JPH057278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の適応分野〕 本発明は液状製品が包装容器内に計量して注入
される型の包装機械用充填器に関する。

〔先行技術の記載〕

紙及びプラスチツク製包装容器へ充填される液
体製品例えばミルク、フルーツジユース等用包装
機械は非常に大きい生産能力を持ち、１時間当り
8000から10000個の生産能率を有する包装ライン
は珍しくない。包装の速さは、ある程度包装物の
大きさに依存するが、特に液体製品を計量しなが
ら充填する場合前記のタイプの包装機械の能力が
低下してしまう。包装物の製造速度を高くする
と、充填は非常に短い時間に、大抵の場合１秒の
何分の１かで行なわなければならず、これは充填
装置に非常に大きい要求を課することとなり、ま
た特に包装物の容積の精度に対する要求は非常に
大きくなる。利用できる短い時間内に充填を行な
うことを可能にする１つの必須条件は、ほとんど
渦流を起さずに、また液をこぼしたり周囲に飛び
散らしたりすることなしに、また空気により泡を
立てることがないようにしなければならない。

前記のようなタイプの包装機械では、ピストン
充填器が用いられる、即ち充填パイプに連結した
シリンダが用いられることは周知で、シリンダ内
に可動ピストンが配置され、それによつて製品が
充填パイプを通つて圧し出され包装物の中に導入
される。これらのピストン式充填器は多くの場合
満足すべき働きをするが、しかしそれは比較的高
価であり、嵩張りまた比較的洗浄しにくい。その
うえ、もしピストン充填器が例えば数個の充填パ
イプを有する回転式充填器であるなら、ピストン
を各充填パイプに割り当てなければならず、ます
ます高価で嵩張るものとなる。特にピストン型充
填器の駆動機構は各々のピストン充填器に対して
１つの機構の割合で設けなければならないので、
このような充填器はさらに高価で嵩張るものとな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、以上の問題を解決すべく構成された
ものであり、したがつて本発明の第１の目的は、
液体製品を周囲に飛散することなく確実にかつ瞬
時に包装容器に充填し得る、包装機械用高速充填
器を提供することである。

さらに、本発明の第２の目的は、液体製品を充
填するポンプ配管系が液体収容容器の液体レベル
以下に晒される出口端と入口端とを有するサイホ
ン形式のものとし、充填管に気泡を導入すること
なく一包装容器の充填時に生じるスピル滴下を防
止する構成の包装機械用充填器を提供することで
ある。

〔問題を解決する手段〕

本発明は、複数の包装容器に液体製品を調量し
て導入するための包装機械用充填器であつて、 これら包装容器に充填されるべき液体製品を収
容する回転可能の収容容器と、 該収容容器の底部に固定され且つ該底部から突
出している複数の充填パイプとを含み、 これら充填パイプは、一端において、前記収容
容器の底部に形成された複数の孔をそれぞれ介し
て該収容容器の内部に連通されているとともに、
他端において、前記液体製品を充填すべき前記複
数の包装容器をそれぞれ受け取るようにされてお
り、 また、 前記収容容器内の液面下に共に開口している入
口端及び出口端を有する固定供給パイプを含み、 該供給パイプの出口端は前記収容容器の底部の
内面と液密に且つ摺動可能に係合しているととも
に、前記収容容器が回転した時に該収容容器の底
部に形成された前記複数の孔を介して前記複数の
充填パイプの前記一端に順次に連通されるように
なつており、 更に、 前記供給パイプの入口端及び出口端の間に設け
られていて、該供給パイプの出口端と前記充填パ
イプの前記一端とが連通した時に前記収容容器か
ら前記包装容器に液体を供給するようになつたポ
ンプを含むことを特徴とする。

〔作用〕

以上の本発明の構成によれば、多数の充填パイ
プか収容容器とともに回転し、これを介して充填
パイプの下端から多数の包装容器に液体製品を充
填するとともに、供給パイプからのポンプにより
液体製品を供給する際に、サイホン形式となつて
いるため一包装容器への液体製品充填終了時供給
パイプの入口端遮蔽時に液体の流れが瞬時に遮断
されるとともに、気泡などの配管系への導入が防
止されるので、液体の飛散なくスピル滴下が防止
できる。

〔実施例の説明〕 本発明の好適な実施例は概念図を参照して以下
に記載されるであろう。

第１図を参照して、収容容器１２はここでは充
填すべき液体、例えばミルクに対するものが示さ
れる。収容容器１２は軸２２の周りに回転するこ
とができ、また収容容器１２はその上方の縁に対
して滑動シール１６を付けた固定蓋１５を備え
る。蓋１５を貫通して製品（液体）用供給管２１
が通り、また収容容器１２内にはフロートまたは
液面モニタ用電極が、本図には示さないがそれ自
身として周知である仕方で配置され、これにより
ほとんど一定液面を得るようにする。回転する収
容容器１２には収容容器１２の内側と連絡してい
る充填パイプ２の数本が接続され、この充填パイ
プ２は収容容器の底に固定され、これら下方に走
り、パイプ２の上端は収容容器の底面と同じ高さ
に研磨される。さらに各パイプ２にはその下方部
に機械的に制御される弁１４が設けられ、この弁
１４については以下にさらに詳細に記載される。
好適の場合として静止供給パイプ１３がサイフオ
ンとして設計されて設けられ、その２つの端は収
容容器１２の内側にその液面レベルより下方に開
放しており、その一端１７は順次充填パイプ２の
各々の上端に接続されるようになつている。すな
わち収容容器１２の角度方向の位置の凾数として
この接続がなされる。モータ１１によつて作動さ
れる液体ポンプ１０が供給パイプ１３の中間に設
けられ、供給パイプ１３の出口側１７と充填パイ
プ２の入口側との間に接続が確立されたとき流体
を積極的供給をするようになつている。モータ１
１はステツプモータを使用することが好ましい
が、しかしその代りに連続運転する可変速電気モ
ータを使用することもできる。供給パイプ１３の
出口端１７は、常に充填パイプ２のどれか１つと
接続しており、よつて供給パイプ１３の出口１７
の梗塞は決して起らない。供給パイプ１３の入口
端は適当な深さ、例えば収容容器１２の底から５
cmのところに位置し、一方その出口端１７は、収
容容器１２の回転運動中順次充填パイプ２に接続
され、また回転しながら通過するパイプ２の上方
の縁の表面に対してさらに詳しく言えば容器１２
の回転中一時に１個または２個のパイプ２に対し
てシールを形成し、また充填に要求される角運動
のとき充填パイプ２の出口開口に対して開いた接
続をもたらすピツチ・サークル型の開口１８の中
に終端している。充填パイプ２の入口端とシール
を形成して接続されることが意図されている供給
パイプ１３の出口端１７は、本発明の好適な実施
例ではシールする表面、例えば水平に突出し表面
は拡大する唇部９または同じような配置の表面が
与えられている。

本発明の好適な実施例に従えば、充填パイプ２
の開口端で収容容器１２の中に開かれているもの
はすべて環状平面の滑動軌道１９を構成する平面
と同じ平面内に配置され、この軌道上を供給パイ
プ１３の下方シール表面９が滑動する一方滑動軌
道に対してシールを形成する。

もう１つの好適な実施例に従えば、収容容器１
２の中に開いている充填パイプ２の入口端は充填
パイプ２の断面領域に対して拡大され回転運動
（第２図）の方向に延びる部分２０を備える。

さらにもう１つの好適な実施例によれば、供給
パイプ１３の出口開口１８は供給パイプ１３の断
面積より相当大きい面積を有し、その大きい面積
の出口開口１８は横長い形状をし、この場合円形
である開口の一部を形成する。

上記の設計によつて、収容容器１２と共に回転
している充填パイプ２が常に液体で完全に満たさ
れていることが可能である。何故ならばパイプの
頂上の開口は常に流体の表面より下方にあるから
である。充填の瞬間が占める回転運動の一部にお
いて、充填パイプ２の開口端は供給パイプ１３の
出口唇９によつて蔽われる。この期間中はその結
果として、収容容器１２の中の液と瞬間的に閉じ
られた充填パイプ２の中の液との間には自由な連
絡はない。よつて空気はどの方向からもシステム
の入ることはできないであろう。その結果気泡発
生が効果的に防止され、また比較的流速が低いの
で渦がシステム内に生じることがない。

各々の充填パイプ２には開閉する弁１４が設け
られる。この弁１４は充填パイプ２と供給パイプ
１３との間の接続がされない位置では、好適な例
として弁座として設計されるパイプの下方の部分
に気密着座している。ここに記載した実施例にお
いて、弁１４は充填パイプ２がその上方の開口領
域と共に供給パイプ１３のシールする唇９の下方
に入るまえには、開かず、充填パイプ１３が供給
パイプのシールする唇９を離れるまえに閉じるよ
うにされる。弁１４は図中概念的に示されるカム
従動車機構４によつてそれ自身周知のやり方で制
御される。この機構４はとりわけ棒２３を含む、
その一端は弁棒２４に固定され、他端は弁１４の
開閉動作を制御するよう弁棒２４を運動させる目
的で固定カムに連結される。

ある場合には弁１４は圧力によつて制御され、
ばねを装備した心棒を有するよう設計されるかま
たはパイプ２の下方部にワイヤの網を設けて設計
される。その結果、全く簡単に計量される液の量
は非連続的にポンプされる量となり、この量はポ
ンプの圧力によつて弁を開く。これはある場合に
は有利であり得る。

本発明の実施例に従つて、各充填パイプ２はマ
ンドレル（中空棒）１によつて取り囲まれる。マ
ンドレル１の主な目的は充填することを意図され
た包装容器２５を運ぶことである。この包装容器
２５は外殻と底辺部を有し、通常カプセルとして
設計されている。マンドレル１の位置は、固定カ
ム２６とそれに協力するこるまたは同様なカム従
動車を含むカム機構３によつて決められる。カム
機構３は、充填する工程の始めではマンドレル１
が、パイプ２の端がマンドレル１の前方の部分か
ら突出するように充填パイプ２に対して相対的に
移動させられるように構成される。この運動を行
なわねばならない理由は、マンドレルの外側が液
と接触してはならず、乾燥していなければならな
いからである。充填パイプに対する充填行程はよ
つて次のようになる。

ａ マンドレル１と充填チユーブ２との間の相対
的運動はマンドレル１がカム機構３の助けを借
りて上方に引きあげられ同時に包装容器２５が
その位置に保持されるとき始まり、これは包装
容器がマンドレル１から少し引き離され、この
目的のために包装容器２５が下方に引き下ろさ
れることはないことを意味する、 ｂ 弁１４は開かれ、供給パイプ１３とカプセル
２５の間の接触が確立される、 ｃ 包装容器は下方に引き下ろされ同時に液が満
たされる、 ｄ 充填は、包装容器が満たされるとき（また充
填パイプ２と供給パイプ１３との接続が中断さ
れる時）停止し、一方包装容器は、充填パイプ
から離れるまで下方に送られる。

本発明による充填器は微生物に侵され易い液体
用に使うことが意図されるので、充填器が簡単で
効果的なやり方で掃除されることが非常に重要に
なる。掃除は、カム機構３が取り外され、ゆるめ
た底辺部がマンドレルの開放端の中に挿入される
（包装容器はこの場合マンドレル１の上に装着さ
れない）。収容容器１２には清掃剤を満たされ、
そして機械を普通に運転する。その結果、容器２
からの清掃剤は充填パイプを通つて下方に送ら
れ、弁１４から流出し充填パイプ２と外側とマン
ドレル１の内側の間の空間に充満することを許さ
れる。マンドレルの内側と充填パイプの外側との
間はまたシール、例えばＯ−リング８があり、こ
れが清掃液がマンドレル１の一方部を通つて流れ
出ることを禁じ、またパイプ・ダクト７がマンド
レルの壁中に配置され、これがマンドレル１の内
側と連通し、容器２に通じている。清掃液はよつ
て各充填パイプ２の内側を通り弁１４を通つてマ
ンドレル１の内側に沿いまた充填パイプ２の外側
に沿つて送出され再びダクト７を通つて収容容器
１２に返つてくる。

第２図は、回転する容器１２の下方部の一部が
示されている。開放面積により正しい充填特性を
もたらすようにすることを留意してかなり容易に
実験的に決められる。原則として、供給パイプ１
３から充填パイプ２までの開放は常に一定でなけ
ればならない。充填パイプ２に関して、特性は次
のようでなければならない。即ち面積及び従つて
流量は、充填パイプ２の上方部が順次露出される
とき順次増加し、充填パイプ２が供給パイプ１３
の開放部１８の下にある間一定である。最適の充
填特性を得るには、よつて弁１４は供給パイプと
充填パイプの間の接続が確立するまえに完全に開
放されていなければならない。その結果充填パイ
プ２の露出された開放面積は排出される量に対し
て決定される。

第３図では、充填パイプ２が供給パイプ１３と
その出口開口１８に対して異なつた位置または角
度方向の位置にあるところを示す。異なつた弁位
置と充填器の種々の要素間の相互の運動が簡単に
以下に第２図に示す位置またはステーシヨンを参
照して記載されている。その位置は〜の字で
表わされる。

位置：包装容器２５は丁度充填されたところで
ある。弁１４は閉じられている（これは充填
パイプ２の頂上の開口が供給パイプ１３のシ
ール唇部９の下にあるとき起こる）。包装機
械の底つけ装置でまた保持器でもある部材２
７は下方に向いて移動して包装容器２５をマ
ンドレル１から引き離す。マンドレル１はカ
ム機械３によつて制御されて丁度下方に動き
始めたところである。

位置：充填された包装容器２５はマンドレル１
から完全に引き離され、図示されていない蓋
を付けるステーシヨンに移動させることがで
きる。充填パイプ２の弁１４は勿論閉じら
れ、またマンドレル１は供給パイプに対して
移動させられ、その結果充填パイプ２の弁１
４は完全にマンドレル１の中に引き入れられ
ている。

位置：充填パイプの弁１４が閉じられている、
充填された包装容器は運び去られてマンドレ
ル１は新しい包装するカプセルを受ける準備
を完了している。

位置：弁１４とマンドレル１は位置の場合と
同じ位置にある。１枚の包装材料がマンドレ
ル１の周りに巻き付けられ（恐らく前以て成
形したチユーブ状の包装材料ブランクがマン
ドレル１に押し込まれる）、また材料の縁は
互にシールされて“チユーブ”がマンドレル
の周りに形成される。

位置，：弁１４は閉じられ、底辺ブランクを
有する底辺を取り付ける装置２７は前のステ
ーシヨンで製造された外殻の部分に底をつ
ける。

位置：充填パイプ２の頂上の部分は底の部分９
の下に導入され始める。弁１４は充填パイプ
２の頂上の開口の全体が唇の部９で蔽われる
まで閉じている。唇の部９で蔽われると弁１
４が開かれる。マンドレル１はカム機構３の
助けを借りて静止充填パイプ２に対して上方
に引き上げられ、これはマンドレル１の上に
ある包装容器２５がマンドレルから少し引き
離されることを意味する。何故ならば包装容
器２５を積極的に掴んだ状態に保持する底つ
ける装置２７は充填パイプに対して移動しな
いからである。

位置：充填弁１４は開いており、充填は充填パ
イプ２の頂上の開口が供給パイプ１３の開か
れた地域１８内にある限り起こる。包装容器
２５は、装置２７が充填作業中下の方に引き
上げられるため、マンドレル１から引き離さ
れる。

ここに記載したサイクルはそこで充填パイプ２
がもう一度位置をとることで繰り返される。

本発明による充填器の利点の中に、シール内の
微小な漏れの問題が実質的に完全になくなつたと
いうことがある。供給パイプ１３と充填パイプの
間にシールする唇部９に沿つて不完全な嵌め合い
があるために、もし漏れがまだ起きるならば、供
給パイプ１３からの漏れる液だけが収容容器１２
内の始めの容積の液の中に汚染されることなく流
れ込むであろう。さらに、装置は製造並びに操作
の見地から設計は非常に簡単であり非常に安価で
ある。充填器が製品の送り出しのところで包装容
器の自動計量と組み合わされるかまたは一体にさ
れると、もしポンプがステツプ変速モータで駆動
されているなら、計量上の誤りは連続的に訂正さ
れることができる。適当なエレクトロニツクス機
器によつて異なる充填パイプ２の間のシステム誤
差はまたは補償されることができる。本発明によ
つて、従来の周知の充填器に関連して遭遇する問
題はなくなりまたさらに現存する包装機械につけ
て使うことのできるという利点を有する装置が提
供されている。

本発明による充填器のさらに別の実施例は第４
図から第７図に示されている。第４図と第５図か
ら明らかなように、この充填器は被包装製品９３
を含む回転収容容器７５を含む。回転収容容器７
５は車軸７３上のベヤリング７４によつて支持さ
れ、またここに示さない駆動装置によつて回転運
動を与えられる。回転収容容器７５はその底にい
くつかの下方に向いた充填パイプ５０を備え、そ
こでパイプ５０はチユーブ状の保持要素９６内に
固定されている収容容器７５と接続する。充填パ
イプ５０の上方の開口８１は収容容器７５の中に
開き、一方充填パイプの下方部はマンドレル５３
と弁装置６３と６４を運ぶ。弁装置６３と６４の
機能と設計は以下に詳細に記載する。充填パイプ
５０に沿つて軸線方向に移動することのできるマ
ンドレル５３は、それが包装容器を受け入れるか
またはその代りにそのような包装容器を形成する
ための装置を形成することができるようになつて
いる。

充填器は柱７２によつて支持され、柱７２の上
にカム軌道７１を付けた円形の制御装置７０が配
置される。マンドレル５３に固定された従動車５
４はカム軌道７１内に滑動するようにされ軌道７
１によつて制御されるので、収容容器７５と充填
パイプ５０の回転運動のあいだ、マンドレルはカ
ム軌道７１によつて位置を変位されている従動車
５４によつて充填パイプ５０に対して軸線方向に
移動する。

前述の実施例に記載された充填器構造で、供給
パイプ１３の下方の唇９は収容容器１２の底に対
してシールを形成するものとした。この設計はよ
く機能するけれども、ある摩耗がある場合には接
触面で起こり、その結果完全なシールは達成され
ないであろう。ここに記載した実施例は供給パイ
プ７７の下方の表面を拡大するプレート即ちシユ
ー７６との間に滑動するが接触を持たず、隙間７
９が供給パイプの底のシユー７６と収容容器７５
の底との間に常に存在する。隙間７９は静水力学
的層として特徴づけられることができるであろ
う。ここでは収容容器の底とシユー７６との間の
圧力は出口領域８０の上方の供給パイプ７７内の
圧力と共に隙間７９を調節して、その領域内の圧
力が収容容器７５の角度方向の位置にかかわず常
に一定に保たれるようにする。この目的のため
に、供給パイプ７７が軸線方向でばねの性質を有
することが必要で、これはヨーク８９を経て供給
パイプ７７が棒８７に組み合わされ、棒８７には
プレート９６を介してバンジー８６内のばね８８
が働きかける。バンジー８６が分割入子式である
ことにより、ばね８８のばねの力は調節され、そ
の結果棒８７によつて伝達される適当なばね荷重
が得られる。

収容容器７５内にある被包装製品９３は供給パ
イプ９２を通つて収容容器に供給され、レベル制
御器９４によつて制御されるレベル９５まで液が
満たされる。制御器は図では位置を指示するだけ
であるが、どのような適当なタイプのものでもよ
い。収容容器７５内の製品９３は例えばミルクま
たはジユースであり、この製品は原則的には収容
容器７５からポンプによつて第１図に示す方法で
送出され、第４図に示す供給パイプの部分の中に
矢印を付けた点９１のところに導入される。充填
する製品はパイプ９０を通つて供給パイプの下方
部分７７の中に送出され、供給パイプの出口８０
では製品は収容容器７５の底と接触するかまたは
収容容器７５の回転によつて前方にもたらされる
供給パイプ５０の頂上の開口８１と接触する。ど
ちらの場合も、収容容器７３の製品の圧力に対し
て相対的に静水力学的過剰圧力が供給パイプ７７
の端のシユー７６の下方または出口領域８０の上
方にある隙間７９で上昇し、この静水力学的圧力
は、もし静水力学的圧力が増加するとシユー７６
が少し上にあげられ、またはもし静水力学的圧力
が減少するときはシユー７６が少し下げられるよ
うに、ばね８８のばねの力に抗して働く。たしか
に製品運搬中に漏れが供給パイプの下方端から間
隙７９を通つて収容容器７５内に起るが、これは
重要ではない。何故ならばこの漏れは収容容器７
５内にある製品の中に再び入るだけであるからで
ある。構成の助けによつて、ばね８８のばねの力
は、充填パイプ５０を通る製品の放出のとき適当
な圧力が得られるように調整されることができ、
ばね８８の助けによつて一定に保たれた圧力で製
品と充填することがこの構成によつて可能であ
る。これは製品の圧力が供給ポンプの圧力によつ
て完全に決められるようになつた前述の実施例で
は可能でなかつた。

上記の実施例のように収容容器７５の回転によ
つて、充填パイプの頂上の開口８１は供給パイプ
７７の出口の開口８０を過ぎて移行され遂にそれ
と一致し、容器７５から図示しないパイプ・ライ
ンにまた供給パイプ７７の矢印をつけた点９１に
送出される製品９は、供給パイプ内に挿入したポ
ンプによつて与えられる圧力によつて、充填パイ
プ５０を通つて充填パイプの下方の開口のところ
に置かれ底部を備えた包装容器に送入され、よつ
て包装容器は製品で満たされる。充填パイプ５０
は勿論、それが供給パイプと接していない間もま
た、その頂上の開口８１を通つて収容容器７５と
接続しており、これは充填パイプ５０は製品９３
で満たされていることを意味するが、しかし、充
填パイプの下方部内の弁の配置はこの作業サイク
ル時は閉じられているので、充填パイプ５０の下
方部を通つて製品は流出しないであろう。

収容容器７５はその頂上で固定蓋８２，８４に
よつて閉じられ、この蓋はシールした隙間８３を
経て収容容器７５の上方の縁の地域に接続され
る。充填器の静止した部分、例えば供給パイプ９
２、レベル制御器の送信器９４及び供給パイプは
蓋８２，８４に固定されている。

供給パイプの下方の部分と収容容器の底部との
間に滑動するシールを有する以上に記載した充填
器の実施例において、充填は次のように行なわれ
る。即ち、製品の液体が充填パイプを通つて流
れ、充填パイプの頂上の部分が供給パイプの出口
開口に接続されている間包装容器の中に流れ出
る。充填パイプが下方の弁を備えていることは事
実であるが、しかしこの弁は充填行程そのものを
制御するものでなく、供給パイプの出口開口が充
填パイプの頂上の開きを重なるまえに供給パイプ
のシールするプレートが供給パイプの頂上の開口
を蔽うや否や開くという役目と、供給パイプの底
のシールするプレートが充填パイプの頂上の開口
のいずれかの部分を露出するまえに供給パイプの
下方の部分を再び閉じるという役目を有する。こ
のようにして、弁の機能は単に、供給パイプの下
方部分が充填パイプの一部と重複するサイクルの
部分が行なわれる間充填パイプの下方の部分が開
いていることを確実にし、また供給パイプのシー
ルするプレートが充填パイプの頂上の開口を離れ
るとき、充填パイプの下方部が再び閉じられるこ
とを確実にすることである。

しかしながら、ここに記載した構造では弁構成
はまた充填行程の第２の“制御する機能”を有す
る。何故ならば包装品の充填は弁が開くや否や始
まり弁が再び閉じられると中断されるからであ
る。

弁の配置は第６図から第９図に示され、その各
各は断面で充填器の充填パイプの１つを示し、ま
た、前に述べたように、充填器は多数の、例えば
８個の均等に分布された充填パイプを備える。第
６図から第９図に示す弁配置において、充填パイ
プ５０は充填ダクト５２の下方部内に固定した弁
棒６５を備え、充填ダクト５２の下方部内に固定
弁棒６５を備え、充填ダクトの外方の部分は弁円
錐６３を備える。弁円錐６３は充填パイプ５０と
同軸に配置された円筒形本体９８の下方部分を形
成する可動弁座６４に対して気密なシールを形成
するようになつている。円筒形本体９８はその内
側と共に充填パイプ５０の上に設けられたフラン
ジ６６の外側に対して滑り、またＯ−リング型９
９のシールを有する充填パイプ５０の下方部に沿
つて滑ることができる。円筒形本体９８はまた肩
部６７を持ち、また円筒形本体９８と充填パイプ
５０の外側の間に空間６０が形成され、この中に
螺旋圧縮ばねが入り、このばねはそのばねの力を
前記円筒形本体９８と充填パイプ５０の肩部６７
との間に加える。よつて円筒形本体９８は、空間
６０の中にある圧縮ばねの力に打ち克つことによ
つて充填パイプ５０に沿つて上方に移動すること
ができるが、このばねの力は比較的小さい。充填
パイプ５０の周りに、さらに、一本の外側のパイ
プ５１が嵌められ、このパイプ５１は下方にフラ
ンジ５５を有す。このパイプ５１は可動にするこ
とができるが、充填パイプ５０に対して相対的に
その位置に固定されることができる。フランジ５
５は外側の円筒形本体９８の上方に向いた運動を
制限するための止め具を形成する。

弁の配置はまた包装材料ブランクを運ぶための
マンドレル５３または底の部分を有する包装容器
を形成するように包装材料シートを周りに巻きつ
けるためのマンドレルを有す。第６図から第９図
では、マンドレル上に配置した包装容器は点線で
示され９７で表わされる。マンドレル５３はまた
充填パイプ５０に沿つて軸線方向に変位でき、変
位運動はカム軌道７１と従動車５４の助勢によつ
てもたらされ、カム従動車はカム軌道７１の中を
走行して充填パイプ５０に対して軸線の方向にマ
ンドレル５３を変位させ、この変位は収容容器が
充填パイプと共に回転し、その間カム軌道７１を
含む制御装置７０は静止している。マンドレル５
３は２個のフランジまたは内方に向いた肩部５８
と６１及びフランジをつけた別の環状部分５７を
有する。環状部分５７は円筒形本体９８の外側に
沿つて滑ることができるように配置されている。
環状部分５７は、それが肩部５８，６１によつて
限定されるマンドレル５３の部分の内側に沿つて
滑ることができるようにされており、また環状部
分５７の下方部とマンドレルの肩部６１の間の空
間５９には圧縮ばねが設けられ、このばねは環状
の部分５７をマンドレル５３の上方の肩部５８に
対して押圧し、環状部分５７を保持するよう努め
る。さらに、空間５９内に収納される圧縮ばねは
空間６０の中に含まれる圧縮ばねよりも相当大き
いばねの力を有し、またマンドレル５３の底辺の
縁６２は弁円錐６３を越えて突出する。

第６図において、弁の配置はその閉じた位置で
示され、閉じた位置はカム従動車５４がその下方
の位置にあることを意味する。マンドレルのこの
位置と弁配置では、包装容器９７はマンドレルの
周りに取り付けられるかまたは包装容器９７はマ
ンドレルの周りに形成される。この包装容器はそ
の底辺部にここでは示されないが前記の実施例に
おいて概念的に示された保持装置によつて保持さ
れ、この装置によつて形成された包装容器はマン
ドレル５３から容器に下方に向いた運動を与える
ことにより引き離されることができる。前述実施
例で２７で示した保持装置は充填パイプと同期し
て回転運動し、これらの保持装置がマンドレルか
ら引き離した包装容器を包装容器が液を満たされ
マンドレルから離された後でもしつかり掴んで保
持するようにされねばならない。

充填作業は、マンドレル５３がカム従動車５４
によつて充填パイプ５０に対して上方に動かさ
れ、マンドレルの下方の肩６１と環状部分５７が
円筒形の部分９８の外側に対して滑動することで
始まる。この滑動は、ばね５９と６０が圧縮され
ることなく充填パイプ５０に対してマンドレル５
３の変位を形成し、また変位は環状部分５７の突
出する肩部が円筒形の部分９８の上方の外側に向
いた肩部５６と接触するまで続く。この位置は第
７図に図示される。図で理解されるように、マン
ドレル５３と包装容器９７がその保持装置によつ
て保持される間マンドレルが上方に移動するの
で、マンドレルから部分的に引き離された包装容
器９７との間に相対運動が生じる。

第７図に示す位置を取つたとき、包装容器９７
がその保持装置の助けによつて下方に引かれると
同時に、弁が開くことにより充填が始まり、理想
的には包装容器９７を引き下ろす速度で包装容器
の中の液体製品のレベルが上昇する。これは製品
の容器内でのレベルが環境に対して一定の位置を
維持することを意味する。第８図で理解できるよ
うに、弁はカム従動車５４がさらに上方に移動す
ることによつて開かれる。充填パイプ５０が、充
填パイプと供給パイプが互に一部重複するかまた
は少なくともシユー７６が充填パイプ５０の開口
８１の上に来る場合の供給パイプ７７の下方位置
に到達したとき、上記上方運動が生じる。

カム従動車５４がカム軌道７１によつて上方に
案内されるとき、マンドレル５３は第７図で示す
位置に対してさらに上昇させられる。環状部分５
７の制御肩部は円筒形本体９８の上方の外側に向
いた制御肩部５６と接触しているので、円筒形本
体９８は上方に引かれる。何故ならば、前記の通
り、空間５９内の圧縮ばねのばねの力は空間６０
の中の圧縮ばねのばねの力より相当大きいからで
ある。円筒形本体９８が空間６０内のばねの圧縮
により上方に引つぱられるとき、弁座６４は固定
されている弁円錐６３との接触を失い、その結果
流路６８が弁座６４と弁円錐６３との間に形成さ
れる。

充填パイプ５０の内部５２は製品によつて満た
されており、充填パイプ５０の上端部分８１は供
給パイプ７７に接続しているので、製品は充填ダ
クト５２を通り、かつ弁通路６８を通つて流れ、
包装容器に、包装容器がマンドレル５３から引き
離されるのと同時に流入する。弁の開きは、第８
図に示す位置が得られるまで保持され、即ち、円
筒形本体９８の肩部５６の頂上側は充填パイプ５
０の周りに固定されているパイプ５１のフランジ
５５の下側に当たるよう圧す。円筒形本体９８が
この位置に達した後は、最早上方に移動すること
はできない。何故ならばそのような移動はフラン
ジ５５によつて禁じられるからである。しかしな
がら、従動車５４の制御のもとでマンドレル５３
が行なうさらに上方への運動は、空間５９内の強
い圧縮ばねがマンドレルがさらに上方に動いて第
９図に示す位置に達すると同時に圧縮されるとい
う効果を有する。第９図に示す位置では、マンド
レルは現在は一杯に満たされていると考えられて
いる包装容器９７との接触を完全に失なつてお
り、包装容器は弁の口部の下方のレベルまで引き
離されており、あとで横の方向に運び去られる。

充填が完了すると、弁は上記の逆の手順で閉じ
る、即ちマンドレル５３はカム従動車５４の助け
によつて充填パイプに相対形に低下させられ、空
間５９内の第１の圧縮ばねは解放され、またマン
ドレルは第８図に示す位置をとる。このときマン
ドレルは弁は閉じられる間さらに第７図の位置ま
で下げられ、その後マンドレル５３は第６図に示
すその最も低い停止位置まで下げられる。この位
置では新しい包装容器がマンドレルの周りに配置
され、そこでサイクルが繰り返される。

ここに説明する実施例では、製品を入れた収容
容器は回転し、一方供給パイプは固定されている
と仮定してきたが、ある型の包装機械、例えば包
装容器が真つ直ぐで水平なコンベヤに沿つて運ば
れる機械では、充填パイプが固定されるのが望ま
しい。上記の原理によつて機能する充填器はこの
ような場合は使用できない。固定した充填パイプ
を有するタイプの装置では、充填パイプは固定さ
れる容器の中に上記の説明で示したように固定さ
れ、一方供給パイプ１３，７７は、その底辺の出
口開口端８０とこれをシールするシユー７６が円
を描くように回転させられ、供給パイプ７７の出
口端８０は連続して固定した充填パイプの上端開
口と接触する。充填する構造はよつて上記の説明
に記載されたと同じ方法で働くことが意図されて
いる。しかしながら、充填パイプ５０を有する収
容容器７５と充填パイプ７７との間の相対的運動
はここでは容器が固定され供給パイプが移動する
ということで得られるという違いがある。この場
合も又、前以て製造された包装容器は始め保持装
置の助けによつて充填パイプの周りに取り付けら
れ、次いで充填のときコンベヤベルトの中に下げ
られ、そのあと充填が停止したあと、充填された
パツケージを水平方向に取り除くコンベヤベルト
によつてさらに運ばれ、一方新しい空の包装容器
が充填パイプの前に導入される。

ある時は、充填器が１つまたは１つ以上の充填
ステーシヨンを停止して作動することがまた望ま
しいことがある。上記の充填器の設計では、ある
方法を始め取らない限り、これは直ちに可能では
ない。

本発明により、この問題は、充填パイプの下方
端部にある弁６３，６４または６５（第６〜９
図）の１つまたはそれ以上が他の弁が正常に作動
するとき同時に閉じられることができるというこ
とで解決される。これはマンドレル５３の動きに
働きかけねばならぬということはなく行なわれ
る。そして要求される唯一のことはフランジ５５
を付けた外側のパイプ５１が円筒形本体９８の上
方の肩部５６に向かつて圧されなければならない
ということである。もしこれを行なうと、弁は弁
ばね５９と６０からのばねの力の助けによつて上
方に引つ張られる円筒形本体９８によつて開くこ
とができない。またばね５９と６０は次いで制御
されたマンドレル５３の作用を受ける。カム従動
車５４によつて制御されるマンドレル５３の動き
は影響を受けないこと、しかしまた上下の制御さ
れた運動はカム従動車５４に働くカムによつて装
置が回転運動をするときいつもマンドレルに与え
られていることに注目すべきである。しかしなが
ら、外側のパイプ５１のフランジ５５がずつと下
の方に圧し下されるため、フランジ５５が弁座６
４が閉じた位置にあるとき円筒形本体９８の肩部
５６と接触を行なう場合には、この運動は完全に
ばね５９と６０によつて吸収される。

外側のパイプ５１の位置の調整は手動でまたは
機械的調整装置の助けによつて行なうことができ
る。フランジ５５の位置をもつてしては、弁６３
と６４の最大の開放を決めることもまた可能であ
り、またこのようにしてまた弁を通る流れを調整
することも可能である。換言すれば、外側のパイ
プ５１の位置の調整によつて、弁６３と６４から
排出される液体の量をセツトすることは可能であ
る。

外側のパイプをそれが通常の運転中に有するレ
ベルより高いレベルに上げることにより、底辺の
シールするリング９９が露出する程度に円筒形本
体９８があげられることを許すことは可能であ
る。これは洗滌によつて装置を清浄するときは重
要である。何故ならばそれにはフランジ５５の位
置をあげて洗滌剤を充填器を通して流すだけです
むからである。洗滌剤はそこで充填パイプ５２、
弁６３及び弁座６４の内側だけでなく、また非常
に重要であるシールリング９７の領域を洗うこと
ができるであろう。

本発明による包装容器は簡単にまた信頼性をも
つて作動し、また同時に大きな充填容量と良好な
充填精度を与える。充填器を無菌にする、即ち充
填器が比較的簡単な追加的装置の採用によつて内
容物の病原菌の感染の危険なしに無菌の内容物で
満たされることができるようにする必須条件とい
うものがまた存在する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による充填器の概略の断面を示
す図；第２図は線Ａ−Ａに沿つた供給パイプ下方
部の断面を示し、充填パイプの位置をステーシヨ
ン即ち作業位置−に分割することによつて画
定する図；第３図は充填パイプの弁装置の位置及
び充填パイプと包装品との異なつた作業位置での
相互位置を示す図；第４図は本発明による充填器
の上部を示す図；第５図は本発明による充填器の
上部を示す図；第６図、第７図、第８図及び第９
図はそれぞれ異なつた位置での充填パイプの弁機
構を示す図；第１０図は第４図のＢ−Ｂ断面を示
す図である。 図において、２……充填パイプ、１０……ポン
プ、１１……モータ（ポンプ用）、１２……収容
容器、１３……供給パイプ、１４……弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の包装容器に液体製品を調量して導入す
   るための包装機械用充填器であつて、 これら包装容器に充填されるべき液体製品を収
   容する回転可能の収容容器と、 該収容容器の底部に固定され且つ該底部から突
   出している複数の充填パイプとを含み、 これら充填パイプは、一端において、前記収容
   容器の底部に形成された複数の孔をそれぞれ介し
   て該収容容器の内部に連通されているとともに、
   他端において、前記液体製品を充填すべき前記複
   数の包装容器をそれぞれ受け取るようにされてお
   り、 また、 前記収容容器内の液面下に共に開口している入
   口端及び出口端を有する固定供給パイプを含み、 該供給パイプの出口端は前記収容容器の底部の
   内面と液密に且つ摺動可能に係合しているととも
   に、前記収容容器が回転した時に該収容容器の底
   部に形成された前記複数の孔を介して前記複数の
   充填パイプの前記一端に順次に連通されるように
   なつており、 更に、 前記供給パイプの入口端及び出口端の間に設け
   られていて、該供給パイプの出口端と前記充填パ
   イプの前記一端とが連通した時に前記収容容器か
   ら前記包装容器に液体を供給するようになつたポ
   ンプを含む包装機械用充填器。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器におい
   て、 各充填パイプの下方部分は弁を備え、該弁の開
   閉は包装容器を充填する期間と同期して制御され
   る充填器。 ３ 特許請求の範囲第１項の記載の充填器におい
   て、 各充填パイプの下方部分にはその開口を取り巻
   いて包装容器が配置され、該包装容器の上方端は
   充填パイプの出口端の開口より高いレベルに配置
   される充填器。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器におい
   て、 ポンプは各充填作動時制御された数の回転を行
   なうステツプモータによつて駆動される充填器。 ５ 特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   か１つの項に記載の充填器において、 前記充填パイプの入口端に接続されることを意
   図される前記供給パイプの出口端は表面を拡大し
   た肩部が設けられ、該肩部は前記収容容器の底部
   に対してシールを形成するように構成されている
   充填器。 ６ 前記特許請求の範囲の第２項に記載の充填器
   において、 前記弁の動きはカム従動車機構によつて制御さ
   れることを特徴とする包装機械の充填器。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器におい
   て、 前記収容容器の底部に開いている各前記充填パ
   イプの入口端はすべて同じ平面内に配置され、該
   底部には滑動軌道が設けられ、該軌道に対して前
   記供給パイプの下方の肩が滑動するよう配置され
   該軌道と該下方肩部でシールが形成されるように
   なつている充填器。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器におい
   て、 前記収容容器内に前記充填パイプの入口端が開
   口し、該充填パイプの入口端には該充填パイプの
   断面積に対して拡大され、回転運動の方向に延長
   された部分が設けられている充填器。 ９ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器におい
   て、 前記供給パイプの出口端は、該供給パイプの断
   面面積より相当大きい面積を有し、また該出口面
   積は、細長であり、細長開口の一部を形成する充
   填器。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器にお
   いて、 前記収容容器の底部に滑動軌道が設けられ、前
   記供給パイプの下部と該滑動軌道は流体静力学的
   層即ち供給パイプと滑動軌道との間に間隙が画成
   され、この間隙は液体で満たされ、前記供給パイ
   プの肩部は、該供給パイプと該滑動軌道との間の
   該隙間に所望の圧力を維持する目的で、調整可能
   なばねの力によつて該滑動軌道に対して圧される
   ようになつている充填器。 １１ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器にお
   いて、 弁円錐が該弁円錐と前記充填パイプの出口端と
   の間に空間が形成されるよう該充填パイプの下方
   の部分に形成され、また該充填パイプは、該パイ
   プに対してその軸線方向に変動可能なマンドレル
   によつて取り囲まれ、該マンドレルは、被充填包
   装容器を受け入れるよう構成され、前記マンドレ
   ルの下方の部分は該マンドレルの１端の位置では
   前記弁円錐に対してシールを形成するよう配置さ
   れ、一方マンドレルの他端の位置の前記マンドレ
   ルは流路空間が画成できるよう前記弁円錐に対し
   て相対的に移動させられるようになつている充填
   器。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の充填器に
   おいて、 前記マンドレルはその動きによつて前記充填パ
   イプの周りに滑れるように配置された要素に働ら
   きかけるようにされ、該要素の前方の部分は前記
   弁円錐に対してシールを形成するようにした弁座
   を有し、また前記要素は前記充填パイプに対する
   該マンドレルの相対的位置の凾数として圧縮ばね
   のばねの力に抗して上昇位置に移動され、この上
   昇位置で、前記弁座と前記弁円錐との間に流路が
   形成されるようになつている充填器。 １３ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器にお
   いて、 前記供給パイプは入子式の２つの部分よりな
   り、これらの部分の一方は前記収容容器の上に配
   置した固定蓋の中に固定され前記供給パイプに液
   体製品を供給するための前記ポンプで終端し、一
   方他方の部分は該供給パイプの静止する該一方の
   部分に対してシールを形成するがしかし該供給パ
   イプの軸線方向に移動可能である充填器。 １４ 特許請求の範囲第１３項に記載の充填器に
   おいて、 前記供給パイプの前記移動可能部分は圧縮ばね
   の力で制御され、該圧縮ばねによつて該供給パイ
   プの該部分は前記収容容器の底部に押しつけた状
   態で保持されるようになつている充填器。 １５ 特許請求の範囲第１３項記載の充填器にお
   いて、前記供給パイプの前記移動可能部分は、圧
   縮スプリングにより制御され、該圧縮スプリング
   に押圧されて該移動可能部分が前記収容容器の底
   部上の液状フイルムに押圧されるようになつてい
   る充填器。 １６ 特許請求の範囲第１項に記載の充填器にお
   いて、前記ポンプは、連続運転されるポンプによ
   り駆動されるようになつている充填器。