび高圧ガス室１３
内のガスG′が放出されることはない。すなわち、
容器Ｃが壜台２上に載置されないと、容器受部材
６は下降したままであり中間弁１５の操作ボタン
１９を押圧することはなく、したがつてガス通路
１１は閉塞状態を維持し、ガス供給弁１４が開放
されてもガスG′は放出されない。一方、バルブ
ステム２５については、タンク１内のガス圧が大
気圧以上であるので、操作ボタン４１がバルブス
テム頂部４０を開放してもこのバルブステム２５
はガス圧により押圧されるため上昇することはな
く、弁体２６が開弁することはない。また、タン
ク１内のガスＧは、排出通路３５内がボール弁３
６により閉塞されることにより大気中へ釈放され
ることはない。

なお、第２図ｄに示す液面調整工程は、液面の
設定精度として厳密なものを要求しない場合には
省略してもよい。また、ボール弁３６は、バルブ
ステム２５の下端に限らず、上端あるいは中間部
に設けてもよい。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、ビ
ール等のように充填時に発泡しやすい液体を充填
するためのガス詰め充填機である。すなわち、液
タンク５０の下方に固定された充填機構５１の下
部には、充填される容器Ｃの底部近傍に達する充
填ノズル５２が設けられ、また、上記液タンク５
０の側部には、上記容器ＣにガスＧを供給する圧
力源５３とこの容器Ｃ内の空気もしくはガスを集
合排気する排気室５４とが配設されている。５５
は圧力源５３から圧送されるガスを容器Ｃに導入
するためのガス通路、５６はこのガス通路５５を
開閉するガス供給弁で、このガス供給弁５６は図
示しないカムにより開閉駆動される。

しかして５７はガス供給弁５６とは別個にガス
通路５５に設けられた中間弁で、容器受部材５８
に係合されて開閉する。すなわち、容器Ｃが充填
機構５１の直下に供給されて容器受部材５８を押
上げつつ上昇し、この容器受部材５８が充填機構
５１の下面に当接すると略同時に、中間弁５７は
この容器受部材５８に押上げられて開放する。こ
の結果、ガスＧは容器Ｃ内へ供給される準備が完
了したわけで、ガス供給弁５６の開放により実際
に供給される。これに対し、容器Ｃが充填処理位
置に設定されない場合は、容器受部材５８が押上
げられないので中間弁５７は閉塞状態を維持し、
ガス供給弁５６が開放されてもガス通路５５を介
してガスが放出されることはない。

その他の構成は従来のガス詰め充填機と同様で
ある。すなわち、５９は液タンク５０内の液体Ｌ
の通路を開閉する弁体で、非充填時には図示しな
い操作手段に押下されて該通路を閉塞している
が、充填時には操作手段の開放とともにばね６０
の弾発力により上昇し該通路を開放する。一方、
６１は容器Ｃ内の空気もしくはガスをこの容器Ｃ
内より排出するための排気通路で排気室５４に接
続されており、６２はこの排気通路６１を開閉す
る排気弁、６３はこの排気通路６１内への液体の
侵入を阻止するボール弁で、排気通路６１は充填
ノズル５２に形成された連通路６４を介して容器
Ｃに連通されている。６４は排気通路５４近傍と
上記ガス通路５５とを連通するスニフト通路、６
５はスニフト通路６４を開閉するスニフト弁で、
容器Ｃへの液体Ｌの充填後、この容器Ｃ内のガス
を排気室５４を介して排出するために作用する。
すなわち、容器Ｃが設定されているときは中間弁
５７が開放されているのでスニフト弁６５の開放
によりスニフト作用が行なわれ、容器Ｃが設定さ
れていないときは中間弁５７が閉弁しており、ス
ニフト弁６５を開放してもスニフト作用は行なわ
れない。

なお、この第２実施例の基本的作動は従来装置
と同様であるのでその詳細は省略する。

以上のように本発明によれば、簡単な構成によ
り、ガスを大気中へ放出するのを阻止する安全機
構を得ることができ、また構造の簡易さ故に、応
答性に優れ高速処理可能なガス詰め充填機を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ａ〜ｆは実施例装置の作動説明図、第３図は他
の実施例を示す断面図である。 １，５０……液タンク、４……液通路、６，５
８……容器受部材、１１，５５……ガス通路、１
３，５３……圧力源、１５，５７……中間弁、Ｌ
……液体、Ｇ，G′……ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体を貯留する液タンクに、この液体の流通
   可能な液通路が形成されるとともに、この液通路
   と連通可能な開口を有する容器受部材が昇降自在
   に支持され、容器は上記容器受部材を突上げこの
   容器受部材を介して上記液通路に接続されるとと
   もに高圧ガスを供給する圧力源にガス通路を介し
   連通され、上記液通路の開閉弁体およびガス通路
   の供給弁を開閉制御して容器に上記ガスおよび液
   体を充填するガス詰め充填機において、上記ガス
   通路の途中に、上記容器により突上げられた容器
   受部材に係合されて開放位置に保持される常閉中
   間弁を設けたことを特徴とするガス詰め充填機。