JPS5938155B2 - ガス詰め充填機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば炭酸清涼飲料水等のように多量の溶解
ガスを含有する液体に充填するガス詰め充填機に関する
ものである。

この種のガス詰め充填機による充填工程の一般的な設備
配置例を第１図により説明する。

図において、１は充填機で、この充填機１は、円周上に
略等間隔で配置されて矢印入方向に沿って回動する複数
の壜台２．・・・・・・・・・と、これらの壜台２．・
・・・・−・・の上方に設けられ且つ該壜台２．・・・
・・・・・・とともに同期回転するタンク（図示せず）
と、このタンクに配設され上記各壜台２毎にその直上に
対向して設定された充填ノズル（図示せず）とを備えて
いる。

そして、このタンクには個々の容器内に充填すべき高圧
ガスおよび液体が収納されており、これら容器は上記壜
台２上に載置されて矢印Ａに沿って回動する間に上記充
填ノズルを介してこの高圧ガスおよび液体が充填される
。

その充填過程は次のとおりである。

すなわち、コンベア（図示せず）により矢印Ｂ方向から
搬送された容器は、給壜スターホイル３を介して充填機
１へ供給され、上記壜台２．・・・・・・のうち受取点
ａへ到来したものの上へ載置される。

そして当該壜台２は回動しつつ上昇して上記充填ノズル
へ接近し、加圧開始点すへ到来したときにはこの壜台２
上の容器は上記充填ノズルの案内部（図示せず）へ密着
当接され、該容器内部が大気と遮断される。

次いで上記壜台２が加圧開始点すから充填開始点Ｃへ進
む間に、カス詰充填弁機構（図示せず）の作用により上
記タンク内の高圧ガスが上記充填ノズルのベントチュー
ブ（図示せず）を介して上記容器内に導入され、充填開
始点Ｃからスニフト開始点ｄへ進む間に上記液体がこの
容器内に充填される。

スニフト開始点ｄからスニフト終了点ｅまでの間におい
ては、スニフト弁Ｗ（図示せず）の作用により当該容器
内の高圧ガスが徐々に大気内へ釈放される。

壜台２はこのスニフト終了点ｅに到達すると下降し始め
て容器を上記充填ノズルから離座させ大気との遮断状態
を開放する。

そして、下降復位して受渡点ｆへ移行した容器は中間ス
ターホイル４を介して打栓機５へ受渡され、この打栓機
５において当該容器は矢印Ｃ方向に回動しつつその口部
を閉栓された後、排出スターホイル６を経てコンベア上
へ転送され、次工程へ進むべく矢印り方向へ搬送される
。

ところで、このようなガス詰め充填機においては、高圧
ガス、液体の充填作用、および容器内の高圧ガスを容器
外へ解放するスニフト作用に応じてそれぞれ上述の如き
ガス詰め充填弁機構、スニフト弁機構等の特定の弁機構
を設けているが、これら弁機構に対しそのそれぞれに適
合した正確な開閉制御を行わせるためには、従来、例え
ば固定カム等の外部開閉手段をタンクの近傍に配設して
上記弁機構を操作させる必要があった。

しかも、これらの操作はタンク周縁の所定位置において
上記各弁機構のいずれかの被操作部分を、その目的に応
じて個々に操作しなければならず、これらの弁機構の被
操作部分および上記外部開閉手段等によってもたらされ
るタンク周縁の機構的錯雑さは特に著しいものがあった
。

本発明は以上の点に鑑み、上記各弁機構のうち特にスニ
フト弁機構の開閉制御手段を簡易化することを目的とし
てなされたもので、ガス詰め充填弁機構の容器受部材を
該弁機構に対して昇降自在に設けることにより、該昇降
面に開口させたスニフト孔を開閉できるようにするとと
もに、スニフト作用を行なう区域において上記容器受部
材によりこのスニフト孔を自動的に開放位置に保持させ
得るように、この区域に壜台昇降用の制御部材を設けた
ことを特徴としている。

以下図示実施例について本発明を説明するに、第２図は
ノズルによる充填作業を全く行っていない状態、すなわ
ち、充填ノズル１が第１図に示す受取点ａに未だ到達し
ていない状態を示している。

同図において、８は壜台２の上方に設けられたタンクで
、壜台２の移動軌跡（第１図参照）と略同径の外径を有
し、内部には液体りを貯溜するとともに、高圧ガスＧを
収容している。

然して、９はこのタンク８の底部に取付けたノズルケー
シングで、タンク８内に延びる上方筒状部１０と、これ
に同心的にタンクの下方において順次固設した環状スロ
ート部１１および上方筒状部１２とを備え、上記上方筒
状部１０はタンク８内底部の孔８ａに下端を水密に嵌着
させるとともに、中間部および下方部にタンク内に通ず
る孔１３ａ、１３ｂを設け、かつ高圧ガスＧ内に突出し
た頂部上に蓋部１４を被嵌している。

このノズルケーシング９の軸心部には、中心孔１５ａを
有するガス供給部材１５と、これに摺動自在に嵌合させ
た筒状のバルブステム１６とを挿通支持させる。

そして、このガス供給部材１５はその頂部に上記ケーシ
ング９の蓋部１４を挿通させた有底筒状のキャップ１γ
を固設し、このキャップ１１の下端フランジ部１８と上
記蓋部１４との間にばね１９を張設してこのガス供給部
材１５を常時下方に弾圧付勢させる一方、その中心孔１
５ａは上記キャップ１γの下方で横方向に通じるガス孔
１５ｂとして開口させ、かつこのガス供給部材１５の下
端には中心孔１５ａに通じるベントチューブ２０を垂下
固設し、ノズル孔２０ａを穿設した該チューブ先端を上
記下方筒部１２の下部開口より大気中に突出させている
。

なお、２１は上記キャップ１１のフランジ部１８に取付
けたガイドボルトで、上方筒状部１０のスリット２２に
係合して上記ガス供給部材１５の昇降動を案内する役割
を有する。

また、このガス供給部材１５に摺動自在に嵌合させた上
記筒状のバルブステム１６は、その筒状部上縁が上記横
方向のガス孔１５ｂを閉塞するガス孔蓋部１６ａとして
の機能を有し、かつ筒状部上端は、上記ばね１９で下方
に付勢されたキャップ１１内局面のシール部材２３と密
着して、図示ノズル非作動状態においてタンク８内の高
圧ガスＧがガス供給部材１５の中心孔１５ａおよびベン
トチューブ２０を経て外部に逸出するのを阻止している
。

そして、このバルブステム１６の下端は漏斗状に下方に
拡開された弁体１６ｂとして形成され、その下面に設け
た環状のシール部材２４を、前記環状スロート部１１の
内周筒部２５の上端において液通路２６を囲繞して隆起
形成された弁座２７に対し密着させ、タンク８の液体り
が液通路２６内へ流出するのを遮断している。

したがって、このバルブステム１６は上記ばね１９によ
って下方に付勢されたガス供給部材１５によって押下さ
れてガス孔１５ｂを閉塞すると共に下方の液通路２６を
遮断する図示非作動位置にあるが、このときバルブステ
ム１６は同時に高圧ガスＧおよび液体りの圧力を受けて
いるので、もしガス供給部材１５を外力により上記ばね
１９に抗して上昇させれば、バルブステム１６は弁座２
１を閉塞する着座位置に止まって液体りの流出阻止し、
かつガス供給部材１５はそのガス孔１５ｂがガス孔蓋部
１６ａより上昇して高圧ガスＧをガス孔１５ｂ、中心孔
１５ａ、およびベントチューブ２０を介し導出させる所
謂ガス詰め作動を行わせることができる。

さらに、このバルブステム１６はその中間部に取付けた
支持環２８と上方筒状部１０下方の鍔部２９吉の間にば
ね３０を縮設してこのバルブステム１６を上方開弁方向
に付勢しており、このばね３０の付勢力はバルブステム
１６等の自重およびこれらに加わる液体りの圧力等より
も催かに大きく設定されている。

このため、高圧ガスＧの圧力が加わった図示非作動位置
および上述のガス詰め作動中においては、バルブステム
１６は弁座２Ｔに対してその着座位置を保持するが、弁
体１６ｂの下面に作用する圧力が高圧ガスＧと同圧に近
付くやこのバルブステム１６は自動的に上昇開弁じてタ
ンク８内の液体を液通路２６中に導き所謂液充填作動を
行わせることができる。

なお、３１はバルブステム１６の下方に設けたストッパ
で、バルブステム１６の開弁時に上記鍔部２９下端と係
合してその上昇位置を規整し、これによりステム上縁の
ガス孔蓋部１６ａが、上昇位置にあるガス供給部材１５
に追随上昇してそのガス孔１５ｂを閉塞させないよう、
換言すればガス通路を閉塞して液充填を邪魔することが
ないよう考慮されている。

そして、上記液通路２６内には、下方から容器受部材３
２の筒状小径部３３を液密に、かつ摺動自在に嵌入させ
ている。

この筒状小径部３３の上端は液体導入孔３４を介在させ
て内径方向に繋る軸心リング部３５を有し、このリング
部３５は上記ベントチューブ２０に摺動自在に嵌合して
その上縁を該ベントチューブ２０が接続するガス供給部
材１５の下端段部３６に対向させている。

また、この容器受部材３２の上記筒状小径部３３の下部
には、ベントチューブ２０を囲んで環状に下方に開いた
筒状大径部３１を連設し、それの周縁フランジ部３８と
上記環状スロート部１１下面との間にはね３９を張設し
て該周縁フランジ部３８を、下方筒状部１２の下端内周
部に設けた環状突出部４０に弾圧当着させている。

なお、４１は上記筒状大径部３γの下面環状部に嵌着し
た容器口シール部材、４２は上記周縁フランジ部３８に
取付けたガイドボルトで、その頭部を下方筒状部１２の
スリット４３に係合させて容器受部材３２の昇降動を案
内する。

しかして、４４は上記環状スロート部１１の外側に設け
たスニフト弁で、液通路２６に開口するスニフト孔４５
を有し、ばねにより外方に付勢されている操作ボタン４
６を押圧することにより上記スニフト孔４５を介し液通
路２６内に封入されたときの高圧ガスを外気に導出させ
得るようになっている。

但し、上記スニフト孔４５は、容器受部材３２が容器に
より上昇された上限位置、すなわち容器受部材３２がそ
の筒状小径部３３のリング部３５上端をガス供給部材１
５の下端段部３６と衝合させてこれを押し上げ筒状大径
部３１の上縁を環状スロート部１１の内周筒部２５下端
に当接させるに至った上昇位置では、筒状小径部３３に
よって閉塞されており、また逆に容器受部材３２が容器
と共に下降して筒状小径部３３のリング部３５がガス供
給部材１５の下端段部３６から離脱した時点では該スニ
フト孔４５が開口位置にある如く設定されている。

なお、この点については後述する。

一方、上記充填ノズル７に対応して設けられた壜台２は
、第３図に展開して示すように、壜台シリンダ４７上に
支持され、かつ常時上方位置に、すなわち上記容器受部
材３２が容器Ｅによって押上げられた上昇位置に付勢さ
れている。

しかして、４８はこの場合シリンダ４１をこれに枢支し
たローラ４９を介して下降させるための強制カムで、上
記タンク８の周囲に沿い、スニフト開始点ｄ近傍から受
渡点ｆを経て加圧開始点すまでに亘って設けている。

図示の如く、スニフト開始点ｄの近傍には上記壜台２を
若干下降させるべく下降傾斜面４８ａを有し、スニフト
開始点ｄからスニフト終了点ｅにかけてはスニフト用平
行面４８ｂを形成している。

そして、スニフト終了点ｅから受渡点ｆまでは上記壜台
２を最下端位置まで下降させるべく下降傾斜面４８ｃを
形成し、容器Ｅが壜台２上に不在状態である受渡点ｆか
ら受取点ａ直前までは壜台２の該最下端位置を維持させ
るべく平行面４８ｄを具えており、受取点ａから加圧開
始点すまでは上昇傾斜面４８ｅを有し、上記壜台２を上
昇させるようになっている。

本装置は以上の構成を有するので、容器Ｅに対する高圧
ガスＧおよび液体りの充填作業は第４図イ２口、ハに示
す順序に従って行われる。

すなわち、受取点ａにおいて壜台２上に載置された容器
Ｅは、加圧開始点すへ移動する間に、強制カム４８の上
昇傾斜面４８ｅの作用により上昇し、まずその口部Ｆを
容器受部材３２のシール部材４１に密着当接させ、この
容器Ｅの内部を大気から遮断する。

さらに該容器Ｅが上昇してこの容器受部材３２をばね３
９に抗して突上げると、容器受部材３２の上端がガス供
給部材１５の下端段部３６に当接してこれをも押し上げ
、かくしてこの容器Ｅの上昇動作はばね１９に抗してガ
ス供給部材１５をも上昇させることになる。

一方、バルブステム１６は前述の如くその自重およびこ
れに加わる液圧に打勝つ程度のばね１６により上方に付
勢されているが、これに加わる高圧ガスＧの圧力を受け
て上昇することはなく、液通路２６の閉弁位置に止まる
ため、ガス供給部材１５の上端部はバルブステム１６の
ガス孔蓋部１６ａに対し相対的に上昇し、上記容器Ｅが
加圧開始点すに到達したときにはガス孔１５ｂを全開さ
せる（第４図口参照）。

この結果、タンク８内の高圧ガスＧが上記容器Ｅ内と連
通され、この容器Ｅへの高圧ガスＧの導入が開始される
。

そして、上記容器Ｅ内のガス圧が上昇し一定値に達した
点、すなわち充填開始点Ｃに該容器Ｅが到達した項、こ
の容器Ｅ内のガス圧がタンク内ガス圧に近づきはね３０
の付勢によりバルブステム１６は自動的に押し上げられ
、弁体１６ｂを環状スロート部１１の弁座２７より離座
させる（第４図口参照）。

この結果、タンク８内の液体りはケーシング９における
上方筒状部１０の孔１３ａ。

１３ｂ、および容器受部材３２の液体導入孔３４を介し
て容器Ｅ内へ流入し始める。

なお、この時、バルブステム１６はストッパ３１が上方
筒状部１０の鍔部２９に当接するので、これ以上上昇す
ることはなく、したがって弁体１６ｂと弁座２１との間
の距離は、液体りの充填中は略一定に保たれ、かつガス
供給部材１５のガス孔１５ｂが開放位置にあって安定し
た充填作業が行なわれる。

そして、容器Ｅ内の液面がベントチューブ２０のノズル
孔２０ａに達するに至るまで液充填が続けられる。

この充填作業はスニフト開始点ｄの直前、つまり、壜台
シリンダ４７が強制カム４８の下降傾斜面４８ａに到達
するまでに終了する（第３図参照）。

そして、壜台シリンダ４７がこの下降傾斜面４８ａを介
して下降するとこれに伴ない上記容器Ｅも下降し、した
がって容器受部材３２は、ばね３９の弾発力によりシー
ル部材４１を容器口部Ｆに密着させつつ押し下げられる
。

一方、ガス供給部材１５はばね１９により下方に付勢さ
れているので、その下端段部３６を上記容器受部材３２
の軸心リング部３５上端面に当接させつつ下降する。

この時、バルブステム１６は上記ガス圧により依然とし
て上昇位置を保っており、したがってこのバルブステム
１６に対し上記ガス供給部材１５は相対的に下降してそ
の上端シール部材２３をバルブステム１６の上端に当接
させてガス孔１５ｂを閉塞する。

さらに上記容器Ｅが下降すると、容器受部材３２、ガス
供給部材１５およびバルブステム１６も一体的に下降し
、そしてバルブステム１６の弁体１６ｂが環状スロート
部１１の弁座２１に着座して液体りのタンク外へ通じる
液通路２６は完全に遮断され、同時にヌニフト孔４５は
容器受部材３２の小径部３３による閉塞状態から解放さ
れて第４図へに示す状態に至る。

しかして、スニフト開始点ｄからスニフト終了点ｅまで
はスニフト弁４４を開放させるためのスニフトカム４９
がタンク外に対向配設されており、この間、ヌニフト弁
４４はこのカム４９に押圧開放され、容器Ｅ内の高圧ガ
スを徐々に大気中に釈放させる。

そして容器Ｅはスニフト終了点ｅから受渡点ｆへかけて
下降されて上記容器受部材３２から開放され、しかる後
に受渡点ｆにおいて中間スターホイル４に係合して打栓
機５へと送られる。

以上のように本発明装置は容器Ｅの昇降動作に伴なう容
器受部材３２、ガス供給部材１５およびバルブステム１
６の相対的上下動を利用してガス詰め、液体充填および
スニフト作用を自動的に行なうものであるから、従来の
ように複雑なスニフト弁機構を用いることなくスニフト
作用を行うことが可能となり、また、特別にガス詰充填
弁機構のような弁機構を設けることなくガス詰め充填を
行なうことができる。

なお、上記実施例は、壜台２を常時上方に附勢させてお
き、これを必要に応じて下降させるように強制カム４８
を設けたものであるが、これとは逆に、壜台２を自重も
しくはシリンダ装置等により常時下方に附勢させるよう
に構成し、これを上昇させるべく強制カムを形成するよ
うにしても勿論よい。

以上のように本発明によれば、スニフト弁機構の開閉制
御手段をきわめて簡単な構成とすることができるという
効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なガス詰め充填工程の装置配置例を示す
平面図、第２図は本発明に係るガス詰め充填機の一実施
例を示す縦断面図、第３図は壜台の昇降状態を示す側面
図、第４図イ２口、ハはそれぞれガス詰め充填機の作動
経過を示し、第４図イはガス詰め工程、第４図口は液体
充填工程、第４図ハはスニフト工程を示す縦断面図であ
る。 ２：壜台、８：タンク、３２：容器受部材、４４：スニ
フト弁、４５：スニフト孔、４８：壜台制御部材（強制
カム）、Ｅ：容器、Ｆ：容器口部、Ｇ：高圧ガス、Ｌ：
液体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体および高圧ガスを貯溜し、軸芯周りに回動する
   タンクと、このタンクの周縁部下方に所定間隔毎に複数
   昇降可能に配設され、該タンクの回動とともに同期回転
   しつつ固定側の壜台制御部材に案内されて載置された容
   器を昇降移送する壜台と、上記タンクの周縁部に上記壜
   台に対向して固設されるとともにこのタンクに連通され
   、下方に嵌装した容器受部材を上記壜台上の容器口部の
   密接突上げにより上昇させて液および高圧ガス弁部材を
   開放させるガス詰め充填弁機構とを備え、液体充填後の
   容器中の高圧ガスを、このガス詰め充填弁機構に設けた
   スニフト弁機構を介して容器外へ解放するガス詰め充填
   機において、上記容器受部材を、それの嵌装部に開口さ
   せたスニフト弁機構のスニフト孔を開閉可能にすべく上
   記ガス詰め充填弁機構に昇降自在に嵌合し、かつ上記壜
   台制御部材に、液および高圧ガス充填工程に対応する壜
   台上昇域に引続きこれと壜台下降域との間に上記スニフ
   ト工程に対応して上記容器保持部材をスニフト孔の開口
   位置に容器口部で保持させる壜台の中間規制域を設定し
   たことを特徴とするガス詰め充填機。