JPH0523519Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 考案の目的 ［産業上の利用分野］ 本考案は、キヤツプ付き注入口を備え、あらか
じめ内部を殺菌した袋中に液状物を充填、包装す
るに当り、充填液によつて排除される容器内の空
気を充填前に排除して充填効率を高めると共に、
充填完了後に容器と液面との間に生じる空隙を不
活性ガスによつて満たすようにした液体の充填作
業に用いられる脱気およびガス封入ノズル付き充
填バルブに関する。

［従来の技術］ 袋状容器に液状物を充填する際、容器内部の空
気を排除して液面の泡立ちを防いで充填効率を向
上させ、液充填後に容器と液面との間に生じる空
隙に不活性ガスを封入し充填物と酸素との接触を
絶ち、充填物の保存期間を長くするとか風味を損
なうことのないようにする手段は本出願前公知で
ある。この種の充填作業に用いられる充填バルブ
は、通常、取扱充填物に滅菌食品のようなものが
多く、また、その充填・包装効率を高めるため、 イ 衛生対策上、分解・洗浄が容易であること。

ロ 容器内に残留する空気の排除および不活性ガ
スの封入が良好にかつ衛生的に行われること。

ハ 充填終了時、ノズルからの液垂れの少ないこ
と。

が要望されており、上記の各条件を満足するよう
従来、使用中の充填バルブも注意を払つて構成さ
れていて（例えば実願昭57−89532号参照）、それ
なりの機能を奏しているが、細部にわたつて点検
すれば、必ずしも100％満足する特性を備えるも
のばかりとは云えなかつた。

［考案が解決しようとする問題点］ そこで、本考案充填バルブは、上記条件をより
良く満足する上に、特に液充填時、容器内から空
気を抜く際の脱気性を良好にすると共に、その際
空気と一緒に充填液の飛沫を吸込み、これが排気
およびガス封入管路、切換弁等に付着して衛生管
理上、不都合が生じないように改良し、さらに充
填効率の高い脱気およびガス封入ノズル付き充填
バルブを提供することを目的とする。

(ロ) 考案の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本考案充填バルブは、上記目的を達成するた
め、以下に述べる構成要件を具備している。

(1) 液充填用吐出管を中心にして、その外周下端
側において、前記吐出管に同心的に、かつ、そ
の長手軸に沿つて下側から上側に向け順に脱
気・ガス封入用ノズル付き連通室および液補給
室を、それぞれ独立して設けると共に、これら
の室を形成する隔壁と前記管外周壁との間を気
密かつ摺動可能に組付けて成り、吐出管下端開
口部は、長手軸方向外方に変位可能にした吐出
管端バルブによつて開閉され、脱気・ガス封入
ノズル付連通室下部の脱気・ガス封入用ノズル
口端部は、前記吐出管に形成した外周段部と係
合して内側から閉鎖されていて、前記管が軸方
向に変位することにより吐出管外周と前記ノズ
ル口端部との間に間隙が形成されて開放され、
また、液補給室に対応する吐出管周壁には、脱
気・ガス封入ノズル付連通室との隔壁上部に位
置して液補給室と吐出管内部とを連通する流通
孔を設け、前記吐出管の各室に対する摺動と、
前記吐出管端バルブの変位とは各別に制御可能
としたことを特徴とする脱気およびガス封入ノ
ズル付き充填バルブ。

(2) 脱気・ガス封入用ノズル付き連通室及び液補
給室は各別に分離可能に組付けられていて、バ
ルブ枠体、液補給室およびノズル付き連通室は
相互にクランプを用いて着脱可能に組立てたこ
とより成る上記(1)記載の脱気およびガス封入ノ
ズル付き充填バルブ。

(3) バルブ枠体に連結してエアシリンダおよびピ
ストンを施し、これにより液充填用吐出管を移
動させて脱気・ガス封入用ノズルの開閉を制御
すると共に、前記液充填用吐出管上部端にも、
それぞれエアシリンダおよびピストンを設け
て、これにより吐出管端バルブのバルブロツド
を二段階に変位させ、吐出管端バルブの開閉を
制御するようにしたことより成る上記(1)または
(2)記載の脱気およびガス封入ノズル付き充填バ
ルブ。

［作用］ 本考案バルブを使用して注出口付容器に液を充
填・包装する工程を説明すれば以下のとおりであ
る。

（） 容器が上昇するかバルブが下降して、容
器注出口が充填用吐出管に装着し、その上縁が
脱気・ガス封入用ノズル外周面に密に接触す
る。その際、容器は注出口部分を確保すること
によつて位置付けられている。

（） バルブ枠体のエアシリンダに圧縮空気を
供給して液充填用吐出管を僅かに軸方向に引上
げ、吐出管外周段部と係合していた脱気・ガス
封入用ノズル口端部を容器に対して解放する。

（） 切換弁を操作し、連通室を空気排気手段
に連通して、連通室下部の脱気・ガス封入用ノ
ズルを介して容器内の空気を吸引・排出する。

（） 容器内の空気をほぼ排気した時点で、バ
ルブ枠内のエアシリンダの他端に圧縮空気を導
入し液充填用吐出管を軸方向下向きに移動、吐
出管の外周段部を着座させて、ノズル口端部を
閉鎖すると共に、液充填用吐出管上端に連接し
たエアシリンダに圧縮空気を供給して吐出管端
バルブを変位させ、管下端開口を容器に対して
解放する。その際、切換弁を操作して連通室と
空気排気手段との連通を断つようにすることが
望ましい。

（） 液補給室、流通孔、吐出管および吐出管
端バルブを介して充填液を容器内に流入・充填
する。この際、充填液は計量手段を通すか、吐
出管端バルブの開放時間を制御するか等の方法
で、所定量、容器内に充填することを可能とす
る。また、内部から排気された容器は、液の充
填に伴なつて、その形を回復して旧の形に近い
形まで戻る。

液の充填時には容器内から空気を吸引する脱
気・ガス封入ノズル付連通室下部の脱気・ガス
封入用ノズル口部は閉鎖されているので、たと
え液表面の泡立ちによつて飛沫が発生しても、
それがノズル口内部まで届くことは無い。

（） 所定時間の経過後、吐出管端バルブに連
接したシリンダ他端に圧縮空気を導入して吐出
管端バルブを引上げ、吐出管端を閉鎖して容器
内への液充填を停止する。

（） 同時に、連通室に通じる空気排出手段を
切換えて、これを不活性ガス送出手段に連通す
ると共に、バルブ枠体のエアシリンダに圧縮空
気を供給して液充填用吐出管を再び僅かに軸方
向に引上げ、脱気・ガス封入用ノズルを容器に
対し開放する。

（） ノズルを介して容器内空隙に不活性ガス
を送入し、充填液面を酸素などのガスから遮断
する。

（） 容器の注入口を充填ノズルから脱すと共
に、スクリユ・キヤツパーの真下に搬送し容器
注入口にねじ蓋を施して液の充填・包装工程の
サイクルが終了する。

上記工程中（）については、バルブのリフト
を二段階にして、単位の充填液量が多い場合バル
ブの開きを大にして充填効率を低下させない工夫
も施されている。

また、バルブ枠体、液補給室および脱気・ガス
封入用ノズル付き連通室は、それぞれ単独に形成
されていて、その接続面相互間をクランプ機構に
よつて締付け組付けてあるので、充填バルブの保
守・清掃時には、これらクランプを開放すれば、
液充填用吐出管、バルブ本体、液補給室および脱
気・ガス封入用ノズル付連通室等々の部材に簡単
に分解でき、細部まで消毒・清掃等の手入れが可
能になる。

［実施例］ 第１図に沿つて本考案充填バルブの一実施例を
説明する。

同図は、本考案充填バルブの断面を示すもの
で、図示の都合で、Ａ−Ａ線の部分で二分して記
載してある。図中、１および２は図示してない排
気ポンプおよび不活性ガス、たとえば、窒素ガス
送出用ボンベを３方弁を介して連通するパイプの
ロツクナツト、３は、バルブ昇降軸のストローク
調整ねじ、４はインナーチユーブ、すなわち、液
充填用吐出管延長部の天端部材で、バルブ昇降ス
トローク調整ねじ３を含む調節部材を具備すると
共にバルブ昇降用エアシリンダ１０の一端面を形
成している。５は隔壁（パツキン）で、排気・ガ
ス封入ノズル付連通室１８と充填液補給室２４と
の間を気密に区画する一方、中央孔に液充填用吐
出管となるインナーチユーブ２２を摺動自在に、
かつ水密に支承する。６は、バルブ枠体にクラン
プ機構８により組付けられているエアシリンダ・
ピストン機構の第１端板で、同端板は、その中央
孔を貫いて前記インナーチユーブ２２に直列に連
結する第２インナーチユーブ２１を気密に、かつ
摺動自在に支承している。７は、第２インナーチ
ユーブ２１に組付けたピストン９のロツクナツト
で、前記ピストンは第１端板６、第２端板１６お
よびシリンダ１０により形成された密閉空間内に
摺動自在に嵌着して、その上側の空間に圧縮空気
が供給されると下降して第２インナーチユーブ２
１を介して第１インナーチユーブ（液充填用吐出
管）２２を下降させ、その外周段部２６の弁座
を、前記第１インナーチユーブ２２外周と隙間を
隔てて設けられた脱気・ガス封入ノズル付連通室
１８下端のノズル口端部２８に着座させて、前記
脱気・ガス封入用ノズルを容器注入口に対して閉
鎖する。これによつて連通室が排気ポンプに連通
していても容器内からノズルを介して空気を吸引
することができなくなり、したがつて液充填時に
液面から飛沫が発生しても、それがノズルを通つ
て切換弁の方向に移動することが無くなるから、
不活性ガス封入の際にその種液飛沫のため排気経
路その他の個所に不衛生状態がもたらされるおそ
れがなく、その防止のための保守・管理が容易に
なるメリツトがある。

容器内から空気の吸引および液充填後の不活性
ガス封入時には、ピストン９の下側空間に圧縮空
気を導入することによつてピストン９および第２
インナーチユーブ２１を上昇させ、これに連結し
た第１インナーチユーブ２２を持上げて、脱気・
ガス封入ノズル口端部２８を容器に対して開放す
る。このときのチユーブのストロークはノズル付
連通室１８のノズル部分を開閉できる程度の僅か
の距離でよいので、吐出管（第１インナーチユー
ブ）２２の充填液補給室２４位置に設けた流通孔
２９が脱気・ガス封入ノズル付連通室１８と連通
する事態は生じない。

８は、脱気・ガス封入ノズル付連通室１８、液
補給室２４、バルブ枠体２３および第１端板部材
６との間を組付け、または離脱可能に締付けるク
ランプ機構で、これを解放することにより各部材
は個々に分解され、作業終了後または始業前の消
毒、清掃あるいは保守管理の際に完全な手当てが
可能で、また人手を要することが比較的に少なく
て済む。

１０は、空気作動手段の各シリンダで、それぞ
れピストン９，１４および１５が摺動自在に嵌装
されている。

１１および１２は、第１インナーチユーブ（液
充填用吐出管）２２と第２インナーチユーブ２１
との接続金具と、そのキヤツプで、第１インナー
チユーブの取外し、取換えの際に利用される。１
３は、液補給室２４と充填液タンクとを結ぶ液供
給口である。なお、この種バルブを用いて充填す
る液体としては、ワイン、ジユースまたは乳製品
等、常温下で長期保存の際、風味が落ちるとか腐
敗し易い飲用液体が挙げられる。

１７は、第２インナーチユーブ２１延長部に形
成した第２シリンダ１０内に納めた圧縮スプリン
グで常時ピストン１４を上方に付勢して、ピスト
ン１４、ロツド１９およびバルブロツド２０を介
して第１インナーチユーブ２２の下端開口部に着
座する吐出管端バルブ２７を前記開口に嵌合し、
液充填口を閉鎖するようにしている。したがつ
て、前記バルブを解放するには第２シリンダ１０
において、ピストン１４と中央隔壁２５との間に
設けられた空間に圧縮空気を供給してピストン１
４を前記スプリング１７に対抗して下方に移動さ
せることを要する。それによつて液補給室２４に
充満する充填液は、液充填用吐出管（第１インナ
ーチユーブ）２２に形成した流通孔２９から該吐
出管２２内部を流れ、吐出管端バルブ２７を通つ
て容器内に供給されることになる。ピストン１５
は第３シリンダ１０内に嵌装されているが、この
ピストンはロツド１９とは摺動可能に嵌着してお
り、ロツド上端に螺着したロツクナツトに係合す
ることによりピストン１５の下側に圧縮空気が供
給され、ピストン１５が上昇したときロツド１９
を持上げる。ただし、ピストン１５は天端板４に
設けられたストローク調節機構に当接して、その
上向き移動距離が調整されるため、ピストン１５
によるピストンロツド１９の移動距離も制約され
ている。

すなわち、ピストン１４の操作によつて、スプ
リング１７の力に対抗してロツド２０を降下させ
大きくバルブを開くことができるが、ピストン１
５の下側に圧縮空気を導入して、ピストン１５を
調整機構に当接するまで上昇させれば、バルブの
開きは、その第１ストロークから第２ストローク
を引いたものとなつて第２の開度が得られること
になる。勿論、調整ねじ３を操作して調整機構を
上下させ、ピストン１５のストロークを調節する
ことにより、前記バルブの第２開度の大きさを調
節できることは云うまでもない。

上述した工程の切換えはタイマーまたはカム機
構などの利用により連続して繰返し、確実に操作
することができる。

なお、本実施例の充填バルブを操作する工程お
よびそれによつて得られる作用、効果は、さきの
［作用］の欄に詳述してあるので再説することは
しない。

(ハ) 考案の効果 以上のとおりであるから、本考案充填バルブは
容器に対する脱気およびガス封入ノズルの先端を
必要に応じ、下端に液充填用吐出管端バルブを備
えた液充填用吐出管周壁により開閉できる構造と
したので、液充填中は前記ノズルを閉鎖して液表
面の泡立ちによつて発生する飛沫を脱気・ガス封
入用ノズルおよびそのライン、切換弁中に吸込む
ことを防止し、食品衛生上、好適な充填作業を可
能とする。この点特に充填液が粘度が低く泡立ち
易いものである場合には有効である。

また、吐出管端バルブ２７の開度を二段階にす
ることによつて、大容量充填、小容量充填のそれ
ぞれの場合に対しても効率良い作業を実施でき
る。

さらに、バルブ枠体、液補給室およびノズル付
連通室をクランプを用いて着脱可能に組み立てる
ことにより、各部材の組付、分解が簡単にでき、
作業開始または終了時における部材、装置の滅
菌、消毒等の保守・管理を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案脱気およびガス封入ノズル付き
充填バルブの一実施例の断面図で、図示の都合上
Ａ−Ａ線において、それぞれ分割して表示したも
のである。 ５……隔壁（パツキン）、６……第１端板、７
……ロツクナツト、８……クランプ機構、９……
ピストン、１０……シリンダ、１１，１２……接
続金具・キヤツプ、１３……液供給口、１６……
第２端板、１８……脱気・ガス封入ノズル付き連
通室、２０……バルブロツド、２２……第１イン
ナーチユーブ（液充填用吐出管）、２４……液補
給室、２６……外周段部、２７……吐出管端バル
ブ、２８……脱気・ガス封入ノズル口端部、２９
……流通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 液充填用吐出管を中心にして、その外周下端
   側において、前記吐出管に同心的に、かつ、そ
   の長手軸に沿つて下側から上側に向け順に脱
   気・ガス封入用ノズル付き連通室および液補給
   室を、それぞれ独立して設けると共に、これら
   の室を形成する隔壁と前記管外周壁との間を気
   密かつ摺動可能に組付けて成り、吐出管下端開
   口部は、長手軸方向外方に変位可能にした吐出
   管端バルブによつて開閉され、脱気・ガス封入
   ノズル付連通室下部の脱気・ガス封入用ノズル
   口端部は、前記吐出管に形成した外周段部と係
   合して内側から閉鎖されていて、前記管が軸方
   向に変位することにより吐出管外周と前記ノズ
   ル口端部との間に間隙が形成されて開放され、
   また、液補給室に対応する吐出管周壁には、脱
   気・ガス封入ノズル付連通室との隔壁上部に位
   置して液補給室と吐出管内部とを連通する流通
   孔を設け、前記吐出管の各室に対する摺動と、
   前記吐出管端バルブの変位とは各別に制御可能
   としたことを特徴とする脱気およびガス封入ノ
   ズル付き充填バルブ。 (2) 脱気・ガス封入用ノズル付き連通室及び液補
   給室は各別に分離可能に組付けられていて、バ
   ルブ枠体、液補給室およびノズル付き連通室は
   相互にクランプを用いて着脱可能に組立てたこ
   とより成る実用新案登録請求の範囲第(1)項記載
   の脱気およびガス封入ノズル付き充填バルブ。 (3) バルブ枠体に連結してエアシリンダおよびピ
   ストンを施し、これにより液充填用吐出管を移
   動させて脱気・ガス封入用ノズルの開閉を制御
   すると共に、前記液充填用吐出管上部端にも、
   それぞれエアシリンダおよびピストンを設け
   て、これにより吐出管端バルブのバルブロツド
   を二段階に変位させ、吐出管端バルブの開閉を
   制御するようにしたことより成る実用新案登録
   請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の脱気およ
   びガス封入ノズル付き充填バルブ。