JPS6020274B2 - ガス詰め充填機の充填ノズル - 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の充填ノ
ズル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Ａ方向に沿って回動する複数
の鶴台２，・・・・・・・・・と、これらの墨台２，・
・・・・・・・・の上方に設けられ且つ該塵台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塵台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
は上記塵台２上に戦層されて矢印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、給鶴スターホイル３を介して充填機１へ供給
され、上記塵台２，…・・・・・・のうち受取点ａへ到
来したものの上へ萩遣される。

そして当該理台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ｂへ到来したときにはこの墨台２
上の容器は上言己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
記場合２が加圧開始点ｂから充填開始点ｃへ進む間に、
ガス詰弁機構（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ペントチューブ（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、スニフト弁機構（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。
塵台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、下降復元して受渡点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へ受濃され
、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
てコンベア上に転送され、次工程へ進むべく矢印Ｄ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、高圧ガスおよび液体の充填に応じてそれぞれ
上述の如きガス詰弁機構、充填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
弁機構は通常タンク内部に位置しているため、上記外部
開閉手段と直接係合して操作される該弁機構の被操作部
分は、タンクの外方へ突出して設けることを要し、した
がってこの被操作部分を含む弁機構のタンクへの取付部
分においては、取付けに別途の気密もしくは水密手段を
要求され、その取付調整に煩雑さを免れなかった。就中
、これら弁機構の被操作部分、および上記外部開閉手段
等によって饗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、ガス詰め
および液体充填用弁機構の開閉制御手段等をタンク外部
に設けることなく、タンクに取付けたノズルユニット自
体に上記開閉制御機能を保有させることにより、容器の
昇降作動のみによって直接自動的にガス詰めおよび液体
充填を行わせ縛るようにしたガス詰め充填機の充填／ズ
ルを提供しようとするものである。

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７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は墨台２の上方に設けられたタンクで
、錘台２の移動軌跡（第１図参照）と略同座の外径を有
し、内部には液体Ｌ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、これに同じ的にタンクの下方において順次固
設した環状スロー卜部１１および下方筒状部１２とを備
え、上記上方筒状部１０はタンク８内陸部の孔８ａに下
端を水密に鼓着させるとともに、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を被欧している。

このノズルケーシング９の鞠心部には、中心部１５ａを
有するガス供給部村１５と、これに沼動自在に俵合させ
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１７を固設
し、このキャップ１７の下端フランジ部１８と上言己蓋
部１４との間にばね１９を張設してこのガス供給部材１
５を常時下方に弾圧付勢させる一方、その中心孔１５ａ
は上記キャップ１７の下方で横方向に通じるガス孔１５
ｂとして関口させ、かっこのガス供給部村１５の下端に
は中心孔１５ａに通じるペントチューブ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の下部閉口より大気中に突出させている。な
お、２１は上記キャップ１７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Ｖ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Ｖ給部材１５に摺動自在に
鉄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１７内周面のシール
部村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９〜１
５ａおよびペントチューブ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
拡関された弁体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、前記環状スロー卜部１１の
内周筒部２５の上端において液通略２６を図績して隆起
形成された弁座２７に対して密着させ、タンク８の液体
Ｌ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Ｌの圧力を受けているの
で、もしガス供給部材１６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２７を閉
塞する着座位置に止まって液体Ｌの流出を阻止し、かつ
ガス供給部材１５はそのガス孔１５ｂがガス孔蓋部１６
ａより上昇して高圧ガスＧをガス孔１５ｂ、中心孔１５
ａ、およびペントチュープ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との間にばね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‘まね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Ｌの圧力等よりも僅かに大きく
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２７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
に上昇開弁してタンク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緑のガス孔蓋部１
６ａ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３２の筒状小蓬部３３を液密に、かつ摺動自
在に鼓入ごせている。

この筒状小蚤部３３の上端は液体導入孔３４を介在させ
て内蓬方向に繁る軸〇リング部３５を有し、このリング
部３５は上記ペントチューブ２０に摺動自在に筋合して
その上縁を該ペントチューブ２０が接続するガス供聯合
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の上記筒状小怪部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
３７を蓮設し、それの周縁フランジ部３８と上記環状ス
ロート部１１下面との間にばね３９を張設して該周緑フ
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４川こ弾圧当着させている。なお、４１は上
記筒状大径部３７の下面環状部に鉄着した容器口シール
部材、４２は上記周縁フランジ部３８１こ取付けたガイ
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４６を
押圧することにより上記スニフト孔４５を介し液通路２
６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、すなわち容器受部村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３７の上緑を環状スロー卜部１１の内周筒部２５下端
に突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蓬部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が閉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
Ｔに対応して設けられた錘台２は、第３図に展開して示
すように、場合シリンダ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はこの塵合シリンダ４７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ｂまでに百つて設けている。図
示の如く、スニフト開始点ｄの近傍には上記場合２を若
干下降させるべく下降額斜面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までは上記塵台２を最下端位置まで下降させ
るべく下降煩斜面４８ｃを形成し、容器Ｅが塵台２上に
不在状態である受渡点ｆから受母乳点ａ直前までは墨台
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ｂまでは上昇煩斜面４
８ｅを有し、上記鰻台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Ｌの充填作業は第４図イ，口，ハに
示す順序に従って行われる。

すなわち、受取点ａにおいて翼台２上に載遣された容器
Ｅは、加圧開始点ｂ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に密着当援させ、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３９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５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村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２
６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ｂに到達したときには
ガス孔１５ｂを全開させる（第４図イ参照）。この結果
、タンク８内の高圧ガスＧが上記容器Ｅ内と運速され、
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が到達した頃、この容器
Ｅ内のガス圧がタンク内ガス圧に近づきばね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を環状スート部１１の弁座２７より機座させる（
第４図口参照）。

この結果、タンク８内の液体Ｌ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はストツパ３１が上
方筒状部１０の鍔部２９に当綾するので、これ以上上昇
することはなく、したがって弁体１６ｂと弁座２７との
間の距離は、液体Ｌの充填中は略−定に保たれ、かつガ
ス供Ｖ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
がペントチューブ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、鶴台シリンダ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、蚤台シリンダ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
ル部村４１を容器口部Ｆに密着させつつ押し下げられる
。一方、ガス供給部村１５はばね１９により下方に付勢
されいるので、その下端段部３６を上記容器受部材３２
の鞠心リング部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１
６に対し上記ガス供給部材１５の相対的に下降してその
上端シール部村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、ガス供聯合部村１５およびバ
ルフステム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２７に着
座して液体Ｌのタンク外へ通じる液通路２６は完全に遮
断され、同時にスニフト孔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′、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
、スニフト弁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から受波点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に係合して打桧
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１６の相対的上下動を利用してガス詰
めおよび液体充填を自動的に行なうものであるから、従
来のように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、ガス供給部材１５とケーシング９との間に挿入し
たばね１９は必ずしも必要でなく、ガス供給部材１５の
自重をもつて該ばね１９の機能にとって代えさせること
ができる。

以上のように本発明によれば、ガス詰め及び液体充填用
弁機構の開閉制御手段をタンク外に設けることなく容器
の昇降動作のみによって自動的にガス詰め充填を行なう
ことのできる極めて効果的なガス詰め充填機の充填ノズ
ルを得ることができる。

【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図は塵台の昇降状態を示す側面
図、第４図イ，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。 ８：タンク、９：ケーシング、１５：ガス供給部材、１
５ｂ：ガス孔、１６：バルブステム、１６ａ：ガス孔蓋
部、１６ｂ：弁体、２０：ペントチューブ、２７：弁座
、３２：容器受部材、Ｅ：容器、Ｆ：容器口部、Ｇ：高
圧ガス、Ｌ：液体。 第１図第２図 図 的 縦 図 寸 船

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体および高圧ガスを貯溜するタンク内に樹設され
   底部にタンク内から外部に通じる液通路を形成したケー
   シング、この液通路を閉塞する弁体を下方に形成したバ
   ルブステム、このバルブステム内に摺動自在に挿通され
   軸心方向に延びる中心孔の上記高圧ガス中に開口する上
   部出口ガス孔を上記バルブステムの上辺部に閉塞さすべ
   くこのバルブステムを頂部拡大部により上記弁体の閉塞
   位置に上記ケーシングとの間に設けられたばねの弾発力
   または自重により付勢するガス供給部材、このガス供給
   部材に連設され上記液通路を貫ぬいて下方に延びるベン
   トチユーブ、このベントチユーブを囲む液導入路を形成
   して上記液通路内に摺動自在に支持され、容器口部によ
   る押上時に上記ガス供給部材の下辺と係合してこれを上
   昇させその上部出口ガス孔を開放させる容器受部材、お
   よび上記バルブステムにその自重およびそれに加わる液
   圧に抗する弾発力を与えるように上記ケーシングと該バ
   ルブステムとの間に弾装され、弁体下方に加わるガス圧
   により該バルブステムを、上記上昇位置の上部出口ガス
   孔を、閉塞させない所定高さの弁体開放位置に付勢する
   開弁付勢手段とを備えたことを特徴とするガス詰め充填
   機の充填ノズル。