JP4008574B2

JP4008574B2 - Liquid filling apparatus and method

Info

Publication number: JP4008574B2
Application number: JP14743598A
Authority: JP
Inventors: 哲司野田; 柾行林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Food and Packaging Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11342994A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、びん、缶等の容器に液体を充填するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料類等の液体のびん、缶等の容器への充填は充填バルブ装置を用いてなされている。充填バルブ装置は、充填バルブの真下に置かれた容器の口部を充填バルブの下部に当接してシールし、充填バルブ内の液バルブを開いて、充填液の貯液タンクから充填液供給管を通して液体を容器に流し込み、容器に少しのヘッドペースを残して充満させるものである。液量を揃えるため、通常は容器上部に一定量の空気又はガスを容器内に閉じ込めて、液面レベルを整合させるようにしている。
【０００３】
飲料等の液体が炭酸ガス入りの場合は、容器の口部を充填バルブの下部に当ててシールした後、充填の前に貯液タンクのヘッドスペースからカウンタガス切換弁の切換えによりカウンタガスを容器内に導いて、容器内の空気を炭酸ガスと置換した後、容器内圧を貯液タンクのヘッド圧力に揃えてから液バルブを開き、貯液タンクと容器の液面高さの差圧で容器内に液を流下することにより、炭酸ガスによる充填液の噴出を抑えて充填していた。液の充填後は、液バルブを閉じ、スニフトバルブを開いて容器のヘッドスペースを大気圧とした後、容器を充填バルブから離して素早く栓をするようにしている。
【０００４】
上記のような充填バルブ装置の液バルブ、カウンタガス切換弁、スニフト弁等の作動は、通常レバー作動、カムとカムフォロワよるカム機構等の機械的な手段によっていた。
【０００５】
しかし、このような機械的な作動手段は、一定の容器、一定の飲料を充填する専用充填装置であればさして支障はないが、容器のサイズが変わり、しかも飲料の種類が炭酸ガス飲料から種々のノンガス飲料まで兼用する充填機に対しては不向きである。即ち、容器サイズが変われば充填液量が変わり、液レベルを変えるため部品の位置調整、容器の保持手段の取換え等、取換え調整等の作業に手間と時間がかかることとなり、部品点数も増えてしまう。また、各種飲料の兼用の充填装置の場合には、洗浄の回数が多くなり、その工数が問題となる。
【０００６】
これらの不具合を解決するために、貯液タンクから充填バルブに充填液を供給する充填液供給管に流量計を設けて容器に流し込む充填液量を計測し、規定量が充填されたら液バルブを閉じるようにし、液バルブの開閉は電磁弁でエアの切換えをするエアシリンダ作動で、カウンタガスの切換え、スニフト弁の開閉等は、電磁弁でエアの切換えをするエア作動ダイアフラム弁として、機械的な調整部分を減らし、構造を簡単にして洗浄を容易にした液体充填方法及び装置が、特開平８−２９５３９６号公報により開示されている。
【０００７】
この特開平８−２９５３９６号公報により開示された液体充填方法及び装置によれば、容器の充填液量を充填液の供給量により直接計測するので、過不足ない充填を行うことができる。従って、従来入り味の高さで調整するために備えられていた、充填バルブや充填液槽等を上下に調整する調整機構が不要になり、また、容器の形状に誤差があっても、入り味容量を正確に揃えることができる。
【０００８】
この充填装置は、容器口液封及び容器解放はセンタリングベルの昇降により行っており、センタリングベルの昇降手段にはカム機構を使用しているが、充填のためのカウンタガス弁の開閉、カウンタガスを抜くスニフト弁の開閉等の工程では、制御部に置かれた複数の電磁弁のエア出力により充填バルブに設けたシリンダ、エア作動切換弁を作動するようにしている。従って、これらの工程のタイミングの調整は、充填バルブ制御回路のタイマを調整するだけの簡単な操作で済ますことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の装置を、プラスチック容器（ペットボトル) 用で、炭酸ガスのガス入り飲料とノンガス飲料とを兼用できるようにした充填装置においては、炭酸ガス飲料の充填時間は問題はないが、ノンガス飲料のホット充填に使用する場合に、ベントライン（中空弁）に泡が残っていると、貯液タンク上部（大気圧部）との連通が断たれ、充填液の供給によって容器内の圧力が上がり、一定時間内での液詰めができなくなる。そこで、ベントラインに残っている泡を除去する必要がある。
【００１０】
この泡の除去は、貯液タンク内に微圧のカウンタ圧力をかけておき、容器口を充填バルブに当接する前にカウンタバルブを開いてカウンタガスで泡を吹き飛ばすことにより行っている。
【００１１】
しかし、容器口が充填バルブに当接した後もカウンタバルブは開いておく必要があるので、容器内に貯液タンク内の圧力が加わる。このように、微圧であっても高温で肉厚の薄いプラスチック容器に圧力が加わると容器が膨れ、変形してしまう。また、スニフト弁を開いて容器内を減圧する際に、減圧用の切換弁や排気通路に液が溢れてしまうという問題も生じる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明に係る液体充填装置は、
気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、
前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、
前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、
前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、
前記カウンタガス通路に設けられ、当該通路を開閉するカウンタ切換弁と、
補助気体が供給される補助気体室と、
前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを、前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、
このブロー用通路に設けられたブロー弁と、
前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁と、
を有し、
前記補助気体室には、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧の補助気体が供給されることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第２の発明に係る液体充填装置は、
ヘッドスペースを有する貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有する充填バルブと、前記充填バルブの下端に、前記充填液通路と連通させて容器口部を気密に当接させるホルダと、前記充填バルブの充填液通路内に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ軸方向に移動されて前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下端に口部が気密にあてがわれる容器内を排気系に連通させる排気通路と、前記排気通路を開閉する排気切換弁と、前記貯液タンクのヘッドスペースと前記中空弁のガス通路とをつなぐカウンタライン配管と、前記カウンタライン配管を開閉するカウンタ切換弁と、前記貯液タンクとは独立して設けられ、低圧のカウンタガスが供給される低圧ガスチャンバと、前記低圧ガスチャンバと前記カウンタライン配管とを前記カウンタ切換弁の下流側においてつなぐ低圧ガス供給配管と、この低圧ガス供給配管に設けられたブロー弁と、前記カウンタライン配管を大気に開放し得る三方切換弁とを有し、
前記低圧ガスチャンバには、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記三方切換弁により前記貯液タンクのヘッドスペースを大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧のカウンタガスが供給されることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第３の発明に係る液体充填方法は、
気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下部に連通して設けられ、前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、前記カウンタガス通路に設けられ、当該カウンタガス通路を開閉するカウンタ切換弁と、補助気体が供給される補助気体室と、前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、このブロー用通路に設けられたブロー弁と、前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁と、を有する液体充填装置により、
前記大気切換弁及びブロー弁を閉じる一方、前記カウンタ切換弁を開いて前記貯液タンクの気層と前記充填バルブの下端に気密にあてがわれる容器内と連通し、前記中空弁により前記充填液通路を開いて前記容器内に充填液を供給する充填工程と、
前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じ、前記ブロー弁を開いて前記補助気体室内の低圧の補助気体を前記中空弁のガス通路に導いて、当該ガス通路内に残存する液体を除去する充填工程とを選択的にとることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る液体充填装置を図１〜４に示す。この実施形態に係る液体充填装置は、ペットボトルに飲料を充填するロータリー充填機に適用したものであり、図１は液体充填装置の縦断面図、図２はその一部の拡大図、図３は図１のＡ矢視図、図４は状態を異にする図１と同じ部分の断面図である。
【００１６】
図１において、１はリング状のフィラボウル（貯液タンク) であり、その内部には充填用液体層として飲料２が貯留され、その上部には気層を形成するためのヘッドスペース３が確保されている。フィラボウル１には図示されていない飲料供給源より飲料が供給される。
【００１７】
フィラボウル１の底部には多数の充填液供給管４が接続されている。各充填液供給管４は下方に延び、湾曲して水平方向に延びる。各充填液供給管４の先端に、充填バルブ５がそれぞれ取り付けられている。充填バルブ５は、取付ベース６によって当該ロータリー充填機の回転フレーム７にも固定されている。
【００１８】
充填液供給管４には流量計８が備えられている。流量計８としては、例えば超音波渦流量計が用いられる。超音波渦流量計は、当該流量計の管内を流れる充填液が、管路を横切って設けられた渦発生柱に遮られながら通過するときに渦発生柱の後流に発生する渦（渦の数は流速に比例する）に、超音波発信子より発信された超音波を当て、超音波受信子で渦の数をカウントして、その信号を、本充填機の制御装置９へ送り、ここで流速と流れの断面積から単位時間当たりの流量を算出するものである。勿論、流量計としてはタービン式の流量計などその他の流量計を用いることもできる。
【００１９】
充填液供給管４の先端に結合されている充填バルブ５のバルブ本体１０内には上下方向に延びる充填液通路１１が形成されている。この充填液通路１１は、その上部で連通路１２により前記充填液供給管４と連通されている。充填液通路１１の下部は、テーパ状に窄まってなるバルブ座１１ａを介してバルブ本体１０の下端に開口している。
【００２０】
バルブ本体１０の充填液通路１１内には中空弁１３が挿入されている。バルブ本体１０の上面には、上板１４ａと下板１４ｂとを有する枠状の上部支持台１４が取り付けられており、充填液通路１１の封止栓を兼ねている上部支持台１４の下板１４ｂは前記充填液通路１１の上部に嵌合されており、前記中空弁１３はこの下板１４ｂを貫通して上下動可能に支持されている。中空弁１３には、前記充填液通路１１のバルブ座１１ａと対面するテーパ状の弁体部１３ａが形成されており、これら弁体部１３ａとバルブ座１１ａとにより、充填液通路１１を開閉する液バルブ１５が構成されている。
【００２１】
中空弁１３の弁体部１３ａに続く部分は細径となっており、下端は、充填液通路１１の下端より下方に突出する。中空弁１３の中心部にはガス通路１６が形成されており、ガス通路１６の下端は中空弁１３の下端に開口し、上部は連通孔１７により中空弁１３の側面に開口している。上部支持台１４の下板１４ｂには前記連通孔１７と連通する連通路１８が形成され、さらに、バルブ本体１０には、連通路１８につながり、かつバルブ本体１０の側面に開口するガス通路１９が形成されている。
【００２２】
上部支持台１４の上板１４ａの上面にはエアシリンダ２０が設けられている。このエアシリンダ２０のロッド２１に前記中空弁１３が結合されている。一方、下板１４ｂより上側の部分において中空弁１３にはばね受け２２が取り付けられ、このばね受け２２と下板１４ｂとの間に、中空弁１３に上向きのばね力を付勢する圧縮ばね２３が設けられている。つまり、充填液通路１１を開閉する液バルブ１５（バルブ座１１ａ、弁体部１３ａ）は、圧縮ばね２３のばね力により中空弁１３が上方に押し上げられることにより開かれ、エアシリンダ２０により中空弁１３が圧縮ばね２３のばね力に抗して押し下げられることにより閉じられる。
【００２３】
バルブ本体１０の下端には、充填液通路１１及び中空弁１３の軸心に中心を合わせてセンタリングベル２４が気密に取り付けられている。センタリングベル２４の筒状部２４ａの内側にはパッキン２５が装着されている。このパッキン２５に、容器であるペットボトル２６の口部（上端）があてがわれる。ペットボトル２６は、その口部のフランジ部が、充填バルブ５に装備されている容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａにより把持され、容器口ホルダ２７の昇降により、口部がパッキン２５に押し当てられ、また離される。
【００２４】
バルブ本体１０の上側の上部支持台１４の上板１４ａ上に４本のガイド軸２８が立てられており、これらのガイド軸２８の上部にシリンダ支持板２９が取り付けられている。このシリンダ支持板２９上に昇降用のエアシリンダ３０が下向きに設置され、そのロッド３０ａの下端に昇降台３１が結合されている。この昇降台３１には、ガイド軸２８に摺動自在に嵌合されたガイド部３１ａが一体となっている。図３の状態で見て昇降台３１の左右両側には長棒３２が取り付けられている。これらの長棒３２は、バルブ本体１０に設けられているガイド孔３３を貫通して下方に延び、それらの下端に前記容器口ホルダ２７が結合されている。一方、昇降台３１には側方に張り出してカムフォロワ軸３４が一体に取り付けられており、このカムフォロワ軸３４にカムフォロワ３５が取り付けられている。カムフォロワ３５は、当該ロータリー充填機の外周固定部材（図示せず）に取り付けられたリング状のカム３６の下面（カム面）に当接されている。カム３６は、カムフォロワ３５に所定の速度、所定のリフト量が与えられるように、プロフィルが定められている。
【００２５】
エアシリンダ３０にエアを供給して、ロッド３０ａを上昇させる（縮める）ことにより、二本の長棒３２を介して容器口ホルダ２７が持ち上げられ、容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａで保持されているペットボトル２６の口部は、センタリングベル２４の筒状部２４ａ内のパッキン２５にあてがわれる。昇降台３１に取り付けてあるカムフォロワ３５はカム３６によって上方位置が規制され、カム３６のプロフィルに沿って上下動し、昇降台３１の昇降する速度とタイミングを規制する。エアシリンダ３０に加えるエア圧を加減することにより、ペットボトル２６の口部のシール力を調整することができる。なお、稼働中は、エアシリンダ３０により昇降台３１を上昇させてカムフォロワ３５をカム３６に当接させておき、容器口ホルダ２７の昇降はカム３６に追従するカムフォロワ３５の動きで行なう。
【００２６】
バルブ本体１０には、バルブ本体１０の下端において前記充填液通路１１に通じる、つまり上述の如くバルブ本体１０の下端に容器がセットされた場合には容器の内側に通じ得るガス通路４１、及びこのガス通路４１から分岐するスニフトガス通路４２が排気通路として形成されている。回転フレーム７上の取付けベース６には、ガス通路４１に連通する置換ガス通路４３、スニフトガス通路４２に連通する排気ガス通路４４が形成され、置換ガス通路４３にはリターンガス切換弁４５が設けられ、排気ガス通路４４にはスニフトガス切換弁４６が設けられている。置換ガス通路４３は、回転フレーム７に形成されたリターンガスチャンバ４７に接続されている。排気ガス通路４４は、回転フレーム７に形成されたスニフトチャンバ４８に接続されている。なお、排気ガス通路４４にはスニフト（ガス抜き）の速度を緩和するための絞り４９が備えられている。
【００２７】
リターンガス切換弁４５は、ペットボトル２６の口部がセンタリングベル２４の筒状部２４ａ内のパッキン２５に当接したとき、バルブ本体１０の下部内筒部に通じるガス通路４１とリターンガスチャンバ４７との間を開閉し、スニフトガス切換弁４６は、充填終了後のペットボトル２６内のヘッドスペースの加圧ガスをスニフトするとき、ペットボトル２６内のヘッドスペースとスニフトガスチャンバ４８との間を開閉する。
【００２８】
本発明に係る液体充填装置では、さらに、前記フィラボウル１の側面に沿わせて、フィラボウル１と同様にリング状をなす低圧ガスチャンバ５１が設けられる。図示されていないカウンタガス供給源につながるカウンタガス供給配管５２は分岐配管５２ａと５２ｂとに分岐し、分岐配管５２ａは三方切換弁５３、配管５２ｃを介してフィラボウル１の上部に接続され、分岐配管５２ｂは低圧ガスチャンバ切換弁５４を介して低圧ガスチャンバ５１に接続されている。つまり、カウンタガス供給源からのカウンタガスは、カウンタガス供給配管５２、分岐配管５２ａ、三方切換弁５３、配管５２ｃを介してフィラボウル１内に供給されるだけでなく、カウンタガス供給配管５２、分岐配管５２ｂ、低圧ガスチャンバ切換弁５４を介して低圧ガスチャンバ５１内にも供給し得るようになっているのである。なお、三方切換弁５３は、配管５２ｃと分岐配管５２ａ、大気との接続切換えをするもので、三方切換弁に代えて、同様の機能を果たすものとして、配管５２ｃと分岐配管５２ａとの接続遮断、配管５２ｃと大気との接続遮断を行う弁をそれぞれ設けるようにしてもよい。
【００２９】
カウンタガス供給源より供給されるカウンタガスとしては、飲料が炭酸ガス入りのときは含有炭酸ガスの飽和圧力の高圧ガスとし、ノンガス飲料のときは微圧のカウンタガスとする。飽和圧力を低くするために、炭酸ガス入り飲料の温度はできるだけ下げるようにする。
【００３０】
配管５２ｃにはカウンタガス通路としてカウンタライン配管５５が接続されている。カウンタライン配管５５はバルブ本体１０の連通路１８に接続されている。カウンタライン配管５５には当該配管内を開閉するカウンタガス切換弁５６が設けられている。また、低圧ガスチャンバ５１は、ブロー用通路である配管５７により、カウンタガス切換弁５６の下流側においてカウンタライン配管５５に接続されている。配管５７には、当該配管内を開閉するブロー弁５８が設けられている。つまり、これらの弁５６，５８の開閉により、充填バルブ５の下部にセットされるペットボトル２６内とフィラボウル１のヘッドスペース３または大気との連通遮断ができ、また低圧ガスチャンバ５１内の低圧ガスをカウンタライン配管５５に対し供給遮断ができるようになっているのである。
【００３１】
バルブ本体１０に装備されたこれらのカウンタガス切換弁５６、ブロー弁５８、及び前述のスニフトガス切換弁４６、リターンガス切換弁４５はいずれもエア作動ダイアフラム弁である。これら弁５６，５８，４６，４５及び前述のエアシリンダ２０、３０に対するエアの給排を行なうための電磁弁６１ａ〜ｈが、圧縮エア供給配管６２に設けられている。電磁弁６１ａ〜ｈは、エアシリンダ３０、エアシリンダ２０、スニフトガス切換弁４６、リターンガス切換弁４５、カウンタガス切換弁５６、ブロー弁５８、三方切換弁５３、低圧ガスチャンバ切換弁５４に対応している。これらの電磁弁６１ａ〜ｈは、前述の制御装置９により制御される。
【００３２】
エアシリンダ３０は充填工程においてはエアの切換えの必要はなく、保守点検作業時に容器口ホルダ２７を下げる必要が生じた場合に電磁弁６１ａを作動させる。また、エアシリンダ２０は、片側作動であるが、充填工程において、液バルブ１５を開閉するときには、シリンダ内の圧縮空気入れ替えのため、電磁弁６１ｂは三方切換弁とする必要がある。なお、この制御装置９及び電磁弁６１ａ〜ｈは、ロータリー充填機の各充填バルブ５ごとに制御できるように充填バルブ５の本数と同数備えられている。
【００３３】
なお、図１中、７１はペットボトル２６の有無を検出するセンサである。このセンサ７１からの信号は制御装置９に送られる。センサ７１からの信号によりペットボトル２６がないと判断された場合には、充填作業を行なわないようにする。
【００３４】
次に、上記構成のロータリー充填機による飲料の充填動作（第３の発明の一実施形態）について説明する。
先ず、炭酸ガス入り飲料を充填する場合を説明する。
【００３５】
炭酸ガス入り飲料を充填する場合には、三方切換弁５３においてカウンタガス供給配管５２とフィラボウル１のヘッドスペース３とが開となり、大気側が閉となるように切り換え、低圧ガスチャンバ切換弁５４を閉じて低圧ガスチャンバ５１へのカウンタガスの通路を遮断し、低圧ガスチャンバ５１につながるブロー弁５８を閉じた状態に維持する。以下、次の手順で炭酸ガス入り飲料の充填がなされる。尚、電磁弁６１ｂによりエアシリンダ２０には作動エアが供給され、中空弁１３は押し下げられて液バルブ１５は閉じられた状態にある。また、リターンガス切換弁４５、スニフトガス切換弁４６はともに閉じられた状態にある。
【００３６】
（１）ペットボトル上昇
ロータリー充填機の所定の位置において、充填バルブ５の下方に、ペットボトル２６が搬入される。ペットボトル２６は、その首部のフランジが、充填バルブ５の下部の容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａにより掴まれる。エアシリンダ３０の押し上げ力でカムフォロワ３５がカム３６に押し当てられ、カム３６にカムフォロワ３５が当接することにより昇降台３１は速度規制されながら上昇される。昇降台３１の上昇により容器口ホルダ２７は持ち上げられ、容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａで保持されたペットボトル２６の口部は、バルブ本体１０下端のセンタリングベル２４の筒状部２４ａ内に挿入され、口部上端がパッキン２５に当接され、シールされる。このとき、ペットボトル２６の上昇に伴い、中空弁１３の先端部がペットボトル２６内に入り込む。
【００３７】
（２）ペットボトル内ガッシングとカウンタ加圧
バルブ本体１０に備わっているリターンガス切換弁４５を開にして、ペットボトル２６内からガス通路４１、排気ガス通路４４を経て、リターンガスチャンバ４７への通路を開き、同時にカウンタガス切換弁５６を開いて、フィラボウル１内のカウンタガスをカウンタライン配管５５、バルブ本体１０のガス通路１９、下板１４ｂの連通路１８、中空弁１３の連通孔１７及びガス通路１６を通してペットボトル２６内に送り、ペットボトル２６内からエアを追い出してカウンタガスに置き換えた後、リターンガス切換弁４５を閉にしてペットボトル２６内をカウンタガス圧力と同圧とする。
【００３８】
（３）飲料の充填及び計量
次に、電磁弁６１ｂを切り換えて大気側に開放し、エアシリンダ２０の作動エアを抜き、圧縮ばね２３のばね力により中空弁１３を上方に押し上げて液バルブ１５を開く。液バルブ１５が開かれることにより、フィラボウル１内の炭酸ガス入り飲料２が、充填液供給管４、連通路１２、充填液通路１１を経て、ペットボトル２６内に流下し、充填されて行く。ペットボトル２６内のカウンタガスは、充填される炭酸ガス飲料２と置き換えられるが、ペットボトル２６内とフィラボウル１のヘッドスペース３とは連通されているので、ペットボトル２６内とフィラボウル１のヘッドスペース３とは同じ圧力に保たれる。
【００３９】
この充填の間、充填液供給管４に設けられた流量計８によって充填液の流量が計測され、計測充填量が規定充填量に達すると、電磁弁６１ｂが切り換えられてエアシリンダ２０に作動エアが供給され、中空弁１３が押し下げられて、液バルブ１５が閉じられる。
【００４０】
（４）充填完了、スニフト（ガス抜き）
次に、カウンタガス切換弁５６を閉じてカウンタライン配管５５とフィラボウル１との間のガス通路を閉じ、次いで、スニフトガス切換弁４６を開き、ペットボトル２６内上部のヘッドスペースを大気に開放し、充填を完了する。
【００４１】
（５）ペットボトルの排出
ペットボトル２６を保持している容器ホルダ２７は、カム３６によりカムフォロワ３５が押し下げられることにより、長棒３２を介して昇降台３１と共に下降される。容器ホルダ２７の下降によりペットボトル２６の口部がセンタリングベル２４よりも下方に下がった位置でペットボトル２６は機外に排出される。
【００４２】
上述のように、この実施の形態では、容器であるペットボトル２６の供給時、充填終了後の排出時、容器ホルダ２７が上下動してペットボトル２６を保持する。充填時の容器保持力は、エアシリンダ３０のエア圧により決まるが、このエア圧の調整は容易であり、容器が代わった場合でもばね交換を不要にできる。
【００４３】
次に、この充填装置によるノンガス飲料の無圧充填作用について説明する。
ノンガス飲料を充填する場合には、三方切換弁５３をフィラボウル１のヘッドスペース３と大気とが通じるように切り換え、つまりカウンタガス供給配管５２とフィラボウル１のヘッドスペース３との間を遮断し、カウンタガス供給源よりカウンタガス供給配管５２に微圧のカウンタガスを供給し、低圧ガスチャンバ切換弁５４を開にして、低圧ガスチャンバ５１への通路を開いた状態に維持する。
【００４４】
（１）ペットボトル保持、ブロー
容器口ホルダ２７が下がっている状態で、容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａによりペットボトル２６の首部フランジが把持される。ペットボトル２６をその位置に保持した状態（図４に示す状態）で、カウンタガス切換弁５６を閉じ、ブロー弁５８を開いて低圧ガスチャンバ５１内の微圧カウンタガスをカウンタライン配管５５に送る。微圧カウンタガスは、カウンタライン配管５５、バルブ本体１０のガス通路１９、下板１４ｂの連通路１８、中空弁１３の連通孔１７を経て中空弁１３のガス通路１６に入り、ガス通路１６内に残存する泡状の液体をペットボトル２６内に吹き込み除去する。このブローをする時間は瞬間的なわずかなものであり、一瞬の後には、カウンタガス切換弁５６を開いてカウンタラインを大気圧とし、同時にブロー弁５８を閉じて微圧のガスの流れを止める。従って、ペットボトル２６内に余計なガスが入り込むことはない。
【００４５】
（２）ペットボトル上昇シール
エアシリンダ３０の押し上げ力でカムフォロワ３５をカム３６に押し当てる。カム３６にカムフォロワ３５が当接することにより昇降台３１は速度規制されながら上昇される。昇降台３１の上昇により容器口ホルダ２７が持ち上げられ、容器口ホルダ２７のグリッパ２７ａで保持されたペットボトル２６の口部は、バルブ本体１０下端のセンタリングベル２４の筒状部２４ａ内に挿入され、口部上端がパッキン２５に当接され、シールされる。このとき、ペットボトル２６の上昇に伴い、中空弁１３の先端部がペットボトル２６内に入り込む。
【００４６】
（３）飲料の充填及び計量
次に、電磁弁６１ｂを切り換えて大気側に開放し、エアシリンダ２０の作動エアを抜き、圧縮ばね２３のばね力により中空弁１３を上方に押し上げて液バルブ１５を開く。液バルブ１５が開かれることにより、フィラボウル１内のノンガス飲料２は、充填液供給管４、連通路１２、充填液通路１１を経て、ペットボトル２６内に流下し、充填されて行く。ペットボトル２６内の空気は、スニフトガス切換弁４６が開かれていることにより、ガス通路４１、スニフトガス通路４２、排気ガス通路４４を経て大気に排出される。
【００４７】
この充填の間、充填液供給管４に設けられた流量計８によって充填液の流量が計測され、計測充填量が規定充填量に達すると、電磁弁６１ｂが切り換えられてエアシリンダ２０に作動エアが供給され、中空弁１３が押し下げられて、液バルブ１５が閉じられ、充填液の供給が停止される。
【００４８】
（４）充填完了、ペットボトルの排出
ペットボトル２６を保持している容器ホルダ２７は、カム３６によりカムフォロワ３５が押し下げられることにより、長棒３２を介して昇降台３１と共に下降される。容器ホルダ２７の下降によりペットボトル２６の口部がセンタリングベル２４よりも下方に下がった位置でペットボトル２６は機外に排出される。
【００４９】
上記実施の形態は、本発明をロータリー充填機に適用したものであるが、本発明は、これに限らず、その他種々の充填機に適用できる。また、充填容器としても、ペットボトルに限らず、その他のびん、缶等一般に適用できる。
【００５０】
【発明の効果】
第１の発明に係る液体充填装置によれば、
気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、
前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、
前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、
前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、
前記カウンタガス通路に設けられ、当該通路を開閉するカウンタ切換弁と、
補助気体が供給される補助気体室と、
前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを、前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、
このブロー用通路に設けられたブロー弁と、
前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁と、
を有し、
前記補助気体室には、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧の補助気体が供給されるようにしたので、炭酸ガス入り飲料のカウンタ圧力下の充填と、ノンガス飲料の無圧充填の兼用ができる。つまり、前記大気切換弁及びブロー弁を閉じる一方、前記カウンタ切換弁を開いて前記貯液タンクの気層と前記充填バルブの下端に気密にあてがわれる容器内とを連通することにより、前記貯液タンク内と容器内とを同じ圧力に保った状態で炭酸ガス入りの液体の充填ができる。また、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じ、前記ブロー弁を開いて前記補助気体室内の低圧の補助気体を前記中空弁のガス通路に導いて、当該ガス通路内に残存する液体を除去してから液体を充填することができる。従って、空の容器がまだ充填バルブに当接していないときに一瞬だけベントラインに微圧ガスを通して掃除をし、充填時には無圧とするので、容器内の圧力が上がって所定時間内での充填ができなくなることはなくなり、また、充填中に容器が膨れたり、変形したりすることもなくなる。
【００５１】
第２の発明に係る液体充填装置によれば、
ヘッドスペースを有する貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有する充填バルブと、前記充填バルブの下端に、前記充填液通路と連通させて容器口部を気密に当接させるホルダと、前記充填バルブの充填液通路内に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ軸方向に移動されて前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下端に口部が気密にあてがわれる容器内を排気系に連通させる排気通路と、前記排気通路を開閉する排気切換弁と、前記貯液タンクのヘッドスペースと前記中空弁のガス通路とをつなぐカウンタライン配管と、前記カウンタライン配管を開閉するカウンタ切換弁と、前記貯液タンクとは独立して設けられ、低圧のカウンタガスが供給される低圧ガスチャンバと、前記低圧ガスチャンバと前記カウンタライン配管とを前記カウンタ切換弁の下流側においてつなぐ低圧ガス供給配管と、この低圧ガス供給配管に設けられたブロー弁と、前記カウンタライン配管を大気に開放し得る三方切換弁とを有し、
前記低圧ガスチャンバには、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記三方切換弁により前記貯液タンクのヘッドスペースを大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧のカウンタガスが供給されるようにしたので、炭酸ガス入り飲料のカウンタ圧力下の充填と、ノンガス飲料の無圧充填の兼用ができる。つまり、前記三方切換弁を切り換えて大気側とを遮断し、ブロー弁を閉じる一方、前記カウンタ切換弁を開いて前記貯液タンクのヘッドスペースと前記充填バルブの下端に気密にあてがわれる容器内と連通することにより、前記貯液タンク内と容器内とを同じ圧力に保った状態で炭酸ガス入りの液体の充填ができ、また、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記三方切換弁により前記貯液タンクのヘッドスペースを大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じ、前記ブロー弁を開いて前記低圧チャンバ内の低圧のカウンタガスを前記中空弁のガス通路に導いて、当該ガス通路内に残存する液体を除去してから液体を充填することができる。従って、空の容器がまだ充填バルブに当接していないときに一瞬だけベントラインに微圧ガスを通して掃除をし、充填時には無圧とするので、容器内の圧力が上がって所定時間内での充填ができなくなることはなくなり、また、充填中に容器が膨れたり、変形したりすることもなくなる。
【００５２】
第３の発明による液体充填方法によれば、
気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下部に連通して設けられ、前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、前記カウンタガス通路に設けられ、当該カウンタガス通路を開閉するカウンタ切換弁と、補助気体が供給される補助気体室と、前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、このブロー用通路に設けられたブロー弁と、前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁とを有する液体充填装置により、
前記大気切換弁及びブロー弁を閉じる一方、前記カウンタ切換弁を開いて前記貯液タンクの気層と前記充填バルブの下端に気密にあてがわれる容器内と連通し、前記中空弁により前記充填液通路を開いて前記容器内に充填液を供給する充填工程と、
前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じ、前記ブロー弁を開いて前記補助気体室内の低圧の補助気体を前記中空弁のガス通路に導いて、当該ガス通路内に残存する液体を除去するようにした充填工程とを選択的にとることができるので、弁を切り換えることにより、ガス入り充填液とノンガス充填液の充填が１つの装置で行なえ、ノンガス充填液の充填の際にも、容器を膨らませたりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る液体充填装置の縦断面図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】図１と状態を異にする同様の箇所の断面図である。
【符号の説明】
１フィラボウル
２飲料
３ヘッドスペース
４充填液供給管
５充填バルブ
８流量計
９制御装置
１０バルブ本体
１１充填液通路
１１ａバルブ座
１３中空弁
１３ａ弁体部
１５液バルブ
１６ガス通路
２０エアシリンダ
２３圧縮ばね
２４センタリングベル
２５パッキン
２６ペットボトル
３０エアシリンダ
３５カムフォロワ
３６カム
４１ガス通路
４２スニフトガス通路
４３置換ガス通路
４４排気ガス通路
４５リターンガス切換弁
４６スニフトガス切換弁
５１低圧ガスチャンバ
５２カウンタガス供給管
５３三方切換弁
５４低圧ガスチャンバ切換弁
５５カウンタライン配管
５６カウンタガス切換弁
５８ブロー弁
６１ａ〜ｈ電磁弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and method for filling a container such as a bottle or can with a liquid.
[0002]
[Prior art]
The filling of liquid bottles such as beverages and containers such as cans is performed using a filling valve device. The filling valve device seals the mouth of the container placed directly under the filling valve by contacting the lower part of the filling valve, opens the liquid valve in the filling valve, and fills the filling liquid supply pipe from the filling liquid storage tank. The liquid is poured into the container through the container, and the container is filled with a little head pace. In order to make the liquid amount uniform, usually, a certain amount of air or gas is confined in the container at the upper part of the container so that the liquid level is matched.
[0003]
When liquid such as beverage contains carbon dioxide gas, seal the container by placing the mouth of the container against the lower part of the filling valve and then switching the counter gas switching valve from the storage tank headspace before filling. After the air inside the container is replaced with carbon dioxide, the liquid pressure is opened after adjusting the internal pressure of the container to the head pressure of the liquid storage tank, and the pressure difference between the liquid level of the liquid storage tank and the container By flowing down the liquid, the filling liquid was suppressed from blowing out by the carbon dioxide gas. After filling with the liquid, the liquid valve is closed and the snift valve is opened to bring the container head space to atmospheric pressure, and then the container is separated from the filling valve and quickly plugged.
[0004]
The operation of the liquid valve, counter gas switching valve, sniffer valve, etc. of the filling valve device as described above usually depends on mechanical means such as a lever operation and a cam mechanism using a cam and a cam follower.
[0005]
However, such a mechanical operation means is not a problem as long as it is a dedicated filling device for filling a certain container and a certain beverage, but the size of the container changes, and various kinds of beverages can be used from carbon dioxide beverages. It is unsuitable for a filling machine that also uses non-gas beverages. In other words, if the container size changes, the amount of filling liquid will change, and the liquid level will change, so it will take time and effort to adjust the position of the parts, change the holding means of the container, etc. It will increase. In addition, in the case of a filling device that is also used for various beverages, the number of times of washing increases, and the man-hour is a problem.
[0006]
In order to solve these problems, a flow meter is installed in the filling liquid supply pipe that supplies the filling liquid from the liquid storage tank to the filling valve, and the amount of filling liquid flowing into the container is measured. The liquid valve is opened and closed by air cylinder operation that switches the air with a solenoid valve. Counter gas switching and sniffer valve opening and closing are mechanically operated as an air operated diaphragm valve that switches the air with a solenoid valve. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-295396 discloses a liquid filling method and apparatus that reduces the number of adjustment parts, simplifies the structure, and facilitates cleaning.
[0007]
According to the liquid filling method and apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-295396, the filling liquid amount in the container is directly measured by the supply amount of the filling liquid, so that filling without excess or deficiency can be performed. Therefore, there is no need for an adjustment mechanism for adjusting the filling valve, filling liquid tank, etc. up and down, which has been provided in order to adjust the height of the taste, and even if there is an error in the shape of the container. Taste capacity can be accurately aligned.
[0008]
In this filling device, the container mouth liquid seal and the container release are performed by raising and lowering the centering bell, and a cam mechanism is used as the raising and lowering means of the centering bell. In the process of opening and closing the snift valve, etc., the cylinder and the air operation switching valve provided in the filling valve are operated by the air output of a plurality of electromagnetic valves placed in the control unit. Therefore, the timing of these steps can be adjusted with a simple operation by simply adjusting the timer of the filling valve control circuit.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the filling device in which the above-mentioned conventional device is used for a plastic container (pet bottle) and can be used for both a carbon dioxide gas-containing beverage and a non-gas beverage, there is no problem in filling time of the carbon dioxide beverage. When bubbles are left in the vent line (hollow valve) when used for hot filling of beverages, communication with the upper part of the storage tank (atmospheric pressure part) is cut off, and the pressure inside the container is reduced by supplying the filling liquid. As a result, the liquid cannot be filled within a certain time. Therefore, it is necessary to remove bubbles remaining in the vent line.
[0010]
The bubbles are removed by applying a slight counter pressure in the liquid storage tank, and opening the counter valve before blowing the bubbles with the counter gas before the container port comes into contact with the filling valve.
[0011]
However, since the counter valve needs to be opened even after the container port comes into contact with the filling valve, the pressure in the liquid storage tank is applied to the container. In this way, even if the pressure is low, if pressure is applied to a thin plastic container at a high temperature, the container swells and deforms. Further, when the inside of the container is depressurized by opening the sniffer valve, there is a problem that the liquid overflows the depressurizing switching valve or the exhaust passage.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  A liquid filling apparatus according to a first invention for solving the above-described problem is as follows.
  A liquid storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer;
  A filling valve having a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a container is applied to the lower end in an airtight manner;
  A hollow valve provided in the filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein and opening and closing the filling liquid passage;
  A counter gas passage communicating the gas layer of the liquid storage tank and the gas passage of the hollow valve;
  A counter switching valve provided in the counter gas passage and opening and closing the passage;
  An auxiliary gas chamber to which auxiliary gas is supplied;
  A blow passage that connects the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve;
  A blow valve provided in the blow passage;
  An atmosphere switching valve capable of communicating the counter gas passage with the atmosphere;
Have,
Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the auxiliary gas chamber is opened with the air switching valve opening the air layer of the liquid storage tank to the atmosphere, and the counter switching valve is closed. By opening the valve, a low-pressure auxiliary gas that is guided to the gas passage of the hollow valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied.It is characterized by that.
[0013]
  A liquid filling apparatus according to a second invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
  A liquid storage tank having a head space, a filling valve having a filling liquid passage to which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a lower end of the filling valve are communicated with the filling liquid passage so that the container mouth is airtight. A hollow valve that is provided in a filling liquid passage of the filling valve, has a gas passage therein, and is moved in the axial direction to open and close the filling liquid passage; and An exhaust passage that communicates with the exhaust system the inside of a container having a mouth portion hermetically applied to the lower end, an exhaust switching valve that opens and closes the exhaust passage, a head space of the liquid storage tank, and a gas passage of the hollow valve are connected. A counter line pipe, a counter switching valve for opening and closing the counter line pipe, a low pressure gas chamber provided independently of the liquid storage tank, to which low pressure counter gas is supplied, and the low pressure gas chamber A low pressure gas supply pipe connecting the counter line and the counter line pipe downstream of the counter switching valve, a blow valve provided in the low pressure gas supply pipe, and a three-way switching valve capable of opening the counter line pipe to the atmosphere. HaveAnd
Prior to assigning a container to the lower end of the filling valve, the low-pressure gas chamber opens the storage tank head space to the atmosphere by the three-way switching valve, and closes the blower with the counter switching valve closed. By opening the valve, a low-pressure counter gas that is guided to the gas passage of the hollow valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied.It is characterized by that.
[0014]
  A liquid filling method according to a third invention for solving the above-described problem is as follows.
  A storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer; a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied; A filling valve to be peeled, provided in a filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein, and provided in communication with a lower part of the filling valve, and a hollow valve for opening and closing the filling liquid passage, A counter gas passage communicating the gas layer of the liquid storage tank and the gas passage of the hollow valve;SaidProvided in the counter gas passage,Counter gasA counter switching valve that opens and closes the passage; an auxiliary gas chamber to which auxiliary gas is supplied; a blow passage that connects the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve; and A blow valve provided, and an atmospheric switching valve capable of communicating the counter gas passage with the atmosphere.LiquidBy filling device,
  The air switching valve and the blow valve are closed, and the counter switching valve is opened to communicate with the inside of the container that is airtightly applied to the air layer of the liquid storage tank and the lower end of the filling valve. A filling step of opening a passage and supplying a filling liquid into the container;
  Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the atmosphere switching valve opens the air layer of the storage tank to the atmosphere, closes the counter switching valve, opens the blow valve, and opens the low pressure in the auxiliary gas chamber. The auxiliary gas is introduced into the gas passage of the hollow valve, and a filling step of removing the liquid remaining in the gas passage is selectively taken.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A liquid filling apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. The liquid filling apparatus according to this embodiment is applied to a rotary filling machine for filling beverages in PET bottles. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the liquid filling apparatus, FIG. 2 is a partially enlarged view thereof, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the same portion as FIG. 1 in a different state.
[0016]
In FIG. 1, 1 is a ring-shaped filler bowl (liquid storage tank), in which beverage 2 is stored as a filling liquid layer, and a head space 3 for forming a gas layer is secured above it. Has been. Beverages are supplied to the filler bowl 1 from a beverage supply source (not shown).
[0017]
A large number of filling liquid supply pipes 4 are connected to the bottom of the filler bowl 1. Each filling liquid supply pipe 4 extends downward, curves and extends in the horizontal direction. A filling valve 5 is attached to the tip of each filling liquid supply pipe 4. The filling valve 5 is also fixed to the rotary frame 7 of the rotary filling machine by the mounting base 6.
[0018]
The filling liquid supply pipe 4 is provided with a flow meter 8. As the flow meter 8, for example, an ultrasonic vortex flow meter is used. The ultrasonic vortex flowmeter is a vortex (vortex generator) that is generated in the wake of the vortex generating column when the filling liquid flowing in the pipe of the flow meter passes while being blocked by the vortex generating column provided across the pipe. The number is proportional to the flow velocity), the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter is applied, the number of vortices is counted by the ultrasonic receiver, and the signal is sent to the controller 9 of the filling machine. The flow rate per unit time is calculated from the flow velocity and the cross-sectional area of the flow. Of course, other flowmeters such as a turbine-type flowmeter can also be used as the flowmeter.
[0019]
A filling liquid passage 11 extending in the vertical direction is formed in the valve body 10 of the filling valve 5 connected to the tip of the filling liquid supply pipe 4. The filling liquid passage 11 is communicated with the filling liquid supply pipe 4 through a communication passage 12 at an upper portion thereof. The lower part of the filling liquid passage 11 opens at the lower end of the valve body 10 through a valve seat 11a which is tapered.
[0020]
A hollow valve 13 is inserted into the filling liquid passage 11 of the valve body 10. A frame-like upper support 14 having an upper plate 14 a and a lower plate 14 b is attached to the upper surface of the valve body 10, and the lower plate of the upper support 14 that also serves as a sealing plug for the filling liquid passage 11. 14b is fitted into the upper part of the filling liquid passage 11, and the hollow valve 13 is supported through the lower plate 14b so as to move up and down. The hollow valve 13 is formed with a tapered valve body portion 13a facing the valve seat 11a of the filling liquid passage 11, and the filling liquid passage 11 is opened and closed by the valve body portion 13a and the valve seat 11a. A liquid valve 15 is configured.
[0021]
A portion of the hollow valve 13 following the valve body portion 13 a has a small diameter, and a lower end projects downward from a lower end of the filling liquid passage 11. A gas passage 16 is formed at the center of the hollow valve 13, the lower end of the gas passage 16 opens to the lower end of the hollow valve 13, and the upper portion opens to the side surface of the hollow valve 13 through the communication hole 17. A communication passage 18 that communicates with the communication hole 17 is formed in the lower plate 14 b of the upper support 14, and a gas passage 19 that connects to the communication passage 18 and opens to the side surface of the valve body 10 is formed in the valve body 10. Is formed.
[0022]
An air cylinder 20 is provided on the upper surface of the upper plate 14 a of the upper support 14. The hollow valve 13 is coupled to the rod 21 of the air cylinder 20. On the other hand, a spring receiver 22 is attached to the hollow valve 13 in a portion above the lower plate 14b, and a compression spring 23 that urges the hollow valve 13 with an upward spring force between the spring receiver 22 and the lower plate 14b. Is provided. That is, the liquid valve 15 (the valve seat 11 a and the valve body portion 13 a) that opens and closes the filling liquid passage 11 is opened when the hollow valve 13 is pushed upward by the spring force of the compression spring 23, and the hollow valve 13 is opened by the air cylinder 20. 13 is closed by being pushed down against the spring force of the compression spring 23.
[0023]
A centering bell 24 is airtightly attached to the lower end of the valve body 10 so as to be centered on the axial centers of the filling liquid passage 11 and the hollow valve 13. A packing 25 is attached to the inside of the cylindrical portion 24 a of the centering bell 24. A mouth portion (upper end) of a plastic bottle 26 as a container is applied to the packing 25. The flange portion of the mouth of the PET bottle 26 is gripped by the gripper 27a of the container mouth holder 27 provided in the filling valve 5, and the mouth is pressed against the packing 25 by raising and lowering the container mouth holder 27. Also released.
[0024]
Four guide shafts 28 are erected on the upper plate 14 a of the upper support 14 on the upper side of the valve body 10, and a cylinder support plate 29 is attached to the upper portion of these guide shafts 28. An elevating air cylinder 30 is installed downward on the cylinder support plate 29, and an elevating table 31 is coupled to the lower end of the rod 30a. A guide portion 31 a slidably fitted to the guide shaft 28 is integrated with the elevator base 31. As shown in FIG. 3, long bars 32 are attached to the left and right sides of the lifting platform 31. These long bars 32 penetrate the guide hole 33 provided in the valve body 10 and extend downward, and the container port holder 27 is coupled to the lower ends thereof. On the other hand, a cam follower shaft 34 is integrally attached to the lifting platform 31 so as to project laterally, and a cam follower 35 is attached to the cam follower shaft 34. The cam follower 35 is in contact with a lower surface (cam surface) of a ring-shaped cam 36 attached to an outer peripheral fixing member (not shown) of the rotary filling machine. The profile of the cam 36 is determined so that a predetermined speed and a predetermined lift amount are given to the cam follower 35.
[0025]
By supplying air to the air cylinder 30 and raising (shrinking) the rod 30 a, the container mouth holder 27 is lifted via the two long bars 32 and is held by the gripper 27 a of the container mouth holder 27. The mouth portion of the PET bottle 26 is applied to the packing 25 in the cylindrical portion 24 a of the centering bell 24. The cam follower 35 attached to the lifting / lowering base 31 is restricted in its upper position by the cam 36 and moves up and down along the profile of the cam 36 to restrict the speed and timing of the lifting / lowering base 31 ascending and descending. By adjusting the air pressure applied to the air cylinder 30, the sealing force of the mouth of the plastic bottle 26 can be adjusted. During operation, the lift 31 is raised by the air cylinder 30 so that the cam follower 35 is brought into contact with the cam 36, and the container mouth holder 27 is moved up and down by the movement of the cam follower 35 following the cam 36.
[0026]
The valve body 10 communicates with the filling liquid passage 11 at the lower end of the valve body 10, that is, when a container is set at the lower end of the valve body 10 as described above, and a gas passage 41 that can communicate with the inside of the container. A snift gas passage 42 branched from the gas passage 41 is formed as an exhaust passage. The mounting base 6 on the rotating frame 7 is formed with a replacement gas passage 43 communicating with the gas passage 41 and an exhaust gas passage 44 communicating with the snift gas passage 42, and a return gas switching valve 45 is provided in the replacement gas passage 43. The exhaust gas passage 44 is provided with a snift gas switching valve 46. The replacement gas passage 43 is connected to a return gas chamber 47 formed in the rotating frame 7. The exhaust gas passage 44 is connected to a sniff chamber 48 formed in the rotating frame 7. The exhaust gas passage 44 is provided with a throttle 49 for reducing the speed of sniffing (gas venting).
[0027]
The return gas switching valve 45 includes a gas passage 41 and a return gas chamber 47 that communicate with the lower inner cylinder portion of the valve body 10 when the mouth of the PET bottle 26 contacts the packing 25 in the cylindrical portion 24 a of the centering bell 24. When the pressurized gas in the head space in the PET bottle 26 after completion of filling is sniffed, the snift gas switching valve 46 establishes a gap between the head space in the PET bottle 26 and the sniff gas chamber 48. Open and close.
[0028]
In the liquid filling apparatus according to the present invention, a low-pressure gas chamber 51 having a ring shape is provided along the side surface of the filler bowl 1 similarly to the filler bowl 1. A counter gas supply pipe 52 connected to a counter gas supply source (not shown) branches into branch pipes 52a and 52b, and the branch pipe 52a is connected to the upper part of the filler bowl 1 via a three-way switching valve 53 and a pipe 52c. The pipe 52 b is connected to the low pressure gas chamber 51 via the low pressure gas chamber switching valve 54. That is, the counter gas from the counter gas supply source is not only supplied into the filler bowl 1 via the counter gas supply pipe 52, the branch pipe 52a, the three-way switching valve 53, and the pipe 52c, but also the counter gas supply pipe 52, The gas can also be supplied into the low pressure gas chamber 51 via the branch pipe 52b and the low pressure gas chamber switching valve 54. The three-way switching valve 53 switches the connection between the pipe 52c, the branch pipe 52a, and the atmosphere. Instead of the three-way switching valve, the three-way switching valve 53 performs the same function, and disconnects the connection between the pipe 52c and the branch pipe 52a. In addition, a valve for cutting off the connection between the pipe 52c and the atmosphere may be provided.
[0029]
The counter gas supplied from the counter gas supply source is a high-pressure gas having a saturation pressure of the carbon dioxide contained when the beverage contains carbon dioxide, and a low-pressure counter gas when the beverage is a non-gas beverage. In order to lower the saturation pressure, the temperature of the beverage containing carbon dioxide gas should be lowered as much as possible.
[0030]
A counter line pipe 55 is connected to the pipe 52c as a counter gas passage. The counter line pipe 55 is connected to the communication path 18 of the valve body 10. The counter line piping 55 is provided with a counter gas switching valve 56 for opening and closing the inside of the piping. The low pressure gas chamber 51 is connected to the counter line piping 55 on the downstream side of the counter gas switching valve 56 by a piping 57 that is a blow passage. The pipe 57 is provided with a blow valve 58 that opens and closes the inside of the pipe. That is, by opening and closing these valves 56 and 58, communication between the inside of the plastic bottle 26 set under the filling valve 5 and the head space 3 of the filler bowl 1 or the atmosphere can be cut off, and the low pressure in the low pressure gas chamber 51 can be cut off. The supply of gas to the counter line piping 55 can be cut off.
[0031]
The counter gas switching valve 56, the blow valve 58, the above-described sniffing gas switching valve 46, and the return gas switching valve 45 provided in the valve body 10 are all air-operated diaphragm valves. Electromagnetic valves 61a to 61h for supplying and discharging air to and from the valves 56, 58, 46, and 45 and the above-described air cylinders 20 and 30 are provided in the compressed air supply pipe 62. The solenoid valves 61a to 61h correspond to the air cylinder 30, the air cylinder 20, the snift gas switching valve 46, the return gas switching valve 45, the counter gas switching valve 56, the blow valve 58, the three-way switching valve 53, and the low pressure gas chamber switching valve 54. ing. These solenoid valves 61a to 61h are controlled by the control device 9 described above.
[0032]
The air cylinder 30 does not require air switching in the filling process, and operates the solenoid valve 61a when it is necessary to lower the container mouth holder 27 during maintenance and inspection work. The air cylinder 20 is operated on one side. However, when the liquid valve 15 is opened and closed in the filling process, the electromagnetic valve 61b needs to be a three-way switching valve in order to replace the compressed air in the cylinder. The control device 9 and the electromagnetic valves 61a to 61h are provided in the same number as the number of the filling valves 5 so as to be controlled for each filling valve 5 of the rotary filling machine.
[0033]
In FIG. 1, reference numeral 71 denotes a sensor that detects the presence or absence of the plastic bottle 26. A signal from the sensor 71 is sent to the control device 9. When it is determined from the signal from the sensor 71 that there is no PET bottle 26, the filling operation is not performed.
[0034]
Next, a beverage filling operation (one embodiment of the third invention) by the rotary filling machine having the above configuration will be described.
First, a case where a beverage containing carbon dioxide gas is filled will be described.
[0035]
When filling a drink containing carbon dioxide gas, the three-way switching valve 53 is switched so that the counter gas supply pipe 52 and the head space 3 of the filler bowl 1 are opened and the atmosphere side is closed, and the low-pressure gas chamber switching valve 54 is turned on. The counter gas passage to the low pressure gas chamber 51 is closed and the blow valve 58 connected to the low pressure gas chamber 51 is kept closed. Hereinafter, the beverage containing carbon dioxide gas is filled in the following procedure. The working air is supplied to the air cylinder 20 by the electromagnetic valve 61b, the hollow valve 13 is pushed down, and the liquid valve 15 is closed. Further, the return gas switching valve 45 and the snift gas switching valve 46 are both closed.
[0036]
(1) PET bottle rise
At a predetermined position of the rotary filling machine, the plastic bottle 26 is carried under the filling valve 5. The flange of the neck of the PET bottle 26 is gripped by the gripper 27 a of the container mouth holder 27 below the filling valve 5. The cam follower 35 is pressed against the cam 36 by the pushing force of the air cylinder 30, and the cam follower 35 comes into contact with the cam 36, so that the lifting platform 31 is raised while the speed is regulated. The container mouth holder 27 is lifted by the raising of the elevator 31, and the mouth portion of the plastic bottle 26 held by the gripper 27 a of the container mouth holder 27 is inserted into the cylindrical portion 24 a of the centering bell 24 at the lower end of the valve body 10. The upper end of the mouth is brought into contact with the packing 25 and sealed. At this time, as the plastic bottle 26 rises, the tip of the hollow valve 13 enters the plastic bottle 26.
[0037]
(2) Gasing in plastic bottles and counter pressurization
The return gas switching valve 45 provided in the valve body 10 is opened, the passage from the PET bottle 26 to the return gas chamber 47 through the gas passage 41 and the exhaust gas passage 44 is opened, and at the same time the counter gas switching valve 56 is turned on. Open and feed the counter gas in the filler bowl 1 into the PET bottle 26 through the counter line piping 55, the gas passage 19 of the valve body 10, the communication passage 18 of the lower plate 14 b, the communication hole 17 of the hollow valve 13 and the gas passage 16. After expelling air from the inside of the plastic bottle 26 and replacing it with the counter gas, the return gas switching valve 45 is closed to make the inside of the plastic bottle 26 the same pressure as the counter gas pressure.
[0038]
(3) Beverage filling and weighing
Next, the electromagnetic valve 61b is switched to open to the atmosphere side, the operating air of the air cylinder 20 is discharged, the hollow valve 13 is pushed upward by the spring force of the compression spring 23, and the liquid valve 15 is opened. By opening the liquid valve 15, the beverage 2 containing carbon dioxide gas in the filler bowl 1 flows down into the PET bottle 26 through the filling liquid supply pipe 4, the communication path 12, and the filling liquid path 11 and is filled. . The counter gas in the PET bottle 26 is replaced with the carbon dioxide gas beverage 2 to be filled, but since the inside of the PET bottle 26 and the head space 3 of the filler bowl 1 are in communication, the inside of the PET bottle 26 and the filler bowl 1 The head space 3 is kept at the same pressure.
[0039]
During this filling, the flow rate of the filling liquid is measured by the flow meter 8 provided in the filling liquid supply pipe 4, and when the measured filling amount reaches the specified filling amount, the electromagnetic valve 61 b is switched to operate the air cylinder 20 with the operating air. Is supplied, the hollow valve 13 is pushed down, and the liquid valve 15 is closed.
[0040]
(4) Filling complete, sniffing (degassing)
Next, the counter gas switching valve 56 is closed to close the gas passage between the counter line piping 55 and the filler bowl 1, and then the snift gas switching valve 46 is opened to open the upper head space in the PET bottle 26 to the atmosphere. Complete the filling.
[0041]
(5) Plastic bottle discharge
The container holder 27 holding the PET bottle 26 is lowered together with the lifting platform 31 via the long bar 32 when the cam follower 35 is pushed down by the cam 36. The PET bottle 26 is discharged out of the machine at a position where the mouth of the PET bottle 26 is lowered below the centering bell 24 by the lowering of the container holder 27.
[0042]
As described above, in this embodiment, the container holder 27 moves up and down to hold the PET bottle 26 when the PET bottle 26 as a container is supplied or discharged after completion of filling. Although the container holding force at the time of filling is determined by the air pressure of the air cylinder 30, the adjustment of this air pressure is easy, and even if the container is replaced, the spring replacement can be made unnecessary.
[0043]
Next, the non-pressure filling action of a non-gas beverage by this filling device will be described.
When filling a non-gas beverage, the three-way switching valve 53 is switched so that the head space 3 of the filler bowl 1 communicates with the atmosphere, that is, the counter gas supply pipe 52 and the head space 3 of the filler bowl 1 are disconnected. Then, the counter gas supply source 52 supplies the counter gas supply pipe 52 with a small pressure, opens the low-pressure gas chamber switching valve 54, and keeps the passage to the low-pressure gas chamber 51 open.
[0044]
(1) PET bottle holding, blow
In the state where the container mouth holder 27 is lowered, the neck flange of the plastic bottle 26 is gripped by the gripper 27a of the container mouth holder 27. With the PET bottle 26 held in that position (the state shown in FIG. 4), the counter gas switching valve 56 is closed and the blow valve 58 is opened to send the fine pressure counter gas in the low pressure gas chamber 51 to the counter line piping 55. . The fine pressure counter gas enters the gas passage 16 of the hollow valve 13 through the counter line piping 55, the gas passage 19 of the valve body 10, the communication passage 18 of the lower plate 14 b, and the communication hole 17 of the hollow valve 13. The foamy liquid remaining in the bottle is blown into the PET bottle 26 and removed. The time for this blow is momentary, and after a moment, the counter gas switching valve 56 is opened to bring the counter line to atmospheric pressure, and at the same time the blow valve 58 is closed to stop the flow of fine gas. . Therefore, excessive gas does not enter the PET bottle 26.
[0045]
(2) PET bottle rising seal
The cam follower 35 is pressed against the cam 36 by the pushing force of the air cylinder 30. When the cam follower 35 comes into contact with the cam 36, the lifting platform 31 is raised while the speed is restricted. The container mouth holder 27 is lifted by the elevation of the elevator 31, and the mouth portion of the plastic bottle 26 held by the gripper 27 a of the container mouth holder 27 is inserted into the cylindrical portion 24 a of the centering bell 24 at the lower end of the valve body 10. The upper end of the mouth is brought into contact with the packing 25 and sealed. At this time, as the plastic bottle 26 rises, the tip of the hollow valve 13 enters the plastic bottle 26.
[0046]
(3) Beverage filling and weighing
Next, the electromagnetic valve 61b is switched to open to the atmosphere side, the operating air of the air cylinder 20 is discharged, the hollow valve 13 is pushed upward by the spring force of the compression spring 23, and the liquid valve 15 is opened. By opening the liquid valve 15, the non-gas beverage 2 in the filler bowl 1 flows down into the PET bottle 26 through the filling liquid supply pipe 4, the communication path 12, and the filling liquid path 11 and is filled. The air in the PET bottle 26 is discharged to the atmosphere through the gas passage 41, the snift gas passage 42, and the exhaust gas passage 44 by opening the snift gas switching valve 46.
[0047]
During this filling, the flow rate of the filling liquid is measured by the flow meter 8 provided in the filling liquid supply pipe 4, and when the measured filling amount reaches the specified filling amount, the electromagnetic valve 61 b is switched to operate the air cylinder 20 with the operating air. Is supplied, the hollow valve 13 is pushed down, the liquid valve 15 is closed, and the supply of the filling liquid is stopped.
[0048]
(4) Filling is completed and PET bottle is discharged
The container holder 27 holding the PET bottle 26 is lowered together with the lifting platform 31 via the long bar 32 when the cam follower 35 is pushed down by the cam 36. The PET bottle 26 is discharged out of the machine at a position where the mouth of the PET bottle 26 is lowered below the centering bell 24 by the lowering of the container holder 27.
[0049]
In the above embodiment, the present invention is applied to a rotary filling machine. However, the present invention is not limited to this and can be applied to various other filling machines. Further, the filling container is not limited to a plastic bottle, and can be generally applied to other bottles, cans and the like.
[0050]
【The invention's effect】
  According to the liquid filling apparatus according to the first invention,
  A liquid storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer;
  A filling valve having a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a container is applied to the lower end in an airtight manner;
  A hollow valve provided in the filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein and opening and closing the filling liquid passage;
  A counter gas passage communicating the gas layer of the liquid storage tank and the gas passage of the hollow valve;
  A counter switching valve provided in the counter gas passage and opening and closing the passage;
  An auxiliary gas chamber to which auxiliary gas is supplied;
  A blow passage that connects the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve;
  A blow valve provided in the blow passage;
  An atmosphere switching valve capable of communicating the counter gas passage with the atmosphere;
Have,
Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the auxiliary gas chamber is opened with the air switching valve opening the air layer of the liquid storage tank to the atmosphere, and the counter switching valve is closed. By opening the valve, a low-pressure auxiliary gas that is guided to the gas passage of the hollow valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied.Therefore, the filling under the counter pressure of the carbon dioxide-containing beverage and the non-pressure filling of the non-gas beverage can be performed. That is, while closing the atmosphere switching valve and the blow valve, the counter switching valve is opened to communicate the air layer of the liquid storage tank with the inside of the container that is airtightly applied to the lower end of the filling valve. The liquid containing carbon dioxide can be filled with the liquid tank and the container kept at the same pressure. Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the air switching valve opens the air layer of the liquid storage tank to the atmosphere, closes the counter switching valve, opens the blow valve, and opens the auxiliary gas chamber. The low-pressure auxiliary gas can be introduced into the gas passage of the hollow valve, and the liquid remaining in the gas passage can be removed before filling with the liquid. Therefore, when an empty container is not yet in contact with the filling valve, a slight pressure gas is cleaned through the vent line for a moment and no pressure is applied during filling. And the container does not swell or deform during filling.
[0051]
  According to the liquid filling apparatus according to the second invention,
  A liquid storage tank having a head space, a filling valve having a filling liquid passage to which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a lower end of the filling valve are communicated with the filling liquid passage so that the container mouth is airtight. A hollow valve that is provided in a filling liquid passage of the filling valve, has a gas passage therein, and is moved in the axial direction to open and close the filling liquid passage; and An exhaust passage that communicates with the exhaust system the inside of a container having a mouth portion hermetically applied to the lower end, an exhaust switching valve that opens and closes the exhaust passage, a head space of the liquid storage tank, and a gas passage of the hollow valve are connected. A counter line pipe, a counter switching valve for opening and closing the counter line pipe, a low pressure gas chamber provided independently of the liquid storage tank, to which low pressure counter gas is supplied, and the low pressure gas chamber A low pressure gas supply pipe connecting the counter line and the counter line pipe downstream of the counter switching valve, a blow valve provided in the low pressure gas supply pipe, and a three-way switching valve capable of opening the counter line pipe to the atmosphere. HaveAnd
Prior to assigning a container to the lower end of the filling valve, the low-pressure gas chamber opens the storage tank head space to the atmosphere by the three-way switching valve, and closes the blower with the counter switching valve closed. By opening the valve, a low-pressure counter gas that is guided to the gas passage of the hollow valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied.Therefore, the filling under the counter pressure of the carbon dioxide-containing beverage and the non-pressure filling of the non-gas beverage can be performed. That is, the three-way switching valve is switched to shut off from the atmosphere side, and the blow valve is closed, while the counter switching valve is opened, and the inside of the container that is airtightly applied to the head space of the liquid storage tank and the lower end of the filling valve By communicating with the liquid tank, the liquid storage tank and the container can be filled with a liquid containing carbon dioxide gas at the same pressure, and the three-way switching can be performed prior to applying the container to the lower end of the filling valve. The valve opens the head space of the liquid storage tank to the atmosphere, closes the counter switching valve, opens the blow valve, and guides the low pressure counter gas in the low pressure chamber to the gas passage of the hollow valve. The liquid remaining in the gas passage can be removed before filling with the liquid. Therefore, when an empty container is not yet in contact with the filling valve, a slight pressure gas is cleaned through the vent line for a moment and no pressure is applied during filling. And the container does not swell or deform during filling.
[0052]
  According to the liquid filling method of the third invention,
  A storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer; a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied; A filling valve to be peeled, provided in a filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein, and provided in communication with a lower part of the filling valve, and a hollow valve for opening and closing the filling liquid passage, A counter gas passage communicating the gas layer of the liquid storage tank and the gas passage of the hollow valve;SaidProvided in the counter gas passage,Counter gasA counter switching valve that opens and closes the passage; an auxiliary gas chamber to which auxiliary gas is supplied; a blow passage that connects the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve; and A blow valve provided, and an atmospheric switching valve capable of communicating the counter gas passage with the atmosphere.LiquidBy filling device,
  The air switching valve and the blow valve are closed, and the counter switching valve is opened to communicate with the inside of the container that is airtightly applied to the air layer of the liquid storage tank and the lower end of the filling valve. A filling step of opening a passage and supplying a filling liquid into the container;
  Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the atmosphere switching valve opens the air layer of the storage tank to the atmosphere, closes the counter switching valve, opens the blow valve, and opens the low pressure in the auxiliary gas chamber. The auxiliary gas can be introduced into the gas passage of the hollow valve and the filling process in which the liquid remaining in the gas passage is removed can be selectively taken. The liquid and the non-gas filling liquid can be filled with one apparatus, and the container is not inflated even when the non-gas filling liquid is filled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a liquid filling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a similar part in a different state from FIG.
[Explanation of symbols]
1 Filler bowl
2 beverages
3 Headspace
4 Filling liquid supply pipe
5 Filling valve
8 Flow meter
9 Control device
10 Valve body
11 Filling liquid passage
11a Valve seat
13 Hollow valve
13a Valve body
15 liquid valve
16 Gas passage
20 Air cylinder
23 Compression spring
24 Centering bell
25 Packing
26 PET bottles
30 Air cylinder
35 Cam Follower
36 cams
41 Gas passage
42 Sniff gas passage
43 Replacement gas passage
44 Exhaust gas passage
45 Return gas switching valve
46 Sniff gas switching valve
51 Low pressure gas chamber
52 Counter gas supply pipe
53 Three-way selector valve
54 Low pressure gas chamber switching valve
55 Counter line piping
56 Counter gas switching valve
58 Blow valve
61a-h Solenoid valve

Claims

気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、
前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、
前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、
前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、
前記カウンタガス通路に設けられ、当該通路を開閉するカウンタ切換弁と、
補助気体が供給される補助気体室と、
前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを、前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、
このブロー用通路に設けられたブロー弁と、
前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁と、
を有し、
前記補助気体室には、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧の補助気体が供給されることを特徴とする液体充填装置。A liquid storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer;
A filling valve having a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a container is applied to the lower end in an airtight manner;
A hollow valve provided in the filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein and opening and closing the filling liquid passage;
A counter gas passage communicating the gas layer of the liquid storage tank and the gas passage of the hollow valve;
A counter switching valve provided in the counter gas passage and opening and closing the passage;
An auxiliary gas chamber to which auxiliary gas is supplied;
A blow passage that connects the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve;
A blow valve provided in the blow passage;
An atmosphere switching valve capable of communicating the counter gas passage with the atmosphere;
Have,
Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the auxiliary gas chamber is opened with the air switching valve opening the air layer of the liquid storage tank to the atmosphere, and the counter switching valve is closed. A liquid filling apparatus, wherein a low-pressure auxiliary gas that is guided to the gas passage of the hollow valve by opening the valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied .

ヘッドスペースを有する貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有する充填バルブと、前記充填バルブの下端に、前記充填液通路と連通させて容器口部を気密に当接させるホルダと、前記充填バルブの充填液通路内に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ軸方向に移動されて前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下端に口部が気密にあてがわれる容器内を排気系に連通させる排気通路と、前記排気通路を開閉する排気切換弁と、前記貯液タンクのヘッドスペースと前記中空弁のガス通路とをつなぐカウンタライン配管と、前記カウンタライン配管を開閉するカウンタ切換弁と、前記貯液タンクとは独立して設けられ、低圧のカウンタガスが供給される低圧ガスチャンバと、前記低圧ガスチャンバと前記カウンタライン配管とを前記カウンタ切換弁の下流側においてつなぐ低圧ガス供給配管と、この低圧ガス供給配管に設けられたブロー弁と、前記カウンタライン配管を大気に開放し得る三方切換弁とを有し、
前記低圧ガスチャンバには、前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記三方切換弁により前記貯液タンクのヘッドスペースを大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じた状態で、前記ブロー弁を開くことにより前記中空弁のガス通路に導かれて当該ガス通路内に残存する液体を除去する低圧のカウンタガスが供給されることを特徴とする液体充填装置。A liquid storage tank having a head space, a filling valve having a filling liquid passage to which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied, and a lower end of the filling valve are communicated with the filling liquid passage so that the container mouth is airtight. A hollow valve that is provided in a filling liquid passage of the filling valve, has a gas passage therein, and is moved in the axial direction to open and close the filling liquid passage; and An exhaust passage that communicates with the exhaust system the inside of a container having a mouth portion hermetically applied to the lower end, an exhaust switching valve that opens and closes the exhaust passage, a head space of the liquid storage tank, and a gas passage of the hollow valve are connected. A counter line pipe, a counter switching valve for opening and closing the counter line pipe, a low pressure gas chamber provided independently of the liquid storage tank, to which low pressure counter gas is supplied, and the low pressure gas chamber A low pressure gas supply pipe connecting the counter line and the counter line pipe downstream of the counter switching valve, a blow valve provided in the low pressure gas supply pipe, and a three-way switching valve capable of opening the counter line pipe to the atmosphere. have a,
Prior to assigning a container to the lower end of the filling valve, the low-pressure gas chamber opens the storage tank head space to the atmosphere by the three-way switching valve, and closes the blower with the counter switching valve closed. A liquid filling apparatus, characterized in that a low-pressure counter gas that is guided to the gas passage of the hollow valve by opening the valve and removes the liquid remaining in the gas passage is supplied .

気層と充填液層の二層を形成して充填液が貯留される貯液タンクと、前記貯液タンク内の充填液が供給される充填液通路を有し、下端に容器が気密にあてがわれる充填バルブと、前記充填バルブの充填液通路に設けられ、内部にはガス通路を有し、かつ前記充填液通路を開閉する中空弁と、前記充填バルブの下部に連通して設けられ、前記貯液タンクの気層と前記中空弁のガス通路とを連通するカウンタガス通路と、前記カウンタガス通路に設けられ、当該カウンタガス通路を開閉するカウンタ切換弁と、補助気体が供給される補助気体室と、前記補助気体室と前記カウンタガス通路とを前記カウンタ切換弁より下流側においてつなぐブロー用通路と、このブロー用通路に設けられたブロー弁と、前記カウンタガス通路を大気に連通し得る大気切換弁と、を有する液体充填装置により、
前記大気切換弁及びブロー弁を閉じる一方、前記カウンタ切換弁を開いて前記貯液タンクの気層と前記充填バルブの下端に気密にあてがわれる容器内と連通し、前記中空弁により前記充填液通路を開いて前記容器内に充填液を供給する充填工程と、
前記充填バルブ下端に容器をあてがうのに先立ち、前記大気切換弁により前記貯液タンクの気層を大気に開放すると共に、前記カウンタ切換弁を閉じ、前記ブロー弁を開いて前記補助気体室内の低圧の補助気体を前記中空弁のガス通路に導いて、当該ガス通路内に残存する液体を除去する充填工程とを選択的にとることを特徴とする液体の充填方法。A storage tank in which a filling liquid is stored by forming two layers of a gas layer and a filling liquid layer; a filling liquid passage through which the filling liquid in the liquid storage tank is supplied; A filling valve to be peeled, provided in a filling liquid passage of the filling valve, having a gas passage therein, and provided in communication with a lower part of the filling valve, and a hollow valve for opening and closing the filling liquid passage, auxiliary wherein a liquid storage tank counter gas passage for communicating the gas passage of the hollow valve and air layer, is provided in the counter gas passage, a counter control valve for opening and closing the counter gas passage, the auxiliary gas is supplied A blow passage connecting the gas chamber, the auxiliary gas chamber and the counter gas passage downstream from the counter switching valve, a blow valve provided in the blow passage, and the counter gas passage communicated with the atmosphere Large gain The liquid filling apparatus for chromatic and switching valve, a,
The air switching valve and the blow valve are closed, and the counter switching valve is opened to communicate with the inside of the container that is airtightly applied to the air layer of the liquid storage tank and the lower end of the filling valve. A filling step of opening a passage and supplying a filling liquid into the container;
Prior to applying a container to the lower end of the filling valve, the atmosphere switching valve opens the air layer of the storage tank to the atmosphere, closes the counter switching valve, opens the blow valve, and opens the low pressure in the auxiliary gas chamber. And a filling step of selectively introducing the auxiliary gas into the gas passage of the hollow valve and removing the liquid remaining in the gas passage.