JPH0729676B2

JPH0729676B2 - 液充填方法

Info

Publication number: JPH0729676B2
Application number: JP19034087A
Authority: JP
Inventors: ▲靖▼典小林; 溥之 ▲高▼川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPS6437398A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、びん詰機械等の液充填機の充填方法に関す
る。

〔従来の技術〕

第３図、第４図において、12はタンク、13はタンク12の
下面にボルト40により着脱自在に固定されたバルブ本
体、14は液弁シート15、穴16を有する液弁シート保持部
材で、バルブ本体13の内部に摺動可能に設けられてい
る。17はシール部材18を保持するシール部材保持金具
で、バルブ本体13の外周面に対して摺動可能であり、凹
部19に係合する持ち上げリンク20により上下動可能に保
持されている。21は下部にボール22を保持するベントチ
ューブで、バルブ本体13に設けられたベント通路23を開
閉するようにバルブ本体13に摺動可能に嵌挿されててお
り、支持腕24を介してシール部材保持金具17に一体に設
けられている。25はバルブ本体13に設けられたベント弁
で、バルブ本体13に設けられたベント通路26とベント通
路23との間を開閉するものである。ベント通路26は途中
に絞り（26a）を介在している。27はバルブ本体13に設
けられ大気に連通する大気チャンバーで、ベント通路26
に連通している。28はバルブ本体13とシール部材保持金
具17とにより構成される圧力室で、バルブ本体下部に設
けられた図示しない連通通路を介して缶１内へ連通され
るようになっている。29はバルブ本体13に設けられたス
ニフト通路で、圧力室28に連通している。30はバルブ本
体13に設けられたスニフト弁で、バルブ本体13に設けら
れたスニフト通路31とスニフト通路29との間を開閉する
ものである。スニフト通路31は大気チャンバー27に連通
している。なおベント弁25、スニフト弁30、カウンタ弁
35、は共に図示しない機械式手段により→方向への押込
みあるいは押込み解除が行なわれるようになっている。
32はバルブ本体13に設けられた液流出通路、33はバルブ
本体13に設けられたカウンタガス通路で、バルブ本体13
に設けられたカウンタチャンバー34に連通している。カ
ウンタチャンバー34はカウンタガス通路36を介してタン
ク12の上部に連通している。35はバルブ本体13に設けら
れたカウンタ弁で、カウンタガス通路33とカウンタチャ
ンバー34との間を開閉するものである。37はバルブ本体
13に回転可能に保持された液弁作動レバーで、液弁シー
ト保持部材（14）の上部に係合し、時計方向への回転に
より液弁シート保持部材14が下降したとき、液弁シート
15が液流出通路32の上端開口を閉塞し、反時計方向への
回転により液弁シート保持部材14が上昇したとき、液弁
シート15が液流出通路32の上端開口を解放するものであ
る。なお液弁作動レバー37の回転は図示しない機械式手
段により行なわれるようになっている。38はバルブ本体
13と液弁シート保持部材14との間に介在したバネと、上
方への付勢力が働いている。また液弁シート保持部材14
は常時、タンク12内の圧力と液流出通路32内の大気圧と
の圧力差によりバネ38の力に抗し下降して、液弁シート
15が液流出通路32の上端開口を閉塞している。39は固定
の下方支台で、バルブ本体13に対する位置は不変であ
る。なお（Ａ）は充填タンク12内の液、（Ｂ）はガスで
ある。

次に前記液充填装置の作用を説明する。

先ず液弁シート15、ベント弁25、スニフト弁30、カウン
タ弁35が閉じられている状態で、缶１が下方支台39の上
に載せられる。缶１が下方支台39の上に載せられると、
カウンタ弁35が矢印方向に押込まれて、開になり、カウ
ンタガス通路33とカウンタチャンバー34とが連通し、タ
ンク12内上部のガス、例えばCO₂がカウンタガス通路3
6、カウンタチャンバー34、カウンタ弁35を介してカウ
ンタガス通路33から缶１内へ放出される。これにより缶
１内の大気が外部へ排出されて、その分がタンク12内の
ガスに置換される。カウンタ弁35が開になると、同時に
スニフト弁30も矢印方向に押込まれて、開になり、缶１
内へ連通する図示されていない連通通路圧力室28、スニ
フト通路29、スニフト弁30、スニフト通路31、大気チャ
ンバー27のスニフト系路が連通する。この状態からシー
ル部材保持金具17の凹部19に係合する持ち上げリンク20
によりシール部材保持金具17を下降させて、シール部材
18を缶１に押し当たる。前述のようにカウンタ弁35は開
となっているので、引続きタンク12内上部のガスが缶１
内へ導入される。管１内の大気は前述のスニフト系路で
大気チャンバー27へと排出される。大気が缶１内および
前記スニフト系路から追い出される所定時間後、スニフ
ト弁30の押込みは解除されて、閉になり、スニフト通路
29,31の間がふたたび遮断される。タンク12内上部のガ
スの缶１内への導入によりタンク12の内圧と缶１の内圧
とが同一圧力になると、カウンタ弁35の押込みが解除さ
れて閉になり、タンク12内上部と缶１内との間が遮断さ
れるとともに液弁作動レバー37が反時計方向に回転し、
液弁シート保持部材14がバネ33の作用により上昇し、液
弁シート15が液流出通路32の上端開口を解放し、タンク
12内の液が穴16、液流出通路32へと流入し、さらに同液
流出通路32により缶１の内壁に沿って缶１内に充填され
る。また液の充填開始と同時にベント弁25が矢印方向に
押込まれて、開になり、ベントチューブ21、ベント通路
23、ベント弁25、ベント通路26、絞り26a大気チャンバ
ー27のベント系路が連通する。これにより缶１内のガス
が絞り26aの絞り量に応じて大気チャンバー27へ排出さ
れる。一方、缶１内の液面が上昇し、ベントチューブ21
の下端に保持されるボール22が押上げられて、ベントチ
ューブ21を塞ぐと、缶１内の上部に存在するガスは逃げ
場がなくなって、液の流入が止まる。その後、液弁作動
レバー37が、時計方向に回転して、液弁シート15が液流
出通路32の上端開口を閉塞する。また前記ベント系路が
大気圧になると、押込みが解除されて、ベント弁25が閉
になる。このあとスニフト弁30が再び矢印方向に押込ま
れ、これが開になると、前記スニフト系路を経て缶１内
上部のガスが排出されて、缶１内上部が大気圧になる。
持ち上げリンク20によりシール部材保持金具17が上昇
し、缶１がシール部材18から離れると、スニフト弁30が
押込みを解除されて、閉になる。ボール22は自重により
元の位置まで下降する。これで全ての充填作用が終了す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のような従来装置においては、容器を充填装置に供
給したときに充填タンク内のカウンタガスを同容器内へ
供給して同容器内の大気を排出し、次いで同容器の口部
を液充填装置の容器口部密閉要素に密着させるとともに
上記カウンタガスの容器内への供給を引続き行なって同
容器内を同充填タンク内と同圧にし、次いで同充填タン
ク内の液を同容器内へ充填するので、容器内が清浄ガス
で満されることになり、カウンタガスにより容器内のガ
ス置換が行なわれるが、以下の問題点を有する。

（１）同容器の口部が大気と大きな面積で連絡してい
るため、風等の影響により、容器内に置換した気体が再
度大気と置換される欠点がある。

（２）前記した従来例の置換方法及び容器内の空気を
充填前にバキュームしてから、タンク内のCO₂ガスを容
器内へ供給する置換方法（例えば特公昭56−47077号）
では空気置換率は90％程度で、必要となる置換率99％以
上を得ることができない。

〔問題点を解決するための手段〕

（１）容器開口をセンターリングベルでカバーし、外
気と容器内の通路を絞り、容器内にカウンターガスを供
給し、空気とガスの中程度の置換を行う。

（２）前記置換の後、容器開口をシールし、容器内を
真空引きする。

（３）カウンターガスの供給を細長いノズルにより、
容器の中心部近くで行ない、容器内をカウンターガスに
より高程度に充填する。

〔作用〕

（１）外気の流れよる容器内への外気の流入が少な
い。

（２）容器をバルブ本体へ向けて上昇させてシールす
る間に、容器開口をセンタリングベルで部分的に閉塞し
た状態でベントチューブからタンク内のカウンタガスを
供給して容器内の空気をカウンタガスと置換することに
より置換率を高める。

〔実施例〕

壜にビール等の液を充填する場合について説明する。第
１図において51が壜詰さるべき空壜、102が給壜用スク
リュー、103が入口のスターホィール、104が壜詰機、10
5が転送スターホィール、106が打栓機、107が出口のス
ターホィールである。

本発明は前記壜詰機104の充填方法に関するものであ
る。第２図により充填部を具体的に説明すると、52が壜
詰機104の円周上におかれたタンクであり、内部はビー
ル等の充填液体と、CO₂ガス等のカウンターガスが入っ
ている。54がカウンターガスをびん51との連通を開閉す
る操作バルブであり、55,58は夫々エアバルブとベント
チューブであり、上記カウンターガスをびん51内を導く
炭酸ガス通路である。また、56は液開閉用の液バルブで
あり、59は液バルブ56の開用のバネである。53は充填前
のびん51内の真空引きを行なうための公知のバキューム
リングであり、60のプリエバ弁により開閉される。57は
液の流れを安定させるためのスプレッダであり、50は壜
51をバルブまで案内するセンターリングベルで図示せぬ
ガイドに昇降自在に支持されている。63はスニフト弁で
ある。

次に前記壜詰機の作用を説明する。給壜スクリュー102
は、送られてきた空壜51をタイミングをとって入口のス
ターホィール103に送るし、同スターホィール103は、空
壜51を壜詰機104の方向に送る。この壜詰機104は第１図
の矢印方向に回転している。また同壜詰機104の周りに
は、壜詰機104に同調して壜詰機104の周りを移動する壜
台61があり、第１図の（イ）位置に達した空壜101を、
前記入口のスターホィール103から受け取り、壜台61の
上に乗せ、上記矢印の方向に送り始める。つまり空壜51
がセンタリングベル50の直下位置をセンタリングベル50
と共に移動し始める。この状態を第２図の（Ｉ）に示し
た。上記壜台61が、第１図の壜台上昇部（Ａ）に入る
と、上昇して、壜51を上昇させ、壜口をセンタリングベ
ル50に当接させる。それからはセンタリングベル50と壜
51とをさらに上昇させ、壜台61が第１図の（ロ）位置に
達したときには、センタリングベル50をパッキング62に
当接させる。一方、ベントチューブ58は、壜51が上記の
ように上昇する段階で壜51内に挿入される。

第１図（イ）の位置から壜51が上昇を始め（ロ）の位置
で完了する。（イ）〜（ロ）の位置で、バルブ54を開と
すると、タンク52上部のカウンターガスが炭酸ガス通路
55,58を通っててびん51内に流れ込む。カウンターガス
圧は2Kg/cm²G〜3Kg/cm²Gに設定されているためその流れ
は速く、容器内を十分拡散し、第２図（Ｉ）のようにセ
ンターリングベル50のすき間より大気に放出される。こ
れにより容器内の大気がカウンターガスに70％以上置換
される。バルブ54は壜台61が（ロ）の位置に達する前に
閉じられる。また壜台61が上記のように（ロ）位置に達
して、センタリングベル50がパッキング62に当接する
と、カム129によってプリエババルブ60のボタンを押下
げ、壜51の中とバキュームリング53とが連通する。その
ため第２図（II）に示すように壜内空気が矢印方向に流
れ、壜51内が真空に近い状態、つまり壜内気体が90％程
度引き抜かれた状態にされる。第１図のB₁が上記引き抜
きを行うプレエバケーション部で、同部B₁を出るときに
は、壜51内が上記真空に近い状態にまで減圧されてい
る。

次に再度バルブ54を開とすると、第２図（III）に示す
ように、カウンターガスが矢印のように壜51内に流れ込
み、壜51内が壜詰タンク52内のカウンタ圧力により加圧
され、上記壜台61がカウンタ加圧部B₂を通過して、第１
図の（ニ）位置に達したときには、壜51内と壜詰タンク
52内とが同一圧力になる。この時点で、びん51内の気体
は99％前後にまでカウンターガスに置換され、非常に高
い置換部を得ることが出来る。この状態で今までカウン
ター圧力で閉じられていた液バルブ56がタンク52のカウ
ンタ圧力とびん51内の圧力が同一となり、バネ59によっ
て開かれ、第２図（IV）のように充填が開始される。こ
の時、びん内は99％前後のカウンターガスのため、液が
O₂を取込む量はほとんど無い。充填は第２図（Ｖ）に示
されるように、液面が炭酸ガス通路であるベントチュー
ブ58をふさぐと、液バルブ56が閉じ、第１図の（ホ）の
位置まで達した時は、充填は完了する。

次に第１図の130のカムにより、スニフト弁63を押し下
げ、第２図（VI）の様にびん内のカウンターガス圧を大
気へ逃がす。この時、すでにバルブ54は閉じられている
ため、タンク内よりびん内へ液及びガスは送り込まれな
い。

以上で充填工程は完了し、第１図（ヘ）位置から壜台61
を下降させ、センターリングベル50を充填バルブからは
ずし、壜台下降部（Ｅ）を出て、第１図（ト）の位置に
達した時、転送スターホィール105に渡すし、同転送ス
ターホィール105は打栓機106に送る。同打栓機106は王
冠を打栓して出口のスターホィール107に送り、同出口
のスターホィール107は搬送ラインに排出する。

なお本発明は第４図の様な広口容器にも適用できる。
（この場合、センタリングベルは広口容器の開口サイ
ズ、形状に対応して形状を決定する。）〔考案の効果〕（１）カウンターガスがCO₂の場合、充填中の液体はO
₂とほとんど接触することなく充填できるため液のO₂吸
収量が非常に少なくなり、大気とカウンターガスを90％
真空度で99％の置換ができる。

（２）従来の充填機を改造することなく、単に容器台
上昇部でカウンターガスを供給する様にするだけで、本
発明を適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する充填機の全体配置を示す説明
図、第２図は本発明による充填順序を連続的に示した充填バ
ルブの縦断面図、第３図は従来の液充填装置の系統図、第４図は第３図の詳細を示す縦断面図である。 51…空びん、104…壜詰機Ａ…壜台上昇部、58…ベントチューブ 50…センタリングベル、52…タンク 62…パッキン、60…プリエババルブ B₁…プリエバケーション、B₂…カウンタ加圧部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に先づカウンターガスを吹込んで空
気を排除し、次に該容器内に液を充填する液充填方法に
おいて、容器内にカウンターガスを吹込んだ後で該容器
を外界と遮断し容器内のガスを吸引して真空とし、次に
２回目のカウンターガス吹込みを行い、その後で該容器
内に液を充填するようにしたことを特徴とする液充填方
法。