JPH06183402A - 液体充填機用容器液面調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】容器内に充填される液体高さが自動的に行な
え、しかも、充填機の洗浄や型換も円滑かつ容易に行な
うことができる液体充填機用容器液面調整装置を提供す
る。 【構成】空寸量の調整にあって、容器ｂ内へ挿入される
充填手段２の全体を駆動手段６により昇降させる。 【効果】充填手段を多数設けた充填機においても一度に
同一高さの設定が行なえるので、操作が簡単でしかも充
填稼動中の調整が可能となり自動的に行なえると共に、
充填手段の個々へ調整装置が設備されていないから、従
来の機械洗浄時や調整装置に起因する悪影響が解消され
て衛生的で高い品質管理のもとで液体充填が行なえ、直
接人手によって充填手段を操作しないため、省人化が計
れる上、作業者に対する安全性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器への液体の充填包
装業界等において、この容器内の充填液面高さを自動的
に調整することができる液体充填機用容器液面調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体を容器へ所定量充填する装置
は、例えば、図７に示すような、グラビティー（重力）
方式のものが知られている。

【０００３】このものは、液体タンク40と連通させた支
持体41に外側パイプ42を取り付け、この内部に内側パイ
プ43を挿嵌した二重構成の充填ノズル44を用いるもの
で、短時間の大量処理と高速化により、ロータリー式の
ヘッドへこの充填ノズルが多数取り付けられているもの
であって、充填前は、この外側および内側パイプ42, 43
の下部は閉塞されて液体の流出は停止されているが、外
側パイプ42が同図に示すように上昇することにより、下
端部が開口してこの両パイプ42, 43の間45からボトルリ
フター46に載置された容器47内へタンク40内の液体が充
填されるものである。

【０００４】そして、その作動は、ボトルリフター46上
の容器47をこのリフター46により上昇させると、前記充
填ノズル44が容器47内に挿入されるもので、外側パイプ
42の下側に取り付けたシール部材48が容器口へ当接し、
容器47内の気密を保持しつつ該外側パイプ42を上昇させ
ることで、両パイプ42, 43の下部が開口して液体が流出
する。

【０００５】容器47内の充填量、すなわち、空寸量は、
図７において、ノズル44の開口部45と容器口の上縁まで
の距離L0により各容器47ごと常に一定に保持されている
が、容器47の変換等によりこの空寸量L0を変更するとき
は、前記シール部材48が取り付けられている調整筒49の
螺動により該シール部材48を上下させて適宜行なってい
た。

【０００６】しかし、この調整操作は、ヘッドに取り付
けられた多数の充填ノズル一本ずつを人手により行なわ
なくてはならないので、作業性が極めて悪い上危険が伴
い、充填装置の停止中でないと行なえないものであっ
た。

【０００７】そのため、人手に頼らない自動化を達成さ
せる空寸量調整装置がいくつか提案されている。（例え
ば、特開平4-128185号公報，特開平1-153491号公報，実
開平3-43500 号公報参照） しかしながら、これらの装置は、いずれもヘッドに多数
取り付けられた充填ノズルのそれぞれに希望する調整装
置が取り付けられているので、これら調整装置を駆動す
る手段も同様に充填ノズルの付近に備え付けなければな
らず、容器内に充填される液体の品質管理が厳しいも
の、例えば、食品や薬品，化粧品，洗剤等（これ以外に
おいても当然である）の充填にあっては、前記駆動手段
より発生したり漏出する錆，摩耗粉，潤滑油あるいはこ
れらに付着したホコリやゴミ等が落下または飛散して、
下部に待機する容器内へ混入するおそれがあって極めて
好ましくない。

【０００８】更に、これら異物が容器や充填バルブ装置
を汚染して、雑菌の繁殖を起こして衛生管理上も大きな
問題点を有する。

【０００９】また、前記した充填機は稼働終了後や充填
物の型換等には、充填ノズルやその周辺装置をくまなく
洗浄する必要があるが、これらの機械に前記した調整装
置およびその駆動系が取り付けられていると、該洗浄に
支障を来すと共に洗浄による寿命低下を起こすものであ
り、型換時も、充填ノズルの交換が面倒で作業性が悪
い。等の様々な問題点を有するものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決するためになされたもので、空寸量の調整に
あって、充填手段の全体を昇降させることにより、容器
内に充填される液体高さが自動的に行なえ、しかも、充
填機の洗浄や型換も円滑かつ容易に行なうことができる
液体充填機用容器液面調整装置を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、機体へ駆動手段により昇降自在
に取り付けた液体タンクと、この液体タンクの下側へ垂
下させた充填手段と、該充填手段に対応させてその下方
において機体へ昇降自在に取り付けた容器の受体とから
なる液体充填機において、前記した充填手段は、前記液
体タンクの底部に開口させた吐出孔へ固着した取付筒
と、この取付筒内へ昇降自在に挿嵌して前記タンク内の
液体が流れ落ちる外筒と、前記外筒内へ挿入して中間部
を前記取付筒へ固定し、その上端部を前記液体タンクの
液面より上方へ突出させ、下端部に前記外筒の降下時に
該外筒内の液体の吐出を抑止し、上昇時該外筒内の液体
を放出する給液口を有する内筒と、前記外筒に付設して
前記給液口が開放したとき該外筒の上昇を停止させるス
トッパーと、上縁部を前記取付筒の外周へ昇降自在に挿
嵌し、弾機により常時下方へ付勢される押圧筒と、該押
圧筒の下側に取り付けて容器の口元に当接し容器内の気
密を行なうシール部材と、前記外筒に外装して一端部を
前記押圧筒へ取り付け、前記ストッパーにより上昇が規
制されるまで該外筒を把持させる連結手段と、を備えさ
せた液体充填機における容器液面調整装置の構成にあ
る。

【００１２】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。

【００１３】受台上に容器を載置して該受台を上昇させ
ると、容器はこの上方に待機する充填手段へ向かって上
がり、その先端部が容器口元に対応するもので容器上縁
が充填手段におけるシール部材に当接して容器内を密閉
する。

【００１４】更に、容器の上昇を続けると、この口元上
縁が押圧筒における前記シール部材を押し上げるので、
該押圧筒が取付筒にガイドされて上昇し、同時に、該押
圧筒の連結手段により一体化されている外筒がこれに連
れて取付筒内を上昇し、このストッパーにより移動規制
がなされるまで上がって該外筒は停止する。

【００１５】一方、受台は更に上昇して容器を持ち上げ
るもので、これに伴って、容器口元がシール部材を押し
上げるのでこの押圧筒も、外筒の外周に係合している連
結手段の把持力に抗して受台の移動限まで上昇するもの
で、容器内に挿入された充填手段の給液口の対応位置に
より、容器内においての空寸量が設定される。

【００１６】これにより、外筒と内筒との下部において
給液口が開口するので、液体が充填手段上部のタンクよ
り重力により該充填手段の外筒と内筒内へ流れ落ち、容
器内に注ぎ込まれるもので、容器内の空気は内筒の下部
から液体タンク内へと排出される。

【００１７】こうして充填が進むと、液面は上昇して前
記給液口まで達するもので、該液体が外筒および内筒の
下端部をこの液体により閉塞すると、容器内の空気が内
筒の開口から排出されないので、容器内の空気は密封状
態となり容器内の液面上昇が停止することにより液体充
填が終了する。

【００１８】容器に対する空寸量を変更するときは、液
体タンクの駆動手段を操作して充填ノズルの取付高さを
変えることによりなされるもので、例えば、容器液面を
低くしたい場合は、液体タンクを下降させて充填手段に
おける給液口の位置を低くした状態において、受台を上
昇させて容器を持ち上げると、これにより充填手段の下
部は容器内に挿入されると共に、容器口元がシール部材
に当接して押圧筒を上昇させるので、外筒も連れ移動す
る。

【００１９】そして、外筒のストッパーが作動して該外
筒の移動を停止させると、押圧筒には更に連結手段によ
る外筒の把持力以上の上昇力が働くと、押圧筒は上昇す
るので受台の上昇運動は妨げない。

【００２０】この受台の上昇限まで達すると受台は停止
すると共に、液体の充填は並行して行なわれるもので、
容器液面が上昇して給液口を覆うと、前述したように液
体の流入が停止され、受台が降下するから押圧筒の弾機
によりこのシール部材を口元へ圧接しつつ、該押圧筒が
下がるため連結手段により把持されている外筒も連れ移
動して、ついには、充填手段下部の給液口を閉塞する。

【００２１】こうして、更に受台と共に充填済の容器が
その下降限まで移動すると、充填手段は容器への係合が
解かれて充填が終了する。

【００２２】

【実施例】次に、本発明に関する液体充填機用容器液面
調整装置の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００２３】図１においてＡは、本発明実施例装置を採
用した液体充填機で、グラビティー（重力）方式でロー
タリー式を用いるもので、食品や薬品，化粧品，洗剤等
による液体を、上部に注ぎ口を形成したガラスや合成樹
脂製の容器ｂに一定量に連続で自動充填するものであっ
て、液体タンク１と、充填手段２と、容器ｂの受体３と
よりなる。

【００２４】そして、前記した液体タンク１は、機体４
へ回転手段（図示せず）により回転自在に支承させた回
転体５の上部へ駆動手段６により昇降可能に取り付けて
あって、前記した希望する液体を所定量蓄溜させてあ
る。

【００２５】前記した駆動手段６は、図１および図５に
示すように、液体タンク１の支持板７の下面へ昇降杆８
を間隔的に複数本（図においては４本）垂下させ、前記
回転体５の摺動筒９へ支持させてあって、この昇降杆８
の下端にガイド体10へ係合して水平方向へ旋回するため
の係止環11を取り付けてあり、前記ガイド体10の下部に
は、モータ12と連係部材13により正逆に回転される螺軸
14を連結してあるもので、ロータリーエンコーダ15より
発する信号によりモータ12を回転制御することによっ
て、充填手段２の高さ方向の調整を任意に行なうことが
できる。

【００２６】前記した充填手段２は、受体３上の容器ｂ
へ液体を所定量充填するもので、図２〜図４に示すよう
に、前記した液体タンク１の底部に開口させた吐出孔16
に対応させて固着した取付筒17内へ挿嵌した外筒18と、
該外筒18内へ取り付けた内筒19と、前記外筒18へ付設し
たストッパー20と、前記取付筒17へ挿嵌した押圧筒21
と、この押圧筒21に取り付けたシール部材22と、連結手
段23とにより基本的に構成される。

【００２７】そして、前記した外筒18は、内部に落下す
る液体の流路が形成される中空状で下端が開放するよう
に成形して、前記取付筒17内へ昇降自在に挿嵌してあ
る。

【００２８】前記した内筒19は、前記外筒18内へ液体の
流路が形成される隙間を設けて挿入し、その中間部を前
記取付筒17へ固定し、その上端部を前記液体タンク１の
液面より上方へ突出させてあって、また、下端部には、
前記外筒18の降下時に該外筒18内の液体の吐出を抑止さ
れ、更に、上昇時に、該外筒18内の液体を放出する給液
口24を設けてある。

【００２９】前記したストッパー20は、前記外筒18の中
間部に突起状部を付設して前記給液口24が開放したと
き、該外筒18の上昇を停止させるもので、前記取付筒17
の下端縁に前記突起状部が当接することにより、その移
動を抑止することができる。

【００３０】前記した押圧筒21は、上縁部を前記取付筒
17の外周へ昇降自在に挿嵌してあって、前記取付筒17と
該押圧筒21の下側部とに連係させたコイルスプリング状
の弾機25により、常時、下方へ付勢されるように取り付
けられている。

【００３１】前記したシール部材22は、前記押圧筒21の
下側に取り付けてその内周縁は前記外筒18の外周に密着
させてあって、その下面は、前記弾機25により容器ｂの
上縁口元に弾圧的に当接して容器ｂ内の気密を行なう．
前記した連結手段23は、前記外筒18に外装して、その一
端部を前記押圧筒21へ取り付け、前記ストッパー20によ
り上昇が規制されるまで該外筒18を把持させるもので、
前記押圧筒21に支持筒26を固着し、この内部における上
下に形成された傾斜縁27, 28へ、ゴムや合成樹脂等によ
る摩擦係数の大きいリング状の摩擦体29, 30をその内縁
が外筒18に密着するように取り付けてあって、これら摩
擦体29,30の間に、両者29, 30を常時拡開させるコイル
状のスプリング31を係合させてあるもので、この摩擦体
29, 30と外筒18との連係によりシール部材22を介して押
圧筒21に掛かる上昇力を該外筒18へ伝達するものであ
り、また、前記ストッパー２０により外筒１８の上昇が
規制された後は、押圧筒21の上昇力により前記摩擦体2
9,30と外筒18との連係は解消されて、両者29, 30のスリ
ップによって押圧筒21のみが上昇することができるよう
に構成される。

【００３２】前記した受体３は、前記充填手段２に対応
させてその下方において、機体４へ支持杆32を介して昇
降自在に取り付けてあって、その上面部には供給された
容器ｂの下面を受けて安定的に載置させ、前記支持杆32
の下部には、所定ストロークおよびタイミングで該受体
３を昇降させるカム式等の昇降手段33を連係させてあ
る。

【００３３】前記のように構成される液体充填機Ａは、
供給されて所定位置の受台３上に載置された容器ｂは、
昇降手段33により該受台３の上昇と共に、この上方に待
機する充填手段２へ向かって上がる。

【００３４】そして、該充填手段２における外筒18およ
び内筒19の先端部へ、この容器ｂの口元が対応し挿入さ
れるもので、容器ｂの上縁が押圧筒21におけるシール部
材22の下面へ圧接するので容器ｂ内をこのシール部材22
により密閉される。

【００３５】受体３は、昇降手段33により更に上昇を続
けるので、容器ｂの口元上縁が前記押圧筒21における前
記シール部材22を押し上げるが、この押圧筒21は取付筒
17の外周にガイドされつつ上昇する。

【００３６】このとき、押圧筒21内に設けた連結手段23
における摩擦体29, 30が外筒18の外周に係合して両者1
8, 21が一体化されているため、該外筒18が押圧筒21に
連れて取付筒17内を上昇するが、この外筒18のストッパ
ー20が取付筒17の下縁に当接してその移動規制されるの
で該外筒18は停止する。

【００３７】したがって、外筒18および内筒19との下部
に設けられた給液口24は、外筒18の上昇により開放する
ので、外筒18内まで落下しているタンク１内の液体が、
その重力により該給液口24から放出され容器ｂ内へ注ぎ
込まれるもので、容器ｂ内の空気は、内筒19の下端部に
おける通孔34から流入して液体タンク１における液面上
へ排出される。

【００３８】一方、受台３は、昇降手段33により更に上
昇して容器ｂを持ち上げ続けるもので、これに伴って、
容器口元に圧接するシール部材22を押し上げてこの押圧
筒21を上昇させようとするもので、このとき、前記外筒
18の外周に係合している連結手段23の把持力、すなわ
ち、摩擦力より上昇力の方が勝るため、この摩擦力に抗
して容器ｂは上昇を続け、昇降手段33による受台３の移
動限まで上昇する。

【００３９】この移動限による容器ｂの停止により充填
手段２による液体の充填量が決定されるもので、これ
は、該容器ｂ内に挿入された充填手段２における給液口
24の対応高さにより、容器ｂ内においての充填量、すな
わち、空寸量が設定される。

【００４０】こうして充填が進むと、液面は上昇して前
記給液口24まで達するもので、該液体が給液口24および
通孔34を閉塞するため、容器ｂ内の空気は内筒19の通孔
34から排出することができないので、容器ｂ内の空気は
密封状態となって該負圧により容器ｂ内の液面上昇が停
止して液体充填が終了し、昇降手段33の操作により受体
３を降下させ容器ｂを定位置まで復帰させる。

【００４１】また、駆動手段６を操作して、液体タンク
１の支持板７に連係される昇降杆８を昇降させること
で、液体タンク１の支持板７に垂下させた充填手段２に
おける給液口24の取付高さが変えられるため、容器ｂに
対する充填量、すなわち、空寸量を変更することができ
るものであって、図６(a) に示すように、同図(b) より
液体タンク１、すなわち、充填手段２を上昇させること
で、空寸量L1, L2と適宜変更することができるもので、
液体の充填にあっては前記操作と同様である。

【００４２】

【発明の効果】前述のように構成される本発明の液体充
填機用容器液面調整装置は、充填手段を支持している液
体タンクの全体を昇降させる構成のため、空寸量の調整
に際して、充填手段を多数並べ設けた充填機においても
一度に同一高さの設定が行なえるので、操作が簡単でし
かも充填稼動中の調整が可能となり自動的に行なえると
共に、充填手段の個々へ調整装置が設備されていないか
ら、従来の機械洗浄時や調整装置に起因する悪影響が解
消されて衛生的で高い品質管理のもとで液体充填が行な
える。

【００４３】また、調整にあっては、直接人手によって
充填手段を操作しないため、省人化が計れる上、作業者
に対する安全性が向上する。等の格別な効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する装置を採用した液体充填機の要
部を示す一部を破断した正面図である。

【図２】図１における充填手段を示す断面図である。

【図３】図２における充填前の状態を示す拡大断面図あ
る。

【図４】図２における充填時の状態を示す拡大断面図あ
る。

【図５】図１における駆動手段の概略を示す説明図であ
る。

【図６】図１における調整例を示す説明図である。

【図７】従来の液体充填機における充填装置を示す一部
を破断した正面図である。

【符号の説明】

１ 液体タンク ｂ 容器 ２ 充填手段 ３ 受体 Ａ 液体充填機 ４ 機体 ６ 駆動手段 16 吐出孔 17 取付筒 18 外筒 19 内筒 20 ストッパー 21 押圧筒 22 シール部材 23 連結手段 25 弾機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体へ駆動手段により昇降自在に取り付
   けた液体タンクと、この液体タンクの下側へ垂下させた
   充填手段と、該充填手段に対応させてその下方において
   機体へ昇降自在に取り付けた容器の受体とからなる液体
   充填機において、前記した充填手段は、前記液体タンク
   の底部に開口させた吐出孔へ固着した取付筒と、この取
   付筒内へ昇降自在に挿嵌して前記タンク内の液体が流れ
   落ちる外筒と、前記外筒内へ挿入して中間部を前記取付
   筒へ固定し、その上端部を前記液体タンクの液面より上
   方へ突出させ、下端部に前記外筒の降下時に該外筒内の
   液体の吐出を抑止し、上昇時該外筒内の液体を放出する
   給液口を有する内筒と、前記外筒に付設して前記給液口
   が開放したとき該外筒の上昇を停止させるストッパー
   と、上縁部を前記取付筒の外周へ昇降自在に挿嵌し、弾
   機により常時下方へ付勢される押圧筒と、この押圧筒の
   下側に取り付けて容器の口元に当接し容器内の気密を行
   なうシール部材と、前記外筒に外装して一端部を前記押
   圧筒へ取り付け、前記ストッパーにより上昇が規制され
   るまで該外筒を把持させる連結手段とを備えさせたこと
   を特徴とする液体充填機用容器液面調整装置。