JPS61157899A - 背圧下に液体を充填するための充填弁組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、充填機械槽と、これに配置され、充填弁本
体、戻り気体管および進み空気、戻）空気、真空を制御
するための弁を有する充填弁と、充填弁の部分を動かす
ためのピストンシリンダ装置とからなる、背圧下に液体
を充填するための充填弁部立体に関する。

対応する充填機構は、ドイツ連邦共和国特許公開第５Ｏ
４ｃλ９デθ号明細１に開示されている。

辷れにおいて、充填機構の容器押付パツキンを支持する
下方部分は、充填弁ヘッド部分の下端に垂直に配置され
、これに対してピストンシリンダ装置が作動できる。シ
リンダには圧縮気体か作用し、充填過程に先立って予備
段階で、パツキンが、圧縮気体の圧力でまた密閉すべき
圧力に存依した押付力によって、瓶に対して押付けられ
る。有効なピストン面は、所望の高さの押付力を生じる
ように選択される。

ここでは欠点として、ピストンシリンダ装置が、ヘッド
部分の下端で、ここに配置される充填弁のまわ〕の区域
に設置される。これによって、構造上の可能性が大きく
制限される。それで、知られている構成では、液体弁と
充填機構下縁との間の流出スリーブが長くなければなら
ず、これは、最適な液体案内をさまたげ、規則正しい充
填高さに関して欠点となる。さらに１液体弁の構造は、
残っている空間に適合しなければならず、これによれは
、充填の質および充填速度か低下するという充填技術上
の欠点が生じる。

かかる充填弁から出発して、この発明の課題は、動かな
い充填弁に対して瓶を持上ける持上機構の節約に加えて
、充填弁ｔ−開＜＃ｃに充填機械槽と瓶の間の等圧か完
了し、まだ瓶が押付けられている際に戻り気体管の排出
および容器空間の負荷除去が可能でちゃ、その際に瓶の
首を通って外気が侵入することがなく、他方においてい
つもは普通である液体表面の下方の膨張が避けられるよ
うな、充填弁部立体を提供する。ことにある。

さらに５加えられ圧力の状態に関して種種の変型が可能
であるような充填弁部立体が提供される。

この課題の解決のため、この発明によれは、冒頭に記し
たような充填弁部立体において、充填弁か可動の瓶位置
決め体の中に収容され、これが、カム軌道および押付け
ねを使用してかつ楢の中の過圧によって援助されてまた
はそのいずれかで下降でき、一定のカム軌道径路を通過
したのちにこれから自由になって圧縮ばねおよび内方圧
力またはそのいずれかの援助だけで瓶開口に対して押付
けで亀、戻り９気管を収容する第２体が組込まれ、これ
が第１体の９４首径路に拘わらず、一定の径路部の内部
で支持されてざらに移動でき、その際に圧力が完全に平
衡したときに止め腕によって充填弁を開く方向に作動し
、充填過程の終結が、知られてｉる方法で液体が戻り気
体管に到達したときに達成され、充填弁が、カム軌道に
よる第２体の持上けによって閉じ、その際に同時に空間
容積の増大が開始され、これＫよって、瓶がまだ押付け
られている際に戻り気体管から瓶の中への排出が起り、
檜への戻り空気連結の閉鎖によって、大気圧への内部空
間の圧力排出が起る。

ここで提案された構成によれば、充填弁は、槽とその下
方に存する瓶との間の圧力平衡が完了したのちに、始め
て開き、故に５両容器の間の圧力差による液体の突然の
進入は起シ得ない、さらに１まだ瓶が押付けられている
際に、戻り気体管の排出と容器空間の負荷除去とが遂行
でき、この場合に％ＲＦ）気体管の引抜きの際に瓶の首
に外気が進入することを心配する必要はない、″また。

ａｔｆれた構成によれは、ＩＪ）気体管の中で上昇した
残ルの液体の、瓶の表面の下方でのいつもは普通である
膨張が避けられる。充填過程の終了ののちに達成できる
進み空気弁の閉鎖ののちにすでに、戻り空気管と連結さ
れているピストンによる戻）空気管の上向き運欺によっ
て、瓶の部分的な負荷除去が空間容積の増大によって開
始される。嘔らに、この充填弁では、変位できる瓶位置
決め体の特別の記聞によって、圧力体と関連して真空の
制御が達成でき、故に瓶が欠けているときないし瓶がは
じけたときに真空は作用せず、これは全体のエネルギ収
支に関して有利である。

さらに、この発明の枠内で、充填弁を圧縮ばねの作用で
閉位置に維持できるようセすることが提供される。

この際に望ましくは、充填弁が、戻り気体管に沿って軸
線方向に変位できるように配置され、二重てこＫよって
開位置に維持でき、二重てこの第１てこ腕が充填弁に作
用でき、二重てこの第２のてこ腕が第２体によって制御
できるようにされる。

この構造的構成によれば、両容器（瓶と充填機械槽）の
間の申し分のない圧力平衡が達成されたのちＫはじめて
、充填弁の下方に存する瓶へ液体が流入できるという、
すでに始めに述べた利点が得られる。

別の提案によれば、戻）気体管にピストンが連結され、
これが、瓶の首から戻り気体管が遠ざかる際くい瓶の中
に存する液面の上方の容積の増大と、これによる戻り気
体管の中に上昇した液体の流入とを、指と瓶の間の擲圧
を確保しながら生じさせる。

戻）気体管に連結されたこのピストンは、それ故に、瓶
から戻り気体管が遠ざかる際に、戻り気体管の中に上昇
している液体の部分的な負荷除去とこれに伴なう流出と
を、達成させる。次いで戻〕竪気弁が閉じられる厘ちに
、このピストンがざらに遠ざかることによって、容積が
増大しこれと共に内圧も自動的に低減し、これは、まだ
瓶が押付けられている際に系の中が大気圧になるまで続
く、これによれば、戻り空気管が遠ざかる際にも負荷除
去の際にも、特に充填の直後に閉鎖される酸素に敏感な
飲料の場合に危険な瓶の首への外気の侵入が起シ得ない
から、著しい技術的な利点が得られる。

進みＲプ気体弁が、摺動弁として形成され、充填弁の軸
線方向に平行に摺動できるようになっていれは、この弁
の特に望ましい制御が達成できる。

これによると、＆種の高さＫおける制御と、同時の圧力
状態への適合の達成とが、可能になる。

この発明によればさらに、戻り気体管がシリンダ空間の
区域まで導かれ、この際にピストンｔＳえかつこの空間
を分割し、その一方の空間が戻り気体管を動かすための
圧力空間として形成され、第２の空間が差圧の取入れの
ために形成される。

この構成によれば、充填機械槽の背圧を利用した瓶への
充填弁本体の下降と負荷とが選択でき、この際に第２空
間が、別個の檜から対応する背圧状態を構成すゐに役立
ち、故に瓶への押付力またはてきる限シ容易に変形でき
る別の容器を利用する際の押付力が最適に順応できると
μう利点が得られる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
説明する。

実施例において、充填弁は多路瓶を備える。しかしなが
ら、何ら変更を加えることなしに、他の容器にかかる充
填弁で充填できることも考えられる。ＩＷＰに、説明さ
れる差圧状態に基いて、容易に変形できる容器も選択で
きる。

実施例において場らに、充填弁は部分的に充填機械槽の
中に保持される。この構成を、対応し比変化によって、
かかる充填機械槽の外部に配置することも、考えられる
。

ｌは充填機械の檜を示し、これに充填弁ユが１簡される
。この際に１本来の液体弁３は、可動の瓶位置決め体ダ
の中に収容される。これは、槽／の区域まで達し、これ
から上方に継続し、圧縮はね６を受けるための肩Ｓｔ−
装備する。これは、対向する費で、槽の内壁面の区域で
支持できる。１１１の下方で、位置決め体ダは支持部分
りの中に保持され、これは例えは、真空制御のための弁
Ｓ、９および別のすすぎ弁などを収容できる０反対ｆＩ
１１で、位置決め体は、望ましくはシリンダｌＯの中に
収容され、これは、２つの主室１／およびｌλを備える
。

すでに述べたように、位置決め体亭の下方部分の中には
本来の液体弁Ｊが存する。これは、次ル気体管ピストン
体／Ｊによって完成され、これは、下端忙本来の戻り気
体ｔｌ弘を収容し、シリンダＩＱの中まで継続する。そ
の上端で、このピストン体１３は、シリンダＩＱを貫通
し、進み空気および戻り穿気のための本来の制御ユニッ
トｉ３を収容する。シリンダ１０の主室ｌ−の区域で、
ピストン体／Ｊは、特別のピストンｌコ′ｆ形成し、こ
の主室ｌλを別の室／４に細分する。さらに、ピストン
体／Ｊの外向きに導かれる部分ｌりには、案内四−ラ／
＆が固定され、どれは、カム軌道１９によって制御でき
、仁の方法で、戻り気体管ピストン体／３ｔ−軸線方向
に動かす役をする。

第４図は、充填機械によって瓶を受取った直後の位置に
おける充填弁を示す、瓶が位置決め体ダの下方で位置決
めされると直ちに、充填過程が開始される。これは最初
に、圧縮はね乙による位置決め体ダの下降によってなさ
れ、この際に１位置決め体ダの部分１コの下ｌｌｌ！ｉ
面Ｊ／に接する肩−〇を備えた戻り気体ピストン＃−／
Ｊが同伴される。

下向運動は、瓶のロコ参にパッキンコＪが接するまで比
較的迅速に起る。今や、位置決め体ダは、さらに下降運
動をすることがないように押畜見られる。シリンダ１０
の主室ｌコが、通路２Ｓによって檜ｌの空間コロに直接
連通し１、これによって、楢ｌの中の過圧が、シリンダ
１０の室ｌコにも加わフ、かくして戻り気体ピストン１
３がざらに下向きに動く、このときに、進み堂気弁コク
も開き、故に進み空気が、瓶の予加圧のため、通路−ｇ
およびコブによって戻〕気体管ｌ参に達し、瓶における
圧力平衡を達成する。圧力平衡が申し分なく達成される
と直ちに、ピストン体１３の肩−〇が旋回てこコｇに到
達し、これを回転中心−デのまわりで下向きに−動かし
、これと同時に、対向するてこ腕３０が本来の液体弁へ
の負荷を除いて、これによってこれを開かせ、かくして
今や液体は流入できる。この流入は、この発明による構
成に基いて、実際上圧力状態が等しいときに起〕、故に
液体の容易で申し分のない流入が確保される。液体が瓶
の中で上昇してＲル気体管ｌダの下方開口部分ＪＩＩＩ
Ｃ到達すると直ちに、その後の気体交換は起ることがで
きず、その結果として、その後の液体の流入も起ル易な
い。

この時点で、戻り空気管／４Ｃは、戻り気体ピストン体
１３と共に、カム軌道１９によって上向きに動き、辷れ
によって同時に、てこ２ｇへの負荷除去が起シ、これと
共に液体弁は、自動的に、圧縮はね３ノによって閉じる
。ピストン体／Ｊがさらに上向きに動く際に１この発明
によるピストンの構成によって、液体弁３０区域に容積
増大が起シ、これＫよれば、戻り気体管１４！の中で上
昇した液体が瓶の中へ流入する０次いで、ピストン体／
、ｌがさらに上昇するととによって、進み戻り空気弁コ
クが閉じた際に、瓶の中に存する液体の上方の空間にお
ける別の容積増大が生じ、これによ、れば、充填過程の
際に存する過圧の対応する圧力低下と、従って実際上な
お押付けた状態の瓶の負荷除去とが行なわれる。

次いで、肩コＯが部分コλの端面コ／に到着すると直ち
に、これも、ｊ１！２図に図示される出発位置へ戻され
、これＫよって位置決め体ダが瓶から離れる。この瓶は
次いで、充填機械から送出でき、その直ｆ！ｋＶｃ閉じ
ることができる。

すでに述べたように、シリンダノθは分割されて、室／
ｌおよび！２並びに別の室／Ａ′ｔ−備える。

室ｉｉは、充填機械の檜に掛る圧力を位置決め体ダにも
作用できるようにするに役立つ、この際に、押付力は、
横断面の設計を変えることによって変化できる。さらに
、室ｌ−の中にピストンｔＳを組入れた仁とによって、
下方の室／６が存し、これは、所望ならば、背圧源とし
て付加の圧力源を装備でき、とのようにすると、ピスト
ンｆ＠／Ｊの押付作用ないし下降運動が変化できる。

前述したように、支持部分りには、真空過程およびすす
き過程のためのｉａｉの弁が配置される。

瓶の本来の充填の以１１１Ｋ、その排気をしようとする
場合には、対応して真空弁を開くことによつそ、通路３
２′５ｒ介する真空通路３３への連遥か達成される。排
気と関連して、交替中にＣＯ３または他の不活性気体に
よる瓶の予すすぎを達成することも、考えられる。

【図面の簡単な説明】

」１図は、充填位置の充填弁を示す　＃−図は、瓶へ流
入する以前の休止位置における充填弁を示す。 図面において、／は檜、３は充填弁、ダは位置決め体、
６は押付けはね、ノコはシリンダ空間、１３はピストン
すなわち第２体、ｌダは戻り気体管すなわち第１体、ｌ
デはカム軌道、コダは瓶の口、λワは進み戻夛９気弁、
−ｇと３０は止め腕を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充填機械槽と、これに配置され、充填弁本体、戻り
   気体管および進み空気、戻り空気、真空を制御するため
   の弁を有する充填弁と、充填弁の部分を動かすためのピ
   ストンシリンダ装置とからなる、背圧下に液体を充填す
   るための充填弁部立体において、充填弁が可動の瓶位置
   決め体の中に収容され、これが、カム軌道および押付ば
   ねを使用してかつ槽の中の過圧によつて援助されてまた
   はそのいずれかで下降でき、一定のカム軌道径路を通過
   したのちにこれから自由になつて圧縮ばねおよび内方圧
   力またはそのいずれかの援助だけで瓶開口に対して押付
   けでき、戻り空気管を収容する第２体が組込まれ、これ
   が、第１体の調節径路に拘わらず、一定の径路部の内部
   で支持されてさらに移動でき、その際に圧力が完全に平
   衡したときに止め腕によつて充填弁を開く方向に作動し
   、充填過程の終結が、知られている方法で液体が戻り気
   体管に到達したときに達成され、充填弁が、カム軌道に
   よる第２体の持上げによつて閉じ、その際に同時に空間
   容積の増大が開始され、これによつて、瓶がまだ押付け
   られている際に戻り気体管から瓶の中への排出が起り、
   槽への戻り空気連結の閉鎖によつて、大気圧への内部空
   間の圧力排出が起ることを特徴とする充填弁組立体。 ２、充填弁が圧縮ばねで援けられて開き位置に維持でき
   る、特許請求の範囲第１項に記載の充填弁組立体。 ３、充填弁が、戻り気体管に沿つて軸組方向に変位でき
   るように配置され、二重てこによつて開位置に維持でき
   、二重てこの第１のてこ腕が充填弁に作用でき、二重て
   この第２のてこ腕が第２体によつて制御できる、特許請
   求の範囲１項に記載の充填弁組立体。 ４、戻り気体管にピストンが連結され、これが、瓶の首
   から戻り気体管が遠ざかる際に、瓶の中に存する液面の
   上方の容積の増大と、これによる戻り気体管の中に上昇
   した液体の流出とを、槽と瓶の間の等圧を確保しながら
   生じさせる、特許請求の範囲第２項に記載の充填弁組立
   体。 ５、進み戻り気体弁が、摺動弁として形成され、充填弁
   の軸線方向に平行に摺動できる、特許請求の範囲第１項
   に記載の充填弁組立体。 ６、戻り気体管がシリンダ空間の区域まで導かれ、この
   際にピストンを備えかつこの空間を分割し、その一方の
   空間が戻り気体管を動かすための圧力空間として形成さ
   れ、第２の空間が差圧の取入れのために形成される、特
   許請求の範囲第１項に記載の充填弁組立体。