(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填後の容器内の過剰な液体を吸引ノズルから主タンクを介して吸引手段により吸引して容器内の液面を一定にするとともに、吸引された気液混合物を前記主タンク内で分離して液体のみを貯留するように構成した液面補正装置において、前記主タンク内の液体を排出する際に容器内の過剰な液体の吸引作業を継続して行うことができるように、主タンクと切換可能にサブタンクを設け、かつ、そのサブタンク内の液体を主タンク内に排出するように構成し、前記サブタンク内の液体を主タンクの排液経路を用いて外部へ排出し得るようにしたことを特徴とする液面補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填後の容器内の過剰の液体を吸引して容器内の液面を一定にするための液面補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体の充填機においては、一定量の充填を行うため、重量式、流量式、ピストン式などの各種の定量充填機構が従来から広く知られている。しかしながら、ＰＥＴボトルなどのように容器側の形状に誤差のある場合には、充填量を一定にしても液面を一定に保つことはできない。その上、容器の首部まで充填する場合には、首部の断面が細くなっているため、液面のバラツキが目立つことになる。このため、充填後に容器内の過剰な液体を吸引して液面を揃える液面補正装置が知られている。
【０００３】
図５は液面補正装置の適用例を示した配置図である。図示のように、液面補正装置１は充填機２の下流側に接続され、充填機２から送られる充填済の各容器に対して液面補正を行うように構成されている。なお、図中、３〜５はスターホイールである。また、図６は従来の液面補正装置の要部を示した概念構成図である。前記充填機２から液面補正装置１に送られた各容器６には、順次、図示のように吸引ノズル７が挿入され、その吸引ノズル７の下端部の吸引口の位置を所定の高さに保持することにより、同吸引口より上方の過剰な分が吸引されて液面が一定に保持されるように構成されている。各吸引ノズル７の他端部はノズル集合ヘッダ８に集合され、吸引管９を介して分離タンク１０に接続され、さらに排気管１１を介してブロア１２に接続されている。また、分離タンク１０の下方には排液バルブ１３を介して排液管１４が接続されるとともに、上部には通気管１５を経て開放バルブ１６が接続され、さらに内部にはフロートスイッチ等の液面検出手段１７が配設されている。
【０００４】
しかして、図６の従来の液面補正装置の通常運転時においては、充填機２から送られる各容器６に対して順次、吸引ノズル７が挿入され、その吸引ノズル７を介して過剰の充填液がノズル集合ヘッダ８及び吸引管９を経て分離タンク１０内に吸引される。その吸引の際には過剰の液体と共に空気等の気体も吸引され、分離タンク１０内で分離されて気体分のみが排気管１１及びブロア１２を経て排出され、液体分のみが貯留される。そして、液面検出手段１７により検出された液面が所定の上限高さに到達した場合には、ブロア１２による吸引を中断し排液バルブ１３及び開放バルブ１６を開いて貯留した液体を排出することになる。この場合、この排液作業を実施している間は容器６内の過剰液体の吸引ができないので、液面補正装置の作業は中断されることになる。したがって、以上の分離タンク１０からの排液作業中は本機の運転も中断せざるを得ないので、運転効率を低下させる原因となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、分離タンクに貯留された液体の排液作業を実施している間においても、液面補正作業を継続して本機を連続運転し得るように改良した液面補正装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、充填後の容器内の過剰な液体を吸引ノズルから主タンクを介して吸引手段により吸引して容器内の液面を一定にするとともに、吸引された気液混合物を前記主タンク内で分離して液体のみを貯留するように構成した液面補正装置において、前記主タンク内の液体を排出する際に容器内の過剰な液体の吸引作業を継続して行うことができるように、主タンクと切換可能にサブタンクを設け、かつ、そのサブタンク内の液体を主タンク内に排出するように構成し、前記サブタンク内の液体を主タンクの排液経路を用いて外部へ排出するという技術手段を採用した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、気液混合物を分離して気体分を排出して液体分のみを貯留する主タンクと、その主タンクで排液作業を実施する間の容器に対する吸引作用を補完するためのサブタンクを切換可能に設けたので、主タンクの排液作業の間はサブタンクにより吸引作業を継続して液面補正装置を連続運転することが可能である。なお、サブタンクの容量により継続可能な吸引時間を選択できるが、その容量を抑えることにより設置スペースをあまり拡大せずに連続運転が可能になる。また、そのサブタンク内に貯留された液体は前記主タンク内に排出されるように構成したので、バルブの切換操作によりサブタンク内に貯留された液体を主タンクの排液経路を利用して排出できる。なお、主タンクとサブタンクとの切換えのための吸引管や排気管の接続の仕方や、バルブの構造や駆動形式、例えば流体駆動形や電磁駆動形などに関しては、その間の切換えが可能であればよく、種々の形態が選択可能である。また、本発明は、ロータリ式の充填機やライン式の充填機など、充填機の形式に関わらず種々の形態に広く適用し得ることはいうまでもない。
【０００８】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の一実施例の要部を示した概念構成図である。図示のように、本発明に係る液面補正装置１８は、充填機から送られた各容器６に対して吸引ノズル７を挿入し、該吸引ノズル７の下端部の吸引口の位置を所定の高さに保持することにより液面を一定に補正するように構成され、所要数の吸引ノズル７をノズル集合ヘッダ８に接続して吸引管９を介して分離タンクとしての主タンク１９に接続することにより、容器６中の過剰液体を吸引除去するように構成した点で、図６に示した従来の液面補正装置１と基本的に異なるところはない。また、主タンク１９の下方に排液バルブ１３を介して排液管１４を接続し、上部に通気管１５を経て開放バルブ１６を接続し、さらに内部にフロートスイッチ等の液面検出手段１７を配設した点でも同様である。
【０００９】
本発明の特徴は、前記液面補正装置１８を構成する主タンク１９に対してサブタンク２０を設け、主タンク１９において排液作業を実施している間はサブタンク２０を介して容器６に対する吸引作用を継続することにより本機の連続運転を可能にした点にある。本実施例においては、吸引管９の途中に３ポートの切換バルブ２１を配設し、補助吸引管２２を介してサブタンク２０に接続することにより、主タンク１９の排液作業時には、その切換バルブ２１を補助吸引管２２側に切換えてサブタンク２０側に吸引し得るように構成している。また、補助吸引管２２の途中は連通管２３を介して主タンク１９に接続し、その連通状態をバルブ２４により制御し得るように構成している。さらに、サブタンク２０の下部は排液管２５を介して主タンク１９に接続し、その連通状態をバルブ２６により制御し得るように構成している。なお、サブタンク２０の上部は排気管２７を介してブロア１２に接続されている。
【００１０】
次に、図１〜図３に基づいて前記液面補正装置１８の動作の仕方に関して説明する。なお、各図中の矢印は主要な流れの方向を示したものである。また、各図中、黒で塗りつぶしたバルブは閉状態、白抜きのものは開状態を示す。図１は通常運転時の状態を示したものであり、切換バルブ２１は吸引管９を主タンク１９側に接続するように制御されている。また、バルブ２４は開状態にあり、他の各バルブ１３，１６，２６は閉状態にある。しかして、容器６から吸引ノズル７を介して吸引された気液混合物は、主タンク１９内に吸引され、その主タンク内部で液体と気体とに分離されて気体分のみが連通管２３、補助吸引管２２、サブタンク２０及び排気管２７を介してブロア１２により排気され、残りの液体分のみが主タンク１９内に貯留される。
【００１１】
そして、図２に示したように、主タンク１９内に貯留された液体量が増えて液面検出手段１７により上限高さへの到達が検出された場合には、先ず切換バルブ２１が吸引管９を補助吸引管２２に接続する側に切換えられる。しかる後、順次、バルブ２４が閉状態に切換えられ、開放バルブ１６が開かれ、排液バルブ１３が開状態に切換えられる。その結果、容器６から吸引ノズル７を介して吸引された気液混合物は、矢印で示したように、吸引管９及び補助吸引管２２を経てサブタンク２０内に吸引され、そのサブタンク内部で液体と気体とに分離されて気体分のみが排気管２７を介してブロア１２により排気され、残りの液体分のみがサブタンク２０内に貯留することになる。一方、主タンク１９においては、排液管１４を介して貯留された液体が排出される。すなわち、一方で主タンク１９の排液作業が行われ、他方で、少なくともその排液作業を実施している間、サブタンク２０を介して容器６の過剰液体に対する吸引作業が継続されることになる。
【００１２】
以上の排液作業により主タンク１９内に貯留した液体を全て排出した後に、図３に示したサブタンク２０内に貯留された液体の排出作業に移行する。この場合には、先ず、排液バルブ１３を閉じ、開放バルブ１６を閉じることにより主タンク１９の排液作業を終了する。しかる後、バルブ２４を連通状態に切換え、さらにバルブ２６を開状態に切換える。これにより、サブタンク２０の下部が排液管２５を介して主タンク１９に連通されるとともに、その主タンク１９の内部とサブタンク２０の内部とが連通管２３及び補助吸引管２２を介して同圧となる結果、サブタンク２０内に貯留した液体が排液管２５を経て自重によって主タンク１９内に流下することになる。なお、前記バルブ２４の連通状態への切換後、適宜の時点で切換バルブ２１を吸引管９が主タンク１９側に接続する状態に切換えることにより、図１の通常運転時の動作状態に復帰させることできる。その場合、サブタンク２０内に貯留した液体分が主タンク１９内に流下し終った時点で直ちにバルブ２６を閉状態に切換えてもよいし、次の主タンク１９からの排液作業の開始を待って閉状態に切換えるようにしてもよい。
【００１３】
図４は、以上の実施例を具体化した構造例を示した構成図である。図示のように、この構造例では、主タンク１９はブロア１２の外箱２８の上部に設置されており、その主タンク１９の側部上方には、各容器６に挿入されるそれぞれの吸引ノズル７にノズル集合ヘッダ８を経て接続した前記吸引管９が切換バルブ２１を介して接続されている。その主タンク１９の吸引管９の接続部の内方には仕切板２９が配設され、その仕切板２９の内側に液面検出手段１７を構成するフロートスイッチが配設されている。また、主タンク１９の上部の蓋部の中央部には連通管２３が接続され、バルブ２４を介して補助吸引管２２の中間部に接続されている。なお、主タンク１９の下部には図示しないが前記排液バルブ１３及び排液管１４が接続されている。前記切換バルブ２１により分岐された他方は、補助吸引管２２を介してサブタンク２０の側部中間部に接続されている。サブタンク２０の下部には排液管２５が接続され、バルブ２６を介して他端部が主タンク１９内に挿入されている。また、サブタンク２０の上部には排気管２７が接続され、下方の分岐部３０を介して分岐された上、その一方がバルブ３１を介して前記ブロア１２に接続され、他方がバルブ３２を介して図示しない洗浄機構に接続可能に構成されている。通常はバルブ３２を閉じバルブ３１を開いて排気管２７をブロア１２に接続して以上の吸引作業を行うように設定されるが、洗浄時にはバルブ３１を閉じバルブ３２を開くように切換えて、排気管２７を図示しない洗浄機構に接続した上、前記各吸引ノズル７から洗浄媒体を供給することにより洗浄作業を行うことになる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、充填後の容器から吸引した気液混合物に対する気液分離を行う主タンクと、その主タンクにおいて貯留した液体の排液作業を実施している間の容器に対する吸引作用を補完するサブタンクを切換可能に設けたので、主タンクの排液作業の間においても吸引作業を中断することなく、液面補正装置を連続運転することが可能である。しかも、そのサブタンク内に貯留された液体は、前記主タンク内に排出するように構成したので、バルブの切換操作により主タンクの排液経路を利用して排出することが可能である。なお、サブタンクの容量を抑えることにより、設置スペースをあまり拡大せずに液面補正装置、延いては本機の連続運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の要部を示した概念構成図である。
【図２】  同実施例の他の動作状態を示した概念構成図である。
【図３】  同実施例の他の動作状態を示した概念構成図である。
【図４】  同実施例の具体的な構造例を示した構成図である。
【図５】  液面補正装置の適用例を示した配置図である。
【図６】  従来の液面補正装置の要部を示した概念構成図である。
【符号の説明】
６…容器、７…吸引ノズル、８…ノズル集合ヘッダ、９…吸引管、１２…ブロア、１３…排液バルブ、１４…排液管、１５…通気管、１６…開放バルブ、１７…液面検出手段、１８…液面補正装置、１９…主タンク、２０…サブタンク、２１…切換バルブ、２２…補助吸引管、２３…連通管、２４…バルブ、２５…排液管、２６…バルブ、２７…排気管、２８…外箱、２９…仕切板、３０…分岐部、３１，３２…バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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