JPH04242589A - 液体充填装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば液体洗剤、シャン
プー、リンス、入浴剤、洗口剤等の液体を容器に一定量
充填する液体充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体を容器に一定量充填する手段
としては、エアーセンサーを所定位置に配置して量目を
制御するエアーセンサー制御方式、重量を計測すること
で量目を制御するロードセル方式、容器１本当りの充填
量のみの液体を注入して量目を制御する容量制御方式が
ある。しかし、上記エアーセンサー制御方式はややコス
ト高で、液体充填時に泡だちがあると、エアーセンサー
が誤動作してしまい量目に著しくばらつきが生ずる問題
がある。また、上記ロードセル方式は量目のばらつきを
小さくすることができるが、かなりのコスト高となり生
産能力も低い問題がある。さらに、上記容量制御方式は
装置が簡略化されるものの、ややコスト高で、量目にば
らつきが生ずる問題がある。

【０００３】これらの問題を解決するために、レベル制
御方式が提案されている。このレベル制御方式は図４に
示すような液体充填装置が用いられている。すなわち、
この液体充填装置はシリンダ１０と、充填部材２０と、
作動部材３０とから大略構成されている。

【０００４】シリンダ１０は円筒状をなし、底部に挿通
孔１１が、下部側面に連通孔１２がそれぞれ穿設され、
封止キャップ１３により封止されている。充填部材２０
は封止キャップ１３とともにシリンダ１０の上部開口を
密閉する密閉部材２１を有し、この密閉部材２１にはタ
ンクＴからの液体を受け入れる液体受入孔２２が穿設さ
れている。また、充填部材２０は液体充填用小筒２３を
有し、この液体充填用小筒２３は液体受入孔２２と連続
しシリンダ１０の下方から長尺に突出するように垂下し
ており、その下端部に液体を注出する充填ノズル２４が
設けられ、先端部にＯリング２５を嵌着して充填ノズル
２４先端のシールを完全にしている。

【０００５】さらに、作動部材３０はプランジャ部３１
を有し、プランジャ部３１はシリンダ１０の挿通孔１１
に液密に装着され、シリンダ１０内において密閉部材２
１との間にコイルばね３２を介在させることで、シリン
ダ１０に対して上下動可能に構成されている。プランジ
ャ部３１の上部に設けたフランジ３１ａはシリンダ１０
の内周面との間に隙間３３が形成されている。作動部材
３０の下部には容器１の口頸部２上端部が当接する案内
部材３４を螺合させ、この案内部材３４からは液体充填
用小筒２３の充填ノズル２４まで延びる開閉用小筒３５
が垂設され、この開閉用小筒３５と液体充填用小筒２３
との間には隙間３３を通してシリンダ１０の連通孔１２
と連通する通路３６が形成されている。

【０００６】上記の構成において、液体充填時には案内
部材３４に容器１の口頸部２上端部が当接し押圧するこ
とにより、作動部材３０の開閉用小筒３５が押上げられ
て充填ノズル２４から液体が注入されるとともに、液面
上昇に伴い容器１内の空気および液体は通路３６、隙間
３３を経てシリンダ１０の連通孔１２から排出される。

【０００７】次に、上記液体充填装置による液体充填工
程を図５に基づいて説明する。容器１は円環状に所定間
隔をおいて配置された複数のテーブル４上に載置され、
この複数のテーブル４が所定の速度で１回転することに
より、液体充填の１サイクルを終了する。テーブル４の
下部にはローラ５が回転可能に設けられ、このローラ５
の移動路に高底面が形成されている。したがって、テー
ブル４はローラ５が上記高底面を走行することで、上下
動するようになっている。

【０００８】図５において、（イ）〜（ヘ）は液体充填
の１サイクルを示しており、（イ）ではローラ５が低い
面６に位置し、上記液体充填装置は容器１の直上にあり
充填ノズル２４が開閉用小筒３５内に収納されている状
態であるので、液体は容器１に充填されない。次いで、
（ロ）ではローラ５が上り斜面７に位置し、容器１の口
頸部２上端部が案内部材３４に当接し、案内部材３４が
上昇して作動部材３０がコイルばね３２の付勢力に抗し
て上方に移動することにより、開閉用小筒３５が押上げ
られ充填ノズル２４により液体が充填される。この場合
には通路３６が閉じた状態であるので、容器１内の空気
は排出されない。

【０００９】さらに、（ハ），（ニ）ではローラ５が高
い面８に位置し、開閉用小筒３５が一段と押上げられる
ことにより、閉じていた通路３６も開放され、充填ノズ
ル２４によって液体が充填され、液面上昇に伴い容器１
内の空気および液体を通路３６を経てシリンダ１０の連
通孔１２から排出し、この液体がタンクＴにて回収され
る。（ホ）ではローラ５が下り斜面９に位置し、開閉用
小筒３５が押下げられて通路３６が閉じた状態で、充填
ノズル２４により液体が充填される。そして、（ヘ）の
ようにローラ５が再び低い面５に位置すると、充填ノズ
ル２４が開閉用小筒３５内に収納された状態となって充
填の１サイクルが終了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す従来の液体充填装置では、充填ノズル２４による液
体の充填が終了する直前に通路３６が閉じた状態となる
ので、容器１に内圧がかかることとなって容器１が膨出
する。そのため、充填終了時に容器１が復元する際、容
器１から液溢れが発生し、量目のばらつきが大きくなっ
てしまう。これを防止するには、充填速度を遅くしたり
、容器１への液充填量を少なくする等の手段を採る必要
があった。なお、図４の液体充填装置において、容器１
の残留空気を速やかに逃がすために通路３６を拡大する
ことも考えられるが、容器１の口径により制約を受ける
ので、通路３６を極端に大きくできない。

【００１１】そこで、本発明は上記事情を考慮してなさ
れたもので、その目的とするところは、充填速度を遅く
したり、液充填量を減少させることなく、液溢れを防止
し、量目の安定化を図った液体充填装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る液体充填装置にあっては、底部に挿
通孔を、下部に連通孔をそれぞれ穿設したシリンダと、
このシリンダの上部を密閉し液体を受け入れる液体受入
孔を穿設した密閉部材を有し、上記液体受入孔と連続し
シリンダの下方から突出する液体充填用小筒を垂下する
とともに、この液体充填用小筒の下端部に充填ノズルを
設けた充填部材と、上記シリンダの挿通孔に液密に且つ
シリンダに対して上下動可能にプランジャ部を装着し、
下部に容器の口頸部が当接する案内部材を固定し、この
案内部材から開閉用小筒を垂設するとともに、開閉用小
筒と上記液体充填用小筒との間に上記シリンダの連通孔
と連通する通路を形成した作動部材とを備え、充填時に
は上記作動部材の開閉用小筒が押上げられて上記充填ノ
ズルから液体が注入されるとともに、液面上昇に伴い容
器内の空気および液体を上記通路を経てシリンダの連通
孔から排出する液体充填装置であって、上記充填部材の
液体受入孔に、液体を充填する第１の位置と容器内の空
気および液体を排出する第２の位置とを切換可能な切換
弁を連結し、上記充填ノズルによる容器への液体の充填
が終了する直前に上記切換弁を第１の位置から第２の位
置に切換えることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、充填ノ
ズルによる容器への液体の充填が終了する直前に、切換
弁を、液体を充填する第１の位置から容器内の空気およ
び液体を排出する第２の位置に切換えることによって、
容器内の残留空気を切換弁から速やかに逃がし、容器を
復元させる。その結果、液溢れがなくなり、量目のばら
つきがなくなった。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。なお、従来の構成と同一または対応する
部分には図４および図５と同一の符号を用いてその説明
を省略する。図１に示すように本実施例に係る液体充填
装置は、図４に示す液体充填装置に切換弁としての三方
切換ボールバルブ４０を設けている。この三方切換ボー
ルバルブ４０は充填部材２０の密閉部材２１に穿設され
た液体受入孔２２に連設され、ケーシング４１内に球４
２が回転可能に設けられている。ケーシング４２はタン
クＴからの液体を受け入れる液体受入口４３と、容器１
内の空気および液体を排出する連通孔４４が穿設されて
いる。球４２は断面Ｔ字形の流路が形成され、図示しな
いカムによってテーブル４の移動とともに切換えられる
ように構成されている。したがって、三方切換ボールバ
ルブ４０は球４２の流路を介して液体受入口４３と液体
受入孔２２とが連通して液体を充填することできる第１
の位置（図１に示す）と、連通孔４４と液体受入孔２２
とが連通して容器１内の空気および液面上昇に伴う液体
を排出する第２の位置とを切換可能である。

【００１５】次に、本実施例の液体充填装置によって容
器に一定量液体を充填する工程を図２に基づいて説明す
る。同図において、（イ）〜（ホ）は液体充填の１サイ
クルを示しており、（イ）ではローラ５が低い面６に位
置し、上記液体充填装置は容器１の直上にあり充填ノズ
ル２４が開閉用小筒３５内に収納されている状態である
ので、液体は容器１に充填されない。次いで、（ロ）で
はローラ５が上り斜面７に位置し、容器１の口頸部２上
端部が案内部材３４に当接し、案内部材３４が上昇して
作動部材３０がコイルばね３２の付勢力に抗して上方に
移動することにより、開閉用小筒３５が押上げられ充填
ノズル２４が露出される。しかし、この場合には三方切
換ボールバルブ４０の球４２が連通孔４４と液体受入孔
２２とが連通する第２の位置にあるから、容器１内の空
気を排出するだけで、タンクＴからの液体は注出されな
い状態にある。

【００１６】さらに、（ハ）では三方切換ボールバルブ
４０の球４２が液体受入口４３と液体受入孔２２とが連
通して液体を充填することのできる第１の位置に切換え
られるとともに、ローラ５が高い面８に位置することで
、開閉用小筒３５が一段と押上げられて閉じていた通路
３６も開放され、充填ノズル２４によって液体が充填さ
れ、液面上昇に伴い容器１内の空気および液体を通路３
６、隙間３３を通してシリンダ１０の連通孔１２から排
出し、この液体がタンクＴにて回収される。

【００１７】そして、（ニ）は液体の充填終了直前を示
し、ローラ５が高い面８に位置し、開閉用小筒３５が押
上げられ充填ノズル２４が露出したままの状態であるが
、三方切換ボールバルブ４０の球４２が第１の位置から
第２の位置に切換えられる。したがって、容器１の残留
空気を充填ノズル２４、液体充填用小筒２３、液体受入
孔２２、連通孔４４を経て速やかに逃がし、容器１を復
元させる。これにより、液溢れがなくなり、容器１の肩
口３まで液体を充填することができる。次いで、（ヘ）
のようにローラ５が再び低い面６に位置すると、コイル
ばね３２の付勢力により開閉用小筒３５が押下げられ、
充填ノズル２４が開閉用小筒３５内に収納された状態と
なって充填の１サイクルが終了する。

【００１８】次に、表１に基づいて実験例を説明する。

【表１】

【００１９】この実験例を示した表１において、比較例
１および比較例２は図４の液体充填装置であって、これ
らは充填圧力を相違させている。また、実験例ではテー
ブル４の数は１２であり、充填液としては界面活性剤を
含む住宅用液体洗剤を使用し、その液比重は１．００５
ｇ／ｃｃ　である。標準偏差Ｓは充填した液体量のばら
つき度合を示し、ヘッドスペース（Ｈ．Ｓ）は図３に示
すように容器１の肩口３から充填した液体面までの寸法
である。このように表１によれば、本実施例では比較例
１および比較例２より充填量を増加させ、標準偏差Ｓを
減少させ、そしてヘッドスペースの寸法も小さくするこ
とができた。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限らず種々の
変更が可能である。例えば、上記実施例では切換弁とし
て三方切換ボールバルブ４０を用いたが、三方切換用の
円筒弁等であってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液体
充填装置によれば、充填速度を遅くしたり、液充填量を
減少させることなく、液溢れを防止したので、容器の肩
口近くまで液体を充填することができ、液溢れによる容
器の汚れもなく保守の必要がなくなる。また、量目が安
定するので、不良品を排除でき、生産効率が向上し、そ
して構造が簡単であるので、コストを低減させることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体充填装置の一実施例を示す縦
断面図である。

【図２】図１の装置による液体充填工程を示す説明図で
ある。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は本実施例で使用する容器を示
す正面図，側面図である。

【図４】従来の液体充填装置の一例を示す縦断面図であ
る。

【図５】図４の装置による液体充填工程を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１　　容器 ２　　口頸部 ３　　肩口 ４　　テーブル １０　　シリンダ １２　　連通孔 ２０　　充填部材 ２２　　液体受入孔 ２３　　液体充填用小筒 ２４　　充填ノズル ３０　　作動部材 ３１　　プランジャ部 ３２　　コイルばね ３４　　案内部材 ３５　　開閉用小筒 ３６　　通路 ４０　　三方切換ボールバルブ（切換弁）４１　　ケー
シング ４２　　球 ４３　　液体受入口 ４４　　連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　底部に挿通孔を、下部に連通孔をそれ
   ぞれ穿設したシリンダと、このシリンダの上部を密閉し
   液体を受け入れる液体受入孔を穿設した密閉部材を有し
   、上記液体受入孔と連続しシリンダの下方から突出する
   液体充填用小筒を垂下するとともに、この液体充填用小
   筒の下端部に充填ノズルを設けた充填部材と、上記シリ
   ンダの挿通孔に液密に且つシリンダに対して上下動可能
   にプランジャ部を装着し、下部に容器の口頸部が当接す
   る案内部材を固定し、この案内部材から開閉用小筒を垂
   設するとともに、開閉用小筒と上記液体充填用小筒との
   間に上記シリンダの連通孔と連通する通路を形成した作
   動部材とを備え、充填時には上記作動部材の開閉用小筒
   が押上げられて上記充填ノズルから液体が注入されると
   ともに、液面上昇に伴い容器内の空気および液体を上記
   通路を経てシリンダの連通孔から排出する液体充填装置
   であって、上記充填部材の液体受入孔に、液体を充填す
   る第１の位置と容器内の空気および液体を排出する第２
   の位置とを切換可能な切換弁を連結し、上記充填ノズル
   による容器への液体の充填が終了する直前に上記切換弁
   を第１の位置から第２の位置に切換えることを特徴とす
   る液体充填装置。