JPS649236B2 - - 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を充填するガス詰め
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Ａ方向に沿つて回動す
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貯溜されており、これら容器
は上記壜台２上に載置されて矢印Ａに沿つて回動
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ｂ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ｂ
から充填開始点ｃへ進む間に、ガス詰充填弁機構
（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ユーブ（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
ガスが徐々に大気中へ放出される。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、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つた。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
よつ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つた。

本発明は、上記各弁機構のうち特にスニフト弁
機構の改良に関し、特別な弁機構を設けることな
く簡易な構成でスニフト作用を行なうことのでき
るガス詰め充填機を得ることを目的としてなされ
たもので、容器口部に密着してこの容器内とタン
クとを大気から遮断する容器受部材を、ガス詰め
充填弁機構下方の筒状部を昇降自在配設するとと
もに、この筒状部と上記容器受部材により排気室
を区画形成し、この排気室は、上記容器受部材に
容器口部が密着されている状態において、この容
器受部材の下降に伴いその容積を増大させて内部
のガス圧を低下させることを特徴としている。

以下図示実施例に基いて本発明を説明する。第
２図は充填ノズル７が第１図に示す受取点ａに到
達し、その下方に容器Ｅが供給された直後の状態
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Ｌを貯
溜するとともに、高圧ガスＧを収容している。

９はタンク８内に設けた筒状の支持部材で、そ
の下端部を、筒状の係止部材４０を介してタンク
８の底部孔８ａに液密を保つて嵌着し、また側部
にはタンク８内の液体Ｌを流通させるための孔９
ａを穿設している。１０は上記係止部材４０の外
周に嵌合してタンク８外へ取付けた環状スロート
部、１１は環状スロート部１０の外周に固着した
筒状ケーシングで、この筒状ケーシング１１は、
後述するように容器Ｅ内のガスを吸収するため、
従来のものよりも軸方向に長くなつており、一方
環状スロート部１０の下方軸部には厚肉の筒状部
１０ａを形成してその内側を上記係止部材４０の
下方内側へ突出させ液通路孔１０ｃとしている。
環状スロート部１０上方基部の外周縁には後述す
る容器受部材２２の筒状蓋２２ａ先端が嵌入可能
な環状溝１０ｄを刻設し、また上記液通路孔１０
ｃの上方には、上記係止部材４０の内方へ向けて
隆起する環状の弁座１０ｂを形成している。

しかして、１２はタンク８内から外部へ突出さ
せて設けたバルブステムで、このバブステム１２
はタンク８内において、これの中間部に嵌着した
支持環１３を上記支持部材９内に摺動自在に嵌合
することにより支持されている。そして上記係止
部材４０の内側に突設した上方段部４０ａと支持
環１３との間にばね１４を弾装し、これによりバ
ルブステム１２は常時上方へ附勢されている。バ
ルブステム１２の上記係止部材４０内における部
分には、下方に拡開する漏斗状の弁体１５を取付
け、この弁体１５の下面に設けたシール部材１６
を上記弁座１０ｂに離着させることにより、液体
Ｌのタンク８外への通路を開閉するようになつて
いる。この弁体１５は、第２図に示す非作動時に
はタンク８内の液圧およびガス圧により下方に附
勢されて弁座１０ｂに着座し、液密を保つてい
る。なお、弁体１５に連設したストツパ１５ａ
は、係止部材４０の下方段部４０ｂに干渉して弁
体１５の上昇位置を規制する。

１２ａはバルブステム１２のタンク８からの突
出部分を構成するベントチユーブで、容器Ｅ内へ
ガスを供給するためのものである。すなわち、バ
ルブステム１２の軸芯部にはガス通路１２ｂが全
通して穿設されており、このガス通路１２ｂを介
してタンク８内の高圧ガスＧを容器Ｅへ導く。１
７はバルブステム１２の頂部に嵌合した有底筒状
の蓋部材で、この蓋部材１７は、バルブステム１
２との間に弾装されたばね１８により常時下方
へ、すなわち、上記ガス通路１２ｂを閉塞すべく
附勢されている。この蓋部材１７の側部に穿設し
た孔１７ａは、高圧ガスＧのガス通路１２ｂへの
通路となる。また、蓋部材１７の上蓋部１７ｃに
連設した略Ｔ字状の突状部１７ｂにはバルブ操作
部材１９が係合可能であり、この突状部１７ｂは
バルブ操作部材１９により上記ばね１８に抗して
引上げられ上記ガス通路１２ｂを開放する。１２
はバルブ操作部材１９を駆動するためにタンク８
の側壁に貫通して設けた連結軸で、この連結軸２
０のタンク８からの突出部分には操作レバー２１
を固定している。操作レバー２１はタンク８の外
周に設けた図示しないカムに係合して回動し、連
結軸２０を介してバルブ操作部材１９を駆動する
ようになつている。

しかして、２２は容器受部材で、環状スロート
部１０の外周に摺動自在に嵌合した筒状部２２ａ
と、この筒状部２２ａの下方に連設した本体２２
ｂと、この本体２２ｂの下端外周に形成した鍔部
２２ｃとを有し、本体２２ｂ内には環状のシール
部材２３を取付けている。シール部材２３の下面
は上方に凹陥する円錐面状となつており、容器Ｅ
が接近してその口部を当接しつつあるときはこれ
を案内する役割を果し、またこの口部と気密的に
密着することができる。容器受部材２２は、鍔部
２２ｃと環状スロート部１０との間に設けたばね
２４により常時下方に附勢されており、第２図に
示す非作動位置において、鍔部２２ｃに固定した
ガイドボルト２５を筒状ケーシング１１に穿設し
た案内孔２６の下端に係止させている。

さて、環状スロート部１０下面と容器受部材２
２の筒状部２２ａとにより区画される排気室３０
は、シール部材２３に容器Ｅの口部が密着したと
き、大気から遮断される（第４図参照）。この排
気室３０は大気から遮断された状態において容器
受部材２２を下降させると、その容器が増大する
ので、後述するように液充填後のスニフト工程に
おいて、容器Ｅを下降させることによりこの排気
室３０内のガス圧を低下させ、大気圧に近ずける
ことができる。

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５図に展開して示すように、壜台シ
リンダ４７上に支持され、常時上方に附勢されて
いる。しかして、４８はこの壜台シリンダ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までに亘つて設けている。図示の如く、スニ
フト開始点ｄからスニフト終了点ｅにかけて上記
壜台２を徐々に下降させるべくスニフト用傾斜面
４８ａ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ｂ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つている。

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２図
〜第４図に示す順序に従つて行なわれる。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ｂへ移動する間に、強制カム４
８の上昇傾斜面４８ｅの作用により上昇する。そ
してこの容器Ｅは、その口部を容器受部材２２の
シール部材２３に密着当接させるとともにばね２
４に抗して上昇し、その容器内部を大気から遮断
する。そして容器受部材２２の筒状部２２ａ上部
が環状溝１０ｄに嵌入した直後、容器Ｅは加圧開
始点ｂに到達し、操作レバー２１が図示しないカ
ムに係合してバルブ操作部材１９を回動し蓋部材
１７を上昇させる。この結果、バルブステム１２
はガス圧および液圧を受けて静止状態を維持する
が、蓋部材１７はバルブステム１２に対して上昇
し、孔１７ａを開放して、タンク８内をバルブス
テム１２のガス通路１２ｂに連通させ、高圧ガス
Ｇを容器Ｅ内へ供給する。

容器Ｅが充填開始点Ｃに到達した時には、容器
Ｅ内のガス圧はタンク８内のそれと略等しくなつ
ており、したがつてバルブステム１２は、実質的
に液圧のみを受けるようになり、第３図に示すよ
うにばね１４の弾発力により上昇し、弁体１５を
弁座１０ｂから離座させる。この結果、タンク８
内の液体Ｌは、液通路孔１０ｃを通りベントチユ
ーブ１２ａに突設されたスプレツダ１２ｃにより
拡散され、容器Ｅの内壁に沿つて流下する。この
時、弁体１５のストツパ１５ａは係止部材４０の
下方段部４０ｂに係止し、弁体１５の開弁量は、
容器Ｅが強制カム４８の下降傾斜面４８ａに到達
するまでに液体Ｌの供給が終了するような大きさ
になつている。この液体Ｌの供給が行なわれてい
る間、容器Ｅ内のガスはベントチユーブ１２ａの
開孔部１２ｄを通りガス通路１２ｂを上昇して、
タンク８内へ流入する。液体Ｌの供給は、容器Ｅ
内の液面が該開孔部１２ｄを越えるまで行なわ
れ、容器Ｅ内の液体Ｌが開孔部１２ｄを閉塞する
とタンク８からの液体Ｌの流下は停止し、これと
略同時に図示しないカムの作用によりバルブ操作
部材１９が回動して蓋部材１７を下降させ、さら
にバルブステム１２を降下させて弁体１５を弁座
１０ｂに着座させる。

次いで容器Ｅは、スニフト開始点ｄへ到達し、
壜台シリンダ４７のローラ４９が強制カム４８の
スニフト用傾斜面４８ａに係合して下降するのに
伴い降下し始めて、第４図に示す排気室３０の容
積を増大させる。この結果、この排気室３０内の
ガス圧は該容積に反比例して低下し、容器Ｅがス
ニフト終了点ｅに到達した時点において大気圧と
略同圧になり、従来のスニフト作用と本質的に同
様の作用が行なわれる。

そして容器Ｅは、下降傾斜面４８ｃの作用によ
り上記スニフト工程時よりも急速に降下して容器
受部材２２から離間し、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へ送られる。

第６図は本発明の第２実施例を示すもので、環
状スロート部１０の下面外側に切欠き１０ｅを刻
設するとともに、容器受部材２２の筒状部２２ａ
の上部にオリフイス２２ｄを穿設し、この容器受
部材２２が筒状ケーシング１１の最下位に位置し
たとき、これらオリフイス２２ｄと切欠き１０ｅ
とが合致するようになつている。したがつてスニ
フト工程の終期において排気室３０は大気と連通
することになり上記オリフイス２２ｄを介してガ
スもしくは空気が流通し排気室３０内は大気に近
ずく。すなわち、スニフト終了直前に排気室３０
内のガス圧が大気圧に一致していなくとも、この
オリフイス２２ｄの作用により該ガス圧を大気圧
に略一致させることができる。なお、このオリフ
イス２２ｄと切欠き１０ｅとを一定時間合致させ
るために、強制カム４８のスニフト用傾斜面４８
ａの後部に水平面に平行な面を形成することが望
ましい。

また、排気室３０内の圧力低下率を、初期は小
さくし、ある程度低下した後は大きするように強
制カム４８の形状を定めることもよい。このよう
にガス圧が高圧の時に圧力低下率を小さくするこ
とにより容器Ｅ内の液面の発泡を効果的に防止す
ることができる。

以上のように本発明によれば、特別なスニフト
弁機構を必要とせず、簡易な構成でスニフト作用
を行なうことのできるガス詰め充填機を得ること
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〜第５図はいずれも本発
明に係るガス詰め充填機の第１実施例を示し、第
２図は充填ノズルの直下に容器が供給された状態
を示す断面図、第３図は液充填工程を示す断面
図、第４図はスニフト工程を示す断面図、第５図
は壜台の昇降状態を示す側面図、第６図は第２実
施例を示す要部の断面図である。 ２：壜台、７：ガス詰め充填弁機構、８：タン
ク、１０ａ：筒状部、２２：容器受部材、３０：
排気室、Ｅ：容器、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
   間隔毎に複数配設され、該タンクの回動とともに
   同期回転して容器を載置搬送する昇降可能な壜台
   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
   昇降自在に設けた容器受部材を上記昇降する壜台
   上の容器口部に密着させつつ上記液体および高圧
   ガスをこの容器内に充填するガス詰め充填弁機構
   とを備えたガス詰め充填機において、上記容器受
   部材を筒状に形成するとともに、この容器受部材
   を、上記ガス詰め充填弁機構の液通路を囲繞する
   筒状部に嵌合して、この筒状部と上記容器受部材
   とにより排気室を区画し、この排気室は、上記容
   器受部材に液充填後の容器が密着されている状態
   において、この容器受部材の下降に伴いその容積
   を増大させて内部のガス圧を低下させることを特
   徴とするガス詰め充填機。