JPH03501600A - 連続作動式回転形ボトル充填装置 - 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】 連続作動式回転形ボトル充填装置 本発明は、請求の範囲第１項の前提部分に記載されている種類の、連続作動式回 転形ボトル充填装置に関する。

ボトル充填装置に関しては、いわゆるペットボトルへの充填を行なう機会が、最 近急速に増加している。ベットボトルは、そのボトル口部の近傍に比較的肉厚の カラ一部を備えており、一方、そのボトル壁部は、底部をも含めて肉薄になって いる。充填装置でボトルを取扱う最初の段階においては、充填具への抑圧の際に ２通常は、上下動自在な載置板部材を用いて相当に大きな軸方向の押圧力を加え るようにしているが、肉薄のボトル壁部はこの大きな押圧力に耐えることができ ない。

このような事情から開発されたボトル充填装置に、ボトルに過大な軸方向荷重が 作用するのを避けるべく、ボトルの底部が載置される載置板部材に代えて、ボト ルのカラ一部を把持する把持機構を備えたボトル充填装置がある１例えば西ドイ ツ特許公開公報第３５０８２５０号によって、その種の把持機構を複数組備えた ボトル充填装置が公知となっており、それらの把持機構は、各々、上下動自在な スライダに固設されている。更に、このスライダ式のガイド部材は、充填具の弁 機構の外部に備えられており、また、このスライダ式ガイド部材は、その下端に おいて５ポ）・ルの首のカラ一部を把持するためのＵ字形の把持機構に固定連結 されている。充填位置においてボトルの口部を充填具のパツキンへ押圧するため の、その押圧力を発生させるために、そして、充填のプロセスを失敗なく確実に 行なえるようにするために、上記の従来の装置では、不動の弁機構本体と可動の スライダとの間に、このスライダを上方へ付勢する付勢スプリングを介装しであ る。スライダは、この充填装置の受け入れ部の近傍と送り出し部の近傍において 、不動に据付けられている各々の案内曲線部材により案内されて、夫々、上昇及 び下降させられるようになっている。上方の充填位置においては、付勢スプリン グはその圧縮ないし引張による変位量が最小となるが、その状態において尚、ボ トルの口部を押圧するために必要なだけの押圧力を発生していなければならず、 しかも、ボトルが下降するどそのスプリング力が増大して強くなるため、案内曲 線部材とスライダの夫々に、必然的に相当に大きなスプリング力が作用すること になる。このことは、特に案内曲線部材にとっては、甚だしい摩耗が生じるとい う結果につながる。また一方、上記の公知のボトル充填装置において、その付勢 スプリングを圧力媒体のシリンダ機構に代えたならば、漏出する圧力作動油、な いしは圧力空気中の潤滑油によって充填具とボトルとが汚染されるおそれがあり 、従ってそのような対処法は満足すべきものではない。

更には、ヨーロッパ特許公開公報第２２２２０８号によっても４本明細書の冒頭 に述べた種類のボトル充填装置が公知となっており、同公報の装置によれば、案 内軌道部材に過大な荷重が作用することは回避されている。

そうするために、スライダを上方の充填位置にロックするロッキング機構を備え ており、一方、ボトルの口部を押圧するために必要な押圧力は、パツキン部材を 備えた充填具を、付勢スプリングを介して高さ方向可動に液体タンクに支持させ ることによって、発生するようにしている。この公知のボトル充填装置において は、充填具は、ボトルの上昇ストロークの最後の部分で、圧縮されるスプリング の押圧力に抗して、ロッキング機構がスライダをロックするようになるまで上昇 することになる。

従ってこの構成によれば、必要な押圧力を発生させるだけのスプリング力しか、 作用しないようになっている。

しかしながら、充填具のパツキン部材が、液体タンクの下面に高さ方向可動に配 設されていることから、充填時にボトルの口部が当接するこのパツキン部材と、 液体の弁機構の弁座との間の間隔が比較的大きくなっており、このことは、充填 技術的な理由から、好ましくないものである。更に加えて、パツキン部材を担持 している摺動式ソケット部材の内部の、中空空間及び環状のスリットは、洗浄が 困難である。

従って本発明の課題は、以上に考察した種類の回転形ボトル充填装置において、 その充填技術上の必要条件を完全に満足し、しかも、その機械的構造が簡明且つ 堅牢ｐあるように、改良を加えることにある。

この課題は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載した特徴によって達成されるも のである０本発明に係る有用な詳細構造は、従属請求項の中にその特徴を記載し である。

本発明によれば、ボトルのカラ一部を把持するための複数の把持機構は、高さ方 向可動に夫々のスライダに備えられると共に、ボトルの首部を押圧するために必 要な押圧力を発生するスプリング機構を介してそれらスライダに弾性的に支持さ れており、一方、充填具は、液体タンクに近接して、この液体タンクの下に、高 さ方向不動に備えられ、それによって、この充填具のパツキンが液体弁機構の弁 座の直下に位置するようにしである。従って、ボトルの口部と液体弁機構の弁座 との間の距離が非常に短縮されており、それゆえ、充填具の洗浄の問題が大幅に 解消されている。

更に、本発明に係るボトル充填装置によれば、発生する最大スプリング力は所望 の押圧力に等しいため、案内軌道部材、スライダ、並びに充填具には、僅かな機 械的荷重しか加わらず、そのため摩耗量もそれに対応して小さなものとなる。

好適な構成としては、前記把持機構に２木のボルトを固設し、そしてそれらのボ ルトが、前記スライダのブラケットによって高さ方向可動に案内されると共に、 このブラケットとそれらボルトの上端との間に介設された夫々の付勢スプリング によって上方へ付勢されるようにした構成がある。

本発明によれば、前記ロッキング機構は、好ましくは液体タンクの壁部に形成さ れる袋状凹部を含んでなるものとし、そしてこの袋状凹部の中へ、好ましくは前 記ローラのシャフトの内郭に組込まれる摺動自在なビンが、上方の充填位置へ達 した際に嵌合して係止するようにすることが提案される。この袋状凹部を形成す る高さは、スライダの上昇ストロークの最後の部分で前記付勢スプリングが圧縮 されるような高さとする。これは即ち、高さ方向不動に設けた充填具のパツキン にボトルの首部が当接したならば即座に、把持機構は、それによって停止状態と なるということを意味している。一方、スライダは、ビンが袋状凹部に嵌合する まで、更になお小さな距離を移動し、それによって、スライダと把持機構との間 に配設された前記付勢スプリングは、所定の量だけ圧縮されることになる。

前記ビンは、その好適な構成としては、付勢スプリングによってロッキング解除 の方向へ押圧されているようにし、しかも、このビンはその頭部が、走行ローラ の液体タンクとは反対側の正面側の側面を越えて突出しているようにする。スラ イダのロッキング状態は、以下のようにしてその解除を可能としである。即ち、 上方の充填位置に達した際にこのビンの頭部が、不動に据付けた、従ってこのボ トル充填装置と共に回転しないようにしである操作カムに当接し、それによって このビンが袋状凹部の中へ進入するようにしておくことにより、その解除を可能 としである。

極めて有利な構成としては、ボトルの口部が充填具のパー２キンに当接すること により前記スライダと前記把持機構との間に発生するスプリング力の作用時に、 前記ビンが、該ビンの荷重受は面とその相手側の袋状凹部の壁部との間に作用す る摩擦力によって、ロッキング状態に保持されるようにする構成がある。これは 即ち、スライダは、そのスライダの把持機構がボトルを保持している場合にのみ 、上方の充填位置にロックされた状態に保持されるということを意味している。

一方これに対して、ボトルを保持していない場合には、スライダと把持機構との 間にスプリング力が働かないため、ビンに作用する摩擦力は極めて小さく、それ ゆえビンは、このビンを押圧している付勢スプリングによって解放位置へ復帰さ せられ、従って袋状凹部から脱出することになる。この結果、スライダは把持機 構と共に再び下降させられることになる。従ってスライダと把持機構との間に介 装されているこのスプリング機構は、単にボトルの首部を押圧するために必要な 押圧力を発生するばかりでなく、それと同時に、ボトルを保持していないスライ ダのロッキング解除を行なうための制御機構としても機能するものとなっている 。これによって、ボトルを保持していない把持機構を自動的に下降させるために 、付加的な操作カムや適当なセンサを、近接して設けるということが不要となっ ている。このように、ボトルを回転移動させていないスライダは自動的に下降さ せられるため、保持力が小さくて済み、また、摩耗量が減少されている。

本発明に係るボトル充填装置は、スライダがその上面に沿って充填位置まで上昇 させられる受け入れ用案内軌道部材と、スライダが走行ローラを介してその上面 に沿って案内され下降させられる送り出し用案内軌道部材とを備えている。ビン が案内されずに袋状凹部の中へ進入することと、ビンが袋状凹部かも容易に脱出 することとを確実にするためには、受は入れ用案内軌道部材と送り出し用案内軌 道部材とに、僅かな余分の高さを付与しておくべきであり、この余分の高さは、 袋状凹部内の摩擦力を減少ないし消滅させるようにするために、１０分の数ミリ メートルの大きさとすべきである。

上において既に述べたように、ボトルを保持していないスライダは、上方の充填 位置へ達した後に再び案内されて下降させられるようにしてあり、そのために、 受は入れ用案内軌道部材の後にそれに対応した下降軌道を連続して設けである。

下降させられたスライダは、この装置の送り出し用星形機構に設けられた送り出 し用案内軌道部材の上面に沿って、再び上昇させられるようにしてあり、これは 、続いて、その他のスライダと共に再び案内されて下降させられるようにするた めである。

以上に述べた構成の別法として、本発明に係るボトル充填装置はまた、ボトルを 保持していないスライダないし把持機構が自動的に下降させられるようにするの ではなく、送り出し用案内軌道部材に到達するまで、上昇した位置に保持されて いるように構成することもできる。

そのように構成した実施例では、受は入れ用案内軌道部材の下降軌道と、送り出 し用案内軌道部材の上昇軌道とは不要となる。

最後に、本発明によれば、ボトルを真空吸引するための真空弁機構の操作部材を 液体タンクに固設し、しかもその固設する位置を、充填位置にあるスライダによ ってこの弁機構が開弁状態とされるような位置とすることが提案される。このよ うな構成においては、スライダがボトルを持たずに上方の充填位置へ到達し、そ してその結果２自動的に再び下降させられた場合には、即座に真空弁機構が再閉 塞され５そのため真空系の内部の望ましからざる圧力上昇が回避されることにな る。

本発明の更なる詳細は、以下の、図面に基づいた２好適実施例の説明から明らか となる。それらの図面は次のものを簡略化した模式図で示している。

第１図−上方の充填位置にある本発明の一実旅例を部分断面とした長手方向断面 図、 第２図−受は入れ用案内軌道部材と送り出し用案内軌道部材どを説明するための スケッチ、そして、 第３図−前記双方の案内軌道部材の模式図。

第１図には、連続作動式回転形ボトル充填装置の液体タンクの壁部１が図示され ており、このボ）・ル充填装誼は、スライダ３をガイドするガイド部２を備えて いる。

スライダ３の下端にはブラケット４が固設されており、このブラケット４に、ボ トルのカラ一部を把持するための把持機構５が弾性的に支持されている。

更に、把持機構５は、互いに離隔した２木のポルト６を備えており、それらのポ ルト６は、ブラケット４の水平板７に穿設された貫通孔に、遊嵌状態で嵌合して いる。それらのポルト６の各々の上端とこの水平板７との間には付勢スプリング ８が介装されており、この付勢スプリング８は、ポルＩ−６を把持機構５と共に 上方へ付勢している。

スライダ３の上端部にはシャフト９が固設されており、このシャフト９はローラ ベアリング１０を介して走行ローラ１１を回転自在に保持している。この走行ロ ーラ１１は、このボトル充填装置の受け入れ部と送り出し部の近傍において案内 曲線部材１２の上面に沿って案内され、それにより、スライダ３が把持機構５と 共に案内されて上動ないし下動されるようになっている。

シャフト９の中にはビン１３が組込まれており、このビン１３は、走行ローラ１ １の液体タンクの壁部１とは反対側の側面から突出するように、その頭部１４が 付勢スプリング１５によって押圧されている。更に、このビン１３に設けられた リング形状の張出し部１６が、このビン１３の前方への移動限界を定めている。

スライダ３が上方の充填位置に到達すると、ビン１３は、その液体タンクの壁部 １の側の端部１７が、この壁部１に形成した袋状凹部１８の中へ進入することが できるようになる。

そのようにするために、案内曲線部材１２に近接して操作カム１９が固設されて いる。そこまできたならば、夫々のスライダ３は上方の充填位置へと到達してお り。

そして、ビン１３の頭部１４が操作カム１９に乗り上げ、ビン１３は、これによ ってこのビンと共に押圧されるスプリング１５の力に抗して、その端部１７が、 袋状凹部１８の中へ進入することになる。

しかしながら、把持機構５によって保持されている第１図には不図示のボトルの 、そのボトル口部は、スライダ３が上方の充填位置へ到達する前に不図示のボト ル充填具のパツキンと当接した状態となる。このボトル充填具は、液体タンクの 底部２０の下面の、把持機構に対応した位置に、高さ方向不動に配設されている 。このように高さ方向不動に配設したため、充填具のパツキンとその充填具の液 体弁機構との間の距離を非常に小さいものとすることができるようになっている 。

ボトル口部が充填具のパツキンに当接したならば、それによって把持機構５は即 座に停止するが、一方スライダ３は２第１図に示すロッキング状態となるまで、 そこから更に僅かながら上昇する。この更なる上昇ストロークｈを移動している 間に、付勢スプリング８が圧縮され、そしてそれによって、ボトル口部が充填具 のパツキンへ抑圧固定される。

スプリング８によってこのように作用する力は、更に袋状凹部１８の内部におい て、ビン１３の端部１７の支持面とそれに当接する袋状凹部１８の面との間に非 常に大きな摩擦力を発生させるため、ビン１３は、スプリング１５からの作用力 にもかかわらず、ロック位置に保持される。ただし、把持機構５がボトルを保持 していない場合には、付勢スプリング８は圧縮されず、そのため。

ビン１３を袋状凹部１８の中に保持する摩擦力は発生しない、このような場合に は、ビン１３は、操作カム１９の横を通り過ぎた後に、スプリング１５の力によ り再び解放状態とされ、それによってスライダ３は下降することができるように なる。

スライダ３は、上方の充填位置にあるときには、真空弁２２の操作部材２１を作 動させるようになっており、それによって、各ボトルは真空吸着されるようにな る。

しかしながら、ボトルが存在していないためにスライダ３が下方へ戻された場合 には、即座に、真空弁２２は再閉塞されることになる。

第２図は、受は入れ用案内曲線部材２３ど送り出し用案内曲線部材２４の夫々の 配置を説明するものであり。

それらの案内部材２３．２４は、夫々、受は入れ用星形機構２５の近傍と中間星 形機構２６の近傍どに備えられている、中間星形機構２６の後には、いわゆる打 栓機の割出回転盤２７が続いている。充填装置の割出回転盤２８が第２図の矢印 Ａの方向に回転すると、スライダ３は受け入れ用案内曲線部材２３の上面に沿っ て上方へ、その最高位置である充填位置まで移動させられ、そしてその充填位置 において、不動に配設されている操作カム１９によりロックされる。

第３図は、受は入れ用案内曲線部材２３と送り出し用案内曲線部材２４の模式的 な展開図を示す、矢印Ｂで示した最下端の位置から、全ての走行ローラ１１が、 受は入れ用案内曲線部材２３によって走行方向Ｃへ、そして充填＆置に至るまで 上方へ案内される。ボトルを保持しているスライダ３のローラ１１はこの上方の 位置にロックされるが、一方、ボトルを保持していないスライダのローラｌｌａ は、下降軌道２９の上面に沿って案内されて下降させられる。それらのローラｌ ｌａは、最終的には、上昇軌道３０の上面に沿って再び上昇させられ、そしてそ の他の走行ローラと共に、送り出し用案内曲線部材２４の上面に沿って案内され 再び下降させられるようになっている。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 閑際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．案内軌道部材の上を案内される走行ローラを備えた上下方向可動なスライダ に各々が保持された、ボトルのカラー部を把持するための複数の把持機構と、ボ トルの口部に当接するパッキンを備え該パッキンが液体弁機構の弁座の下方に配 設されているようにした、液体タンクに設けられた充填具と、前記スライダを、 上方の充填位置にロックするためのロッキング機構と、前記充填位置において前 記ボトルロ部を前記充填具の前記パッキンへ押圧するためのスプリング機構とを 備えた連続作動式回転形ボトル充填装置であって、 前記把持機構（５）が、前記スライダ（３）に高さ方向可動に設けられており、 且つ、スプリング機構を（８）を介して該スライダ（３）に対して弾性的に支持 されており、更に、前記充填具の前記パッキンが、前記升座のすぐ下方に高さ方 向不動に設けられていることを特徴とするボトル充填装置。 ２．前記把持機構（５）に２本のボルト（６）が固設されており、それらのボル ト（６）は、前記スライダ（３）のプラケット（４、７）により高さ方向可動に 案内されており、且つ、夫々が付勢スプリング（８）によって上方へ付勢されて いることを特徴とする請求項１記載のボトル充填装置。 ３．前記付勢スプリング（８）が、夫々、前記プラケット（４、７）と前記ボル ト（６）の上端との間に配設されていることを特徴とする請求項２記載のボトル 充填装置。 ４．前記ロッキング機構が、前記液体タンクの壁部（１）に形成された袋状凹部 （１８）を含んでおり、前記走行ローラ（１１）のシャフト（９）の内部に組込 まれた摺動自在なピン（１３）が、上方の充填位置へ達した際に、この袋状凹部 （１８）の中に嵌合するようにしてあり、それによって、前記スライダ（３）の 上昇ストロークの最後の部分において前記付勢スプリング（８）が付勢されるよ うにしてあることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のボトル充 填装置。 ５．前記ピン（１３）が、付勢スプリング（１５）によってロッキング解除の方 向へ押圧され、それによって該ピン（１３）はその頭部（１４）が、前記走行ロ ーラ（１１）の、前記液体タンクとほ反対側の正面側の側面を越えて突出するよ うにしてあり、このピンの頭部が、上方の充填位置に達した際に、不動に据付け てある操作カム（１９）に当接し、それによって前記ピンが前記袋状凹部（１８ ）の中へ進入するようにしてあることを特徴とする請求項４記載のボトル充填装 置。 ６．ボトルの口部が前記充填具の前記パッキンに当接することによって前記スラ イダ（３）と前記把持機構（５）との間に発生するスプリング力の作用時に、前 記ピン（１３）の荷重受け面とそれに当接する前記袋状凹部（１８）の壁部との 間に作用する摩擦力によって、該ピン（１３）がロッキング状態に保持されるよ うにしたことを特徴とする請求項４または５記載のボトル充填装置。 ７．前記（１３）ピンの前記袋状凹部（１８）の中への進入と、該ピンの該袋状 凹部からの脱出とが、失敗なく確実に行なわれるようにするために、このボトル 充填装置の前記走行ローラ（１１）を案内する、受け入れ用案内軌道部材（２３ ）と送り出し用案内軌道部材（２４）とに、僅かな余分の高さを付与してあるこ とを特徴とする請求項４から６までのいずれかに記載のボトル充填装置。 ８．前記受け入れ用案内軌道部材（２３）が、該軌道部材（２３）の後方に連続 する、その把持機構（５）がボトルを保持していないスライダ（３）を下降させ るための下降軌道（２９）を備えており、且つ、前記送り出し用案内軌道部材（ ２４）が、該軌道部材（２４）の前方に連続する上昇軌道（３０）を備えている ことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載のボトル充填装置。 ９．全てのスライダ（３）が、前記送り出し用案内軌道部材（２４）によって案 内されて下降させられるようにしたことを特徴とする請求項１から８までのいず れかに記載のボトル充填装置。 １０．ボトルを真空吸引するための真空弁機構（２２）の操作部材（２１）が、 前記液体タンクの前記壁部（１）の、充填位置にあるスライダによってこの弁機 構が開弁状態とされるような位置に、固設されていることを特徴とする請求項１ から９までのいずれかに記載のボトル充填装置。