JPH06345193A - 液体充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス入りの液体をカン等の容器に充填する際
に容器のサイズが変ると容器に充填する液面の高さ（入
味寸法）を変える必要がある。この入味寸法を多くのス
ペーサを準備したり、調整作業をなくして入味変更を機
械化により簡単にする。 【構成】 リフタ４２に容器を載置し上昇させると容器
シール環５３でシールされ、ベントチューブ６０が容器
内に入る。チャージングバルブ８０により容器内と貯液
タンク４０内が均圧にされ、主液ノズル７０により液弁
４５を開き液を充填し、液が主液ノズル７０の下端に達
すると充填が完了する。チャージングバルブ８０により
ベントチューブ６０内のガス通路４３を閉じてスニフト
バルブ５６を開いて容器内ガスを排気し、貯液タンク４
０内のガス圧で主液ノズル７０を下降させて液弁４５を
閉じ、リフタ４２を下降させて充填を終了する。入味寸
法は容器に挿入した主液ノズル７０の下端位置で決まる
ので、寸法変更は貯液タンク４０を昇降させて回転台４
１との間隔を調整することのみにより簡単にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス入り液体をカン等の
容器に充填するための液体充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の充填装置を図３から図５に従って
説明する。これらの図中、１１は充填装置（液タンク）
に連設されるバルブ本体、１２はリキッドバルブステム
１２ａにシートリテイナー１２ｂを介して配設されバル
ブ本体１１に内蔵された弁体（液弁用シートパッキ
ン）、１３はバルブ本体１１の下側に連設され弁座１
５、ノズル部１６を有しコントロールバルブ１７が装着
されたノズルヘッド、１８はノズルヘッド１３の下側に
配設され容器口縁ａ2 用のパッキン１９を内蔵したボン
ネットインサートで構成され、充填装置に連設される弁
体１２内蔵のバルブ本体１１と、バルブ本体１１に連設
され弁座１５と容器口部ａ1 内に挿入されるノズル部１
６及びコントロールバルブ１７を有するノズルヘッド１
３と、ノズルヘッド１３に連設され容器口縁ａ2 用のパ
ッキン１９を内蔵し容器口ａ1 に嵌装されるボンネット
インサート１８を具備した充填バルブにおいて、ノズル
ヘッド１３にボンネットインサート１８をガイドピン２
０によって進退可能に対設するとともにノズルヘッド１
３側へバネ付勢２１して配設し、ノズルヘッド１３とボ
ンネットインサート１８間に取替えられるスペーサ３
０，３０ａ（図３に示す）をバネ付勢２１に抗して着脱
可能に挿着した充填バルブになっている。

【０００３】前記ノズルヘッド１３は、バルブ本体１１
の下面側に複数のガイドピン２０の上部の螺着で取付け
て連設され、接面部間にはＯリング等のシールが施され
ており、前記ボンネットインサート１８は、ノズルヘッ
ド１３の下側に突設された複数のガイドピン２０に嵌装
されノズルヘッド１３に対して上下方向に進退可能に配
設されている。バネ付勢２１のやり方はガイドピン２０
に、ワッシャ２２、バネ付勢２１用の圧縮バネ、案内管
２３を設けロックナット２４を装着して、ボンネットイ
ンサート１８がノズルヘッド１３へバネ付勢２１されて
いる。ボンネットインサート１８内には、容器口縁ａ2
をシールするパッキン１９が内蔵され、ボンネットイン
サート１８の上部にシーリングガスケットリテーナ２６
をネジ２５で取付けている。

【０００４】前記スペーサ３０は、図５のようにノズル
ヘッド１３の中央部に嵌装するための切欠穴３１と抜止
用穴３２等を有し、図３のようにノズルヘッド１３の下
面とボンネットインサート１８上のシーリングガスケッ
トリテーナ２６上面間に図示の横側から挿入して介装さ
れるものである。このスペーサ３０を挿入することによ
り、ノズルヘッド１３の下面にスペーサ３０を介しボン
ネットインサート１８がバネ付勢２１で押付け圧接され
て、容器ａ内の液面と容器口縁ａ2 の距離、即ち入味寸
法Ｈを得るために、容器口部ａ1 内へのノズル部１６下
端部（およびコントロールバルブ１７）の挿入深さＨ₁
を確保する。

【０００５】また、図３において、スペーサ３０を抜き
取り、図４に示すように薄いスペーサ３０ａを挿入する
ことによって、入味寸法Ｈ' を得るためにノズル部１６
下端部の挿入深さＨ₁ ' に変更できる。スペーサ３０，
３０ａの挿着は、適宜の手段でボンネットインサート１
８をバネ付勢２１に抗し図示下方へ下げて容易に行わ
れ、シーリングガスケットリテーナ２６上の突起２６ａ
がスペーサの抜止用孔３２に嵌合し抜止めする。

【０００６】従来例は、前記のような構成になっており
作用について説明すると、ノズルヘッド１３の下面側
に、ボンネットインサート１８が複数のガイドピン２０
で上下動可能、即ち進退可能にガイドされ、スペーサ
（３０または３０ａ）を介しバネ付勢２１されて押し付
け圧接されており、図３に示すような入味寸法Ｈに対応
した容器口部ａ1 内へのノズル部１６下端部の挿入深さ
Ｈ₁ 、コントロールバルブ１７の挿入深さが確保され
る。

【０００７】また、図４に示すように入味寸法Ｈ' に対
応させるためには、容器口部ａ1 に対するボンネットイ
ンサート１８の適正な嵌装姿勢を確保するとともに、容
器口部ａ1 内へのノズル部１６の下端部の挿入深さ
Ｈ₁ ' に変更する必要があるが、ボンネットインサート
１８を適宜の手段でバネ付勢２１に抗し押し下げてノズ
ルヘッド１３下面から後退させると、スペーサ３０が容
易に抜き取られ、図４のように厚さの異なるスペーサ３
０ａを挿入してボンネットインサート１８を解放すると
ボンネットインサート１８がバネ付勢２１より上方へ、
即ちノズルヘッド１３に向かって進出しスペーサ３０ａ
を介して押し付け圧接され、入味寸法Ｈ' に対応した挿
入深さＨ₁ ' となり、突起２６ａによりスペーサの抜止
めがなされ、スペーサの簡単、容易な取替え交換によ
り、入味寸法に対応した組替えが容易、迅速に行われ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】充填液の種類や容器の
サイズが変わると容器に充填する液面の高さ（入味寸
法）を変える必要があるが、従来技術では複数の充填装
置の入味寸法変更用のスペーサを交換しなければならな
い。このため次の不具合がある。 （１）入味寸法変更用スペーサの交換に労力と時間を要
する。 （２）厚さの異なる入味寸法変更用スペーサが何種類も
必要となり、かつこれを保管しなければならない。 （３）入味寸法変更用スペーサは無段階の厚さのものを
準備できず飛び飛びの厚さのものとなるので、入味寸法
を任意の値に微調整することはできない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、貯液タンクに固設されたバルブ本体と同
心に通気孔を有するベントチューブを固設し、同バルブ
本体に気密かつ摺動自在に主液ノズルを嵌装し、このベ
ントチューブとの間で液通路を、また両者の下端部で液
弁を形成する。また前記主液ノズルとバルブ本体の摺動
部には大径部を設け、上下に同じガス圧がかかった場合
には同主液ノズルは上方に動くように構成しておく。前
記ベントチューブの上部にはチャージングバルブを設け
通気孔を開閉させ、前記バルブ本体の下部にはセンタリ
ングベルを着脱自在に螺着し、同センタリングベルの内
周部にはばねで下方に付勢された容器シール環を摺動自
在に設けておく。また容器内のガスを排気できるスニフ
トバルブを設けておく。

【００１０】即ち、本発明は、昇降機構を備え、充填液
を貯蔵する貯液タンクと、該貯液タンクの底面に配設
し、液を容器に充填する充填バルブ装置と、前記貯液タ
ンクの下方に同貯液タンクと一体に回転するように設け
た回転台と、該回転台に配設され前記容器を載置して昇
降させるリフタとを備えた液体の充填装置において、前
記貯液タンクに固設され下部にセンタリングベルを着脱
自由に螺着したバルブ本体と、該バルブ本体と同心に配
設され中心部に同貯液タンク内に導通するガス通路を有
し下端が円錐状に拡がったベントチューブと、前記バル
ブ本体に同心で摺動部を有し、気密かつ摺動自在に内嵌
装され、同摺動部は大径部を有し、内周面と前記ベント
チューブ外周部との間で液通路を、同ベントチューブの
外周下端部とで液弁をそれぞれ形成し、常時はばねによ
って下方に付勢されて下方から前記大径部にガス圧がか
かると上方に上昇して前記液弁を開く主液ノズルと、該
主液ノズルの下端外周部と前記センタリングベルの内周
部との間に摺動自在にかつセンタリングベルとは気密に
嵌装されて前記大径部と共にガス室を形成し、ばねによ
って下方に付勢され、下面に容器口縁用のパッキンを有
する容器シール環と、前記ガス室を外気と連通するスニ
フトバルブと、前記ベントチューブの上端を前記貯液タ
ンク内に開閉するチャージングバルブとを具備して充填
バルブ装置を構成したことを特徴とする液体充填装置を
提供するものである。

【００１１】

【作用】本発明は、前述のような手段であるので、リフ
タで上昇限一杯に容器を上昇させると、容器口は容器シ
ール環で気密にシールされ、ベントチューブは容器内に
挿入される。チャージングバルブが開いて容器内と貯液
タンク内とが均圧され、同時に主液ノズルが上昇して液
弁が開き貯液タンク内の充填液は重力で液通路を流下し
容器に充填される。容器内の充填液面が上昇して主液ノ
ズルの下端に達すると、一部のガスを閉じ込めた状態で
充填が止まる。充填が終了したらチャージングバルブを
閉じた後スニフトバルブを開いて容器側のガスを排気
し、貯液タンク内のガス圧で主液ノズルを下降させて液
弁を閉じ、リフタを下降させて充填作業が終了すること
になる。

【００１２】入味寸法は容器に挿入された主液ノズルの
下端位置で決まるので、入味寸法を変更するためには貯
液タンクを貯液タンク昇降機構で昇降させて調整すれば
よい。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に従って説
明する。図１において、４０は充填液を蓄えておく貯液
タンク、４１は貯液タンク４０とともに回転する回転
台、４２は回転台４１に配設されカン、その他のボトル
等の容器を載せて昇降するリフタ、５０は同貯液タンク
４０の底面の同一円周上に固設された多数の充填バルブ
のバルブ本体、６０はベントチューブ、７０は主液ノズ
ルである。回転台４１に対する貯液タンク４０の高さは
図示省略のモータで駆動される貯液タンク昇降装置によ
って調整できるようになっている。

【００１４】バルブ本体５０の上部は貯液タンク４０内
に突出し、同突出部には充填液の流路となる長孔５０ａ
が設けられており、下部には下向きの円錐面によって容
器を中心に寄せるためのセンタリングベル５１が気密で
かつ取替え自在に螺着されている。同センタリングベル
５１の内周側には容器口縁をシールするパッキン５２を
有する容器シール環５３が気密でかつ摺動自在に内嵌装
されており、ばね５４によって下方に付勢されていて下
降限ではセンタリングベル５１に設けられたストッパに
当接している。

【００１５】ベントチューブ６０は前記バルブ本体５０
の軸心部に配設され、上端近くで上下２つの止め輪６１
で止められた羽根形支持部材６２（図２にも図示）を介
して前記バルブ本体５０上端部に止め輪５５で固定され
ており、外周下端部は円錐状に拡がって弁体を形成して
パッキン６３を備えており、内周部はガス通路４３とな
っている。

【００１６】主液ノズル７０は前記バルブ本体５０とベ
ントチューブ６０の間に配設され、上部の小径部と下部
の中径部及び大径部７０ａとよりなり、下部の中径部及
び大径部７０ａの外周部を前記バルブ本体５０の内周部
に気密でかつ摺動自在に内嵌装されており、また中径部
の下部は前記容器シール環５３の内周部にも摺動自在に
内嵌装されていて同部には縦方向に複数の連通溝７０ｂ
が設けられている。

【００１７】小径部の上端は雄ねじを有し後述のチャー
ジングバルブ８０に螺着されており、前記羽根形支持部
材６２を通過する部分には図２に示すように縦溝７０ｃ
が設けられており、また小径部の下部には前記バルブ本
体５０の長孔５０ａに対応する位置に長孔７０ｄが設け
られており、また内周部は前記ベントチューブ６０と相
俟って液通路４４を形成しており、下部は円錐状に拡が
って弁座を形成していて、前記ベントチューブ６０下部
のパッキン６３とともに液弁４５を形成している。ま
た、同主液ノズル７０は小径部に介装されたばね７１に
よって下方に付勢されている。

【００１８】８０はチャージングバルブで、複数の通気
孔８１ａを有するチャージングカップ８１、パッキン８
３を有するリフト弁８２、ばね８４、継ぎ管８５、キャ
ップナット８６、ばね８７とより成っている。リフト弁
８２はチャージングカップ８１に摺動自在に内嵌装さ
れ、ばね８４によって下方に付勢され、チャージングカ
ップ８１に設けられたストッパに当接して止まってお
り、継ぎ管８５はチャージングカップ８１に案内されて
おり、ばね８７によって下方に付勢されている。またキ
ャップナット８６は前記主液ノズル７０の上端の雄ねじ
と螺合して継ぎ管８５に結合している。

【００１９】９０は貯液タンク４０の側壁に設けられた
チャージングバルブ８０の駆動機構であって、９１は回
転軸９２と一体の二又レバーでチャージングカップ８１
の上部と係合し、９３は回転軸９２に固定されたレバー
である。

【００２０】５６は押しボタン式のスニフトバルブで押
しボタンを押すと内部のガスを排気孔５０ｄを通して外
気に放出するようになっている。４６は主液ノズル７
０、センタリングベル５１、及び容器シール環５３とで
形成されたガス室、５０ｂはバルブ本体５０を窪ませて
形成した空室、５０ｃは同空室５０ｂにつながる孔であ
る。

【００２１】次に本構成の充填装置の作用を説明する。

【００２２】貯液タンク４０内にはガス入り充填液が入
っており、主液ノズル７０は下降して下端の円錐部をベ
ントチューブ６０のパッキン６３に当接して液弁４５は
閉じており、またチャージングバルブ８０は下降してパ
ッキン８３はベントチューブ６０の上端と当接してガス
通路４３を閉じている。

【００２３】リフタ４２に載置された容器が上昇して容
器口縁が容器シール環５３のパッキン５２に当接して容
器内と外気を気密にシールし、更に容器シール環を持ち
上げてリフタ４２が上昇限で止まるとベントチューブ６
０及び主液ノズル７０の下端は容器内に挿入された状態
になる。

【００２４】ここで図示省略の機構によって駆動機構９
０の二又レバー９１がチャージングバルブ８０を持ち上
げてリフト弁８２を開く。貯液タンク４０内の圧力ガス
はガス通路４３を通って容器内に入り、更に容器内から
連通溝７０ｂを通ってガス室４６も満たす。容器内と貯
液タンク４０内の圧力は均一となり、ガス室４６のガス
圧は主液ノズル７０の大径部７０ａに作用して主液ノズ
ル７０をばね７１に抗して上昇させ液弁４５を開く。図
１はこの液弁４５が開いた状態を示している。貯液タン
ク４０内の充填液は重力によって液通路４４を通って流
下し、ベントチューブ６０下部の円錐部で直径方向に拡
がって容器内に充填される。このとき充填液に置換され
る容器内のガスはベントチューブ６０内のガス通路４３
を通って上昇し、貯液タンク４０内の気相部に戻ってい
く。

【００２５】容器内の液面がベントチューブ６０の下端
に達するとガスの戻り通路が塞がれ、液面が主液ノズル
の下端に達すると一部のガスを閉じ込めたまま充填液は
ガス通路４３内を上昇し貯液タンク４０内の液面に達し
て停止する。次いでチャージングバルブ８０を下降さ
せ、パッキン８３でベントチューブ６０の上端を閉じ、
またばね８７を介して主液ノズル７０を下降させて液弁
４５を閉じた後、図示省略の機構でスニフトバルブ５６
の押しボタンを押してガス室４６内及び容器内のガスを
排気孔５０ｄより外気に排気する。

【００２６】容器内のガス圧が大気圧に下がると、主液
ノズル７０は貯液タンク４０内のガス圧によって下方に
押され、液弁４５を閉じる力を強めて最初の状態に戻り
この状態を保持する。ベントチューブ６０内に入った充
填液は上部に残されたガス圧によって容器内に戻され
る。

【００２７】リフタ４２を下降させると容器シール環５
３は容器口縁をシールしたまま下降してセンタリングベ
ル５１のストッパに当接して止まるが、この間容器内の
液面は充填液に浸漬しているベントチューブ６０及び主
液ノズル７０が抜け出た分だけ下降し、次いで容器が容
器シール環５３から離れて充填を完了する。

【００２８】容器内の入味は容器口縁と上昇位置にある
主液ノズル７０の下端との距離Ｈによって決まるので、
入味を変更するためには貯液タンク４０と回転台４１と
の距離を調節して必要なＨ寸法を得ればよい。

【００２９】なお容器の径が特別に大きくなった場合は
センタリングベル５１を取替えることができる。

【００３０】なおついでながら、空室５０ｂ及び孔５０
ｃはバルブ５０の摺動時のバルブ５０の背圧を調整する
役目とともにバルブ本体５０と主液ノズル７０との摺動
部のシーリング状態を監視するもので、シーリングが劣
化すると孔５０ｃから充填液が流出するようになる。

【００３１】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように本発明に
おいては次のような著しい効果が得られるものである。

【００３２】（１）容器入味の設定替えを行う場合、貯
液タンク昇降機構でリフタと貯液タンクの高さを変更調
整するだけで所望の入味に対応できるため、従来例のよ
うに個々の充填装置の入味変更用スペーサを何種類も準
備して取替えを行う交換作業に比べて大幅に労力と時間
が節約でき、生産性が向上し、経済効果が大きい。

【００３３】（２）充填液流路は同心円形の液通路と円
錐形流出口で形成されており、流路断面積が大きく流速
を小さくすることができるので、口径の異なる容器に兼
用することができる。

【００３４】（３）リフタで容器を下降させるとき、充
填液に浸漬しているベントチューブ及び種液ノズルが液
から抜けて液面が下がるまで容器口縁をシールしている
ので、入味の多い場合に液こぼれを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液体充填装置の縦断面
図である。

【図２】図１のＡ部の分解斜視図である。

【図３】従来の液体充填装置の縦断面図である。

【図４】従来の液体充填装置で、スペーサ取替え状態を
示す縦断面図である。

【図５】従来の液体充填装置に用いるスペーサの斜視図
である。

【符号の説明】

４０ 貯液タンク ４１ 回転台 ４２ リフタ ４３ ガス通路 ４４ 液通路 ４５ 液弁 ４６ ガス室 ５０ バルブ本体 ５１ センタリングベル ５２ パッキン ５３ 容器シール環 ５６ スニフトバルブ ６０ ベントチューブ ７０ 主液ノズル ７１ ばね ８０ チャージングバルブ ９０ 駆動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降機構を備え、充填液を貯蔵する貯液
   タンクと、該貯液タンクの底面に配設し、液を容器に充
   填する充填バルブ装置と、前記貯液タンクの下方に同貯
   液タンクと一体に回転するように設けた回転台と、該回
   転台に配設され前記容器を載置して昇降させるリフタと
   を備えた液体の充填装置において、前記貯液タンクに固
   設され下部にセンタリングベルを着脱自由に螺着したバ
   ルブ本体と、該バルブ本体と同心に配設され中心部に同
   貯液タンク内に導通するガス通路を有し下端が円錐状に
   拡がったベントチューブと、前記バルブ本体に同心で摺
   動部を有し、気密かつ摺動自在に内嵌装され、同摺動部
   は大径部を有し、内周面と前記ベントチューブ外周部と
   の間で液通路を、同ベントチューブの外周下端部とで液
   弁をそれぞれ形成し、常時はばねによって下方に付勢さ
   れて下方から前記大径部にガス圧がかかると上方に上昇
   して前記液弁を開く主液ノズルと、該主液ノズルの下端
   外周部と前記センタリングベルの内周部との間に摺動自
   在にかつセンタリングベルとは気密に嵌装されて前記大
   径部と共にガス室を形成し、ばねによって下方に付勢さ
   れ、下面に容器口縁用のパッキンを有する容器シール環
   と、前記ガス室を外気と連通するスニフトバルブと、前
   記ベントチューブの上端を前記貯液タンク内に開閉する
   チャージングバルブとを具備して充填バルブ装置を構成
   したことを特徴とする液体充填装置。