(57)【要約】【課題】ガス詰め充填を行う充填バルブ１の液吐出口４ａに、充填液の整流および異物混入防止用のスクリーン２６を装着する。【解決手段】バルブハウジング２内に形成された充填液通路４内にセンターロッド１０を昇降可能に配置し、このロッド１０の先端部に設けた弁体１４と、充填液通路４の下端内面の弁座１６とにより液バルブ１８を構成する。バルブハウジング２の外周に昇降自在にびん口パッキンユニット３０を嵌合し、その下端面に設けたびん口パッキン２８で容器８内を密封する。ガス通路３６から容器８内に加圧ガスを吹き込んだ後、液体を充填しつつ前記ガスを排出する。ロッド１０の先端面２４を円錐状にするとともに、その下側の液吐出口４ａに同じ円錐状のスクリーン２６を取り付ける。液バルブ１８を閉じたときのロッド１０の先端面２４とスクリーン２６との距離を接近させておく。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に充填液通路が形成されたバルブハウジングと、前記充填液通路内に移動可能に配置されるとともに、先端面が円錐状に形成されたセンターロッドと、このセンターロッドに設けられた弁体および前記充填液通路の内面に形成された弁座から成る液バルブと、前記センターロッドを移動させて前記液バルブを開閉する開閉手段と、前記バルブハウジングに設けられ、供給された容器の口部をシール可能なシール手段と、このシール手段と容器とを相対的に昇降させる昇降手段と、容器内に充填された充填液量を検出する充填量検出手段と、前記バルブハウジングに形成され、容器内部に加圧ガスを供給するガス通路と、前記センターロッドの先端面とほぼ同一の形状に形成されるとともに、前記弁体が弁座に着座した時に前記センターロッドの先端面と接近するように前記充填液通路の吐出口に設けられた多孔部材とを備えた充填バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器内に液体を充填する充填バルブに係り、特に、充填液通路の先端開口部にスクリーンを取り付けた充填バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充填バルブによって容器内に液体を充填する際に、充填液通路の先端の液吐出口から流れ出る液体を整流して泡立ちを防止し、あるいは、充填液中に混入している異物が容器内に流入することを防止するために、充填ノズルの先端の液吐出口にメッシュ状のスクリーンを取り付けた充填バルブが従来から知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載された「袋体の内容物充填装置用のノズル」には、「ノズル１０の先端部１０ａの吐出口１４に網状体１８を設けて該網状体１８を通して液体の内容物をスタンディングパウチ２４内に吐出させる」構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された「液だれ防止充填ノズル」には、「内部が充填液の通路となる筒状のホルダ１０と、このホルダ１０の先端部１３内周に配置され充填停止時に多数の孔に液体を保持して液だれを防止する先端スクリーン２０とを備え、……ホルダ本体内周面１０ａには、先端スクリーン２０の上流側に５枚の中間スクリーン３０と、一つの整流板４０が直列に配置され」た構成が開示されている。
【０００５】
ところで、炭酸入りの飲料を充填する場合には、びん口パッキンによって容器の口部を密封し、ガス通路から容器内に加圧ガスを供給し、続いて、充填ノズルから容器内に液体を充填しつつ、容器内の前記加圧ガスをガス通路等から外部に排出するようにしている。そして、所定量の液体を充填した後、容器の上部空間に残っている加圧ガスを放出するスニフト工程を行い、その後、びん口パッキンを容器の口部から離して充填を完了する。前記各特許文献に記載された発明は、いずれも無炭酸飲料の充填を行う充填ノズルに関するものであるが、このようなガス詰め充填の場合にも、異物の混入を防止するために、充填ノズルの先端にスクリーンを装着する必要性が高まっている。
【特許文献１】特開平９−１１８３１４号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】特開２００４−１８２２４５号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、前記特許文献１および特許文献２に記載された充填バルブに設けられているスクリーンを、前述のようなガス詰め充填を行う充填バルブに装着すると、液体の充填を停止した時点でスクリーンの上方に残留している液体が、スニフトを行った際に、スクリーンの下方に吸い出されて発泡してしまう。さらに、スクリーン上に残留している液体の量が多いと、次回の充填時に加圧ガスを吹き込む際に、前記残留液が容器内に吐出されて容器内での発泡の原因となるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部に充填液通路が形成されたバルブハウジングと、前記充填液通路内に移動可能に配置されるとともに、先端面が円錐状に形成されたセンターロッドと、このセンターロッドに設けられた弁体および前記充填液通路の内面に形成された弁座から成る液バルブと、前記センターロッドを移動させて前記液バルブを開閉する開閉手段と、前記バルブハウジングに設けられ、供給された容器の口部をシール可能なシール手段と、このシール手段と容器とを相対的に昇降させる昇降手段と、容器内に充填された充填液量を検出する充填量検出手段と、前記バルブハウジングに形成され、容器内部に加圧ガスを供給するガス通路と、前記センターロッドの先端面とほぼ同一の形状に形成されるとともに、前記弁体が弁座に着座した時に前記センターロッドの先端面と接近するように前記充填液通路の吐出口に設けられた多孔部材とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の充填バルブは、弁体が形成されたセンターロッドの先端面と、充填液通路の吐出口に取り付けた多孔部材とをほぼ同形状の円錐状にし、かつ、液バルブを閉鎖したときのセンターロッド先端面と多孔部材との位置をきわめて接近させるようにしたので、センターロッドの先端面とスクリーンとの間に残留する充填液の量を極めて少なくすることができ、従って、スニフトを行う際に残留液が発泡することなく、また、次の充填時に加圧ガスを吹き込む際に、スクリーン上に残留している液が容器内に吹き込まれることもないので、ガス詰め充填用の充填バルブにスクリーンを取り付けることが可能になり、さらに、スクリーンを取り付けた充填バルブを、無ガス充填とガス詰め充填に兼用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
バルブハウジングの内部に形成された充填液通路内にセンターロッドを配置し、開閉手段によって移動させることにより、センターロッドに形成された弁体と充填液通路に形成された弁座とから成る液バルブを開閉する。前記センターロッドの先端面を円錐形状にするとともに、充填液通路の吐出口に前記センターロッドの先端面とほぼ同形状の多孔部材を取り付け、かつ、センターロッドを移動させて液バルブを閉じたときに、このロッドの先端面と多孔部材とが接近するように構成したことにより、びん口パッキンによって容器内を密封し、ガス通路から加圧ガスを供給した後、この加圧ガスを排出しつつ充填を行うガス詰め充填用の充填バルブにも、充填液の吐出口に多孔部材を取り付けることが可能になった。
【実施例１】
【００１０】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る充填バルブの縦断面図、図２はこの充填バルブの要部の拡大図である。この充填バルブ（全体として符号１で示す）は、円筒状のバルブボディ２の内部に充填液通路４が形成されており、供給配管６を介して充填液タンク（図示せず）からこの充填液通路４内に送られてきた充填液が、充填液通路４の吐出口４ａから吐出されて容器８（後に説明する図３および図４参照）内に充填される。供給配管６には流量計７が設けられており、容器８内に充填される液量を計量している。
【００１１】
充填液通路４の内部には、昇降可能なセンターロッド１０が挿通され、バルブボディ２の上方に取り付けた昇降用エアシリンダ（図示せず）によって昇降される。このセンターロッド１０の下端部には、シール部材１２が嵌着された弁体１４が形成されており、この弁体１４と充填液通路４の下端部内面に設けられた弁座１６とにより、前記充填液通路４の連通遮断を行う液バルブ１８が構成されている。前記昇降用エアシリンダが液バルブ１８の開閉手段を構成しており、この昇降用エアシリンダの作動によって、センターロッド１０が下降して弁体１４が弁座１６に着座しているときには、充填液通路４が閉鎖され、センターロッド１０の上昇によって弁体１４が弁座１６から離座すると充填液通路４が開放して充填が行われる。
【００１２】
前記供給配管６は、バルブハウジング２内に設けられている充填液通路４の上端部に接続されている。そして、センターロッド１０の上部は、充填液通路４の上方のバルブハウジング２内部を貫通して上方の昇降用エアシリンダに連結されており、このセンターロッド１０とバルブハウジング２との摺動部に、供給配管６から充填液通路４内に供給される充填液が接触しないように、充填液通路４の上端面とセンターロッド１０の上部外周面との間にベローズ２２が装着されている。
【００１３】
前記センターロッド１０の先端面（下端面）２４は円錐状をしており、下方の充填液吐出口４ａ内に突出している。また、前記充填液通路４の下端部、つまり、液バルブ１８よりも下方の液吐出口４ａの内側に、容器８内に充填される液体を整流するとともに、異物の混入を防止するためのスクリーン（多孔部材）２６が設けられている。このスクリーン２６は、前記センターロッド１０の先端面２４の円錐形状とほぼ一致する形状の円錐形をしている。しかも、センターロッド１０が下降して液バルブ１８を閉じた時には、このセンターロッド１０の円錐状先端面２４とスクリーン２６とが極めて接近した位置になるように、スクリーン２６が前記バルブハウジング２に取り付けられている。従って、充填終了後に液バルブ１８が閉じた時に、センターロッド１０の先端面２４とスクリーン２６との間の空間に残留する充填液の量は、従来の構造と比較して極めて少量である。なお、センターロッド１０が下降して液バルブ１８を閉じた時の、センターロッド１０の先端面２４とスクリーン２６との間隔は、１ｍｍ程度であることが好ましい。また、スクリーン２６は前記バルブハウジング２に溶接により取り付けられている。
【００１４】
この実施例に係る充填バルブ１は、炭酸飲料等の充填を行うガス詰め充填と、その他の無炭酸飲料の充填を行う無ガス充填とに兼用できるようになっており、ガス詰め充填時に容器８の口部８ａを密封するためのびん口パッキン２８を備えている。このびん口パッキン２８について簡単に説明する。前記バルブハウジング２の下端部の外周に、円筒状のびん口パッキンユニット３０が嵌合している。このびん口パッキンユニット３０の内周面にはＯリング３２が装着されており、バルブハウジング２の外周面を気密を保持して摺動する。びん口パッキンユニット３０の下端の開口部は小径になっており、この小径の開口部の周囲に環状のびん口パッキン２８が取り付けられている。このびん口パッキン２８は、液体の充填される容器８の口部８ａの口径に合致する径を有している。びん口パッキンユニット３０は、連結ロッド３４を介して上方に設置されたエアシリンダ等の昇降手段（図示せず）によって昇降されるようになっている。この充填バルブ１によって炭酸飲料等のガス詰め充填を行う際には、前記昇降手段の作動によりびん口パッキンユニット３０を下降させて、びん口パッキン２８を下方に供給された容器８の口部８ａに密着させて容器８内を密封する。
【００１５】
バルブハウジング２の内部の、前記充填液通路４の外側には、このバルブハウジング２の下端面に開口する二本の気体通路３６、３８が設けられている。第１の気体通路３６はガス通路であり、開閉弁４０を介してガスの給排を行う。このガス通路３６は、容器８内に液体を充填する前に加圧ガスを供給するカウンター通路、および容器８内へ液体を充填している際に、容器８内のガスを排出するガス排出通路として機能する。
【００１６】
また、第２の気体通路３８はスニフト通路であり、開閉弁４２を介して、図示しないスニフトチャンバーに接続されている。このスニフト通路４２は、容器８内への液体の充填が終了した後、密閉された容器８の充填液よりも上方の空間内に残留している加圧ガスを放出する。
【００１７】
以上の構成に係る充填バルブ１の作動について説明する。図３は炭酸飲料等の充填を行う場合の作動であり、この場合には、びん口パッキン２８を容器８の口部８ａに密着させてシール充填を行う。充填バルブ１の下方に容器８が供給される時点では、この容器８と干渉しないように、図示しない昇降手段によってびん口パッキンユニット３０を上昇させておく。充填バルブ１の下方に容器８が供給されると、前記昇降手段によってびん口パッキンユニット３０を下降させてびん口パッキン２８を容器８の口部８ａに押し付けて容器８内を密封する。
【００１８】
続いて、ガス通路３６の開閉弁４０を開放して加圧ガスを容器８内に供給する。その後、液バルブ開閉用のエアシリンダ（図示せず）を作動させてセンターロッド１０を上昇させる。センターロッド１０が上昇してこのロッド１０の下端部寄りに設けられている弁体１４が弁座１６から離れて液バルブ１８が開放すると（図３（ａ）の参照）、図示しない充填液タンクから給液配管６を介して充填液通路４内に送られてきていた液体が、開放した液バルブ１８およびスクリーン２６を通って容器８内に充填されるとともに、容器８内に充満していたガスが、前記ガス通路（ガス排出通路）３６を通って排出される。前記供給配管６には流量計７が設けられており、この流量計７を通過する液体の量を検出している。流量計７が検出した液体の量が所定量に達すると、前記昇降用エアシリンダが作動してセンターロッド１０を下降させ、センターロッド１０の下端部の弁体１４を弁座１６に着座させて液バルブ１８を閉じ、液体の充填を終了する（図３（ｂ）の参照）。
【００１９】
容器８内への液体の充填を終了した後、ガス通路３６の開閉弁４０を閉じ、スニフト通路３８の開閉弁４２を開放して、容器８の充填された液体よりも上部の空間に密封されている加圧ガスを徐々に放出する。この容器８上部の空間の圧力が低下することにより、液バルブ１８が閉じた時点で昇降ロッド１０の先端面２４とスクリーン２６との間に残留していた液体が容器８内に吸い出されるが、この実施例の構成では、その残留液が極めて少量なので発泡するおそれがない。従って、ガス詰め充填用の液バルブにスクリーンを装着することが可能になる。
【００２０】
また、無炭酸飲料の場合には、びん口パッキン２８によって容器８内を密封せずに充填をするノンシール充填を行う。この場合には、図示しない昇降手段によってびん口パッキンユニット３０を上昇させて、びん口パッキン２８を容器８の口部８ａから離しておく。この状態で、昇降用エアシリンダによってセンターロッド１０を上昇させて液バルブ１８を開放する（図４（ａ）参照）。そして、所定量の液体の充填を行った後、センターロッド１０を下降させて弁体１４を弁座１６に着座させて液バルブ１８を閉じ充填を終了する（図４（ａ）参照）。このように本実施例によればスクリーン２６を装着した充填バルブ１を、ノンガス充填とガス詰め充填に兼用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る充填バルブの縦断面図である。（実施例１）
【図２】前記充填バルブの要部の拡大図である。
【図３】ガス詰め充填を行う際の作動を説明する図であり、（ａ）図は液バルブの開放時、（ｂ）図は液バルブの閉鎖時を示す。
【図４】ノンガス充填を行う際の作動を説明する図であり、（ａ）図は液バルブの開放時、（ｂ）図は液バルブの閉鎖時を示す。
【符号の説明】
【００２２】
２    バルブハウジング
４    充填液通路
４ａ  充填液通路の吐出口
７    充填量検出手段（流量計）
８    容器
８ａ  容器の口部
１０    センターロッド
１４    弁体
１６    弁座
１８    液バルブ
２４    センターロッドの先端
２６    多孔部材（スクリーン）
２８    シール手段（びん口パッキン）
３６    ガス通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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