JP5422221B2 - Liquid filling device, valve rod - Google Patents

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Description

本発明は、飲料等の液体を容器に充填する液体充填装置、バルブロッドに関する。   The present invention relates to a liquid filling device and a valve rod for filling a container with a liquid such as a beverage.

飲料水などの液体をＰＥＴボトルやガラス瓶、ボトル缶等の容器に充填する装置として、回転式の液体充填装置が用いられている。この回転式の液体充填装置は、回転する円形のホイールの外周部に複数の充填バルブを備えており、ホイールがほぼ１回転して容器が周方向に搬送される間に、充填バルブから容器内への液体の充填を行う。そして、容器への充填が完了した後、キャッパ（打栓機）により容器へのキャップの装着が行われる（例えば、特許文献１参照。）。   A rotary liquid filling apparatus is used as an apparatus for filling a container such as a PET bottle, a glass bottle, or a bottle can with a liquid such as drinking water. This rotary liquid filling apparatus includes a plurality of filling valves on the outer periphery of a rotating circular wheel, and the container is moved from the filling valve to the inside of the container while the wheel is rotated almost once and the container is conveyed in the circumferential direction. Fill with liquid. Then, after the filling of the container is completed, the cap is attached to the container by a capper (plugging machine) (see, for example, Patent Document 1).

ここで従来の液体充填装置の一例を、図８を参照しつつ説明する。
図８に示す液体充填装置１では、旋回テーブル２が旋回軸心Ｃを中心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２の外周縁には、周方向に沿って等間隔に、複数の充填バルブ１０と複数のホルダ２０とが対になって配置されている。 Here, an example of a conventional liquid filling apparatus will be described with reference to FIG.
In the liquid filling apparatus 1 shown in FIG. 8, the swivel table 2 rotates in a horizontal plane around the swivel axis C. A plurality of filling valves 10 and a plurality of holders 20 are arranged in pairs on the outer peripheral edge of the turning table 2 at equal intervals along the circumferential direction.

旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク３０が配置されている。この貯液タンク３０は、旋回テーブル２と一体となって同期回転する。
この貯液タンク３０と各充填バルブ１０は、液体供給管４０により接続されている。 A liquid storage tank 30 is disposed above the turning table 2. The liquid storage tank 30 rotates synchronously with the turning table 2.
The liquid storage tank 30 and each filling valve 10 are connected by a liquid supply pipe 40.

充填バルブ１０の本体ブロック１１の中心部分には上下方向に延びる流路１２が形成されており、この流路１２内には、下端部に液弁１３を有したロッド１４が配置されている。流路１２の下部に弁座１２ａが形成されており、液弁１３が下方移動して弁座１２ａに当接すると閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１３が上方移動して弁座１２ａから離れることにより開弁となり液体３１を流通させる。
ロッド１４は、エアシリンダ５０により上下方向に駆動され、これにより液弁１３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われる。 A flow path 12 extending in the vertical direction is formed in the central portion of the main body block 11 of the filling valve 10, and a rod 14 having a liquid valve 13 at the lower end is disposed in the flow path 12. The valve seat 12a is formed in the lower part of the flow path 12, and when the liquid valve 13 moves downward and contacts the valve seat 12a, the valve is closed and the flow of the liquid 31 is blocked, and the liquid valve 13 moves upward to By separating from the seat 12a, the valve 31 is opened and the liquid 31 is circulated.
The rod 14 is driven in the vertical direction by the air cylinder 50, whereby the liquid valve 13 is moved in the vertical direction (vertical direction), and the valve opening / closing operation is performed.

本体ブロック１１の下端には充填ノズル１５が配置され、流路１２から液弁１３を経て流下した液体３１を容器３内に注ぐ。   A filling nozzle 15 is disposed at the lower end of the main body block 11, and the liquid 31 flowing down from the flow path 12 through the liquid valve 13 is poured into the container 3.

ホルダ２０は旋回テーブル２に固定されており、容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に保持する。   The holder 20 is fixed to the turning table 2 and holds the container 3 at a position below the filling nozzle 15 of the filling valve 10.

貯液タンク３０の内部には、容器３に充填すべき飲料等の液体３１が貯留されている。また貯液タンク３０の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。   A liquid 31 such as a beverage to be filled in the container 3 is stored inside the liquid storage tank 30. In the interior of the liquid storage tank 30, a gas corresponding to the type of the liquid 31 to be filled is stored in a space above the stored liquid 31.

液体供給管４０は、その上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１０の流路１２に連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１０とを接続している。この液体供給管４０には、電磁流量計４１が介装されている。   The liquid supply pipe 40 has an upper end communicating with the liquid storage tank 30 and a lower end communicating with the flow path 12 of the filling valve 10 to connect the liquid storage tank 30 and the filling valve 10. An electromagnetic flow meter 41 is interposed in the liquid supply pipe 40.

このような液体充填装置１では、エアシリンダ５０により液弁１３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管４０及び充填バルブ１０の流路１２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて充填流量を計測し、計測した充填流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１３を下方移動させて閉弁状態にする。   In such a liquid filling apparatus 1, when the liquid valve 13 is moved upward by the air cylinder 50 and the valve is opened, the liquid 31 in the liquid storage tank 30 flows into the liquid supply pipe 40 and the flow path 12 of the filling valve 10. And the container 3 held by the holder 20 is filled through the filling nozzle 15. At this time, the filling flow rate is measured by the electromagnetic flow meter 41, and when the measured filling flow rate reaches a predetermined amount, the liquid valve 13 is moved downward by the air cylinder 50 to close the valve.

ところで、容器３に液体３１を充填する際には、充填ノズル１５から液体３１が容器３の底面に向かって自然落下していく。液体３１が自然落下して容器３の底面に衝突すると、液体３１が周囲の気体を巻き込んで泡立ってしまう。泡立ちが発生すると、液体３１を容器３に充填するのに時間がかかり、生産効率が低下するという問題が発生する。
そこで、充填の初期期間では容器３に充填する流量を抑え、その後の期間で流量を増加させるようにすることが行われている。このような流量制御をするためには、充填初期では液弁１３の開度を小さくし、その後の期間で液弁１３の開度を大きくすればよい。泡立ちが生じやすい初期期間では、より少ない流量で充填をし、その後に、流量を増加させて液体を充填することにより、泡立ちを防止して充填時間の短縮を図るのである。 By the way, when the container 3 is filled with the liquid 31, the liquid 31 naturally falls from the filling nozzle 15 toward the bottom surface of the container 3. When the liquid 31 naturally falls and collides with the bottom surface of the container 3, the liquid 31 entrains surrounding gas and bubbles. When bubbling occurs, it takes time to fill the container 3 with the liquid 31, resulting in a problem that the production efficiency is lowered.
Therefore, the flow rate for filling the container 3 is suppressed in the initial period of filling, and the flow rate is increased in the subsequent period. In order to perform such flow rate control, the opening degree of the liquid valve 13 may be reduced at the initial stage of filling, and the opening degree of the liquid valve 13 may be increased in the subsequent period. In the initial period in which foaming is likely to occur, filling is performed at a smaller flow rate, and then the liquid is filled at an increased flow rate to prevent foaming and shorten the filling time.

特開２００６−１６８７７７号公報JP 2006-168777 A

しかしながら、上述したような従来の液体充填装置、充填バルブにおいては、以下に示すような問題が存在する。
図９に示すように、流路１２の上端部には、流路１２の内外を隔てるため、ダイヤフラム５１が設けられている。ダイヤフラム５１は、中央部に液弁１３のロッド１４が挿通される開口を有したドーナツ状で、外周部が本体ブロック１１とエアシリンダ５０の保持ブロック５２との間に挟み込まれて保持され、内周部がエアシリンダ５０のシリンダロッド５３とロッド１４との接続部分に挟み込まれて保持されている。
また、充填バルブ１０において、液体供給管４０は、流路１２の上部に連通している。 However, the conventional liquid filling apparatus and filling valve as described above have the following problems.
As shown in FIG. 9, a diaphragm 51 is provided at the upper end portion of the flow path 12 in order to separate the inside and the outside of the flow path 12. The diaphragm 51 has a donut shape having an opening through which the rod 14 of the liquid valve 13 is inserted at the center, and the outer peripheral portion is sandwiched and held between the main body block 11 and the holding block 52 of the air cylinder 50. The peripheral portion is sandwiched and held by the connecting portion between the cylinder rod 53 and the rod 14 of the air cylinder 50.
In the filling valve 10, the liquid supply pipe 40 communicates with the upper part of the flow path 12.

このような液体充填装置１においては、液体３１の流れる部分、すなわち、液体供給管４０や流路１２、液弁１３、充填ノズル１５の内部を、カセイソーダ液や水酸化ナトリウム液を液体３１として流すことで洗浄することが行われている。
しかし、上記したような従来の構成においては、特に流路１２内の上部の洗浄が十分に行えない可能性があった。すなわち、液体供給管４０から液体３１が流路１２内に流れ込むと、この液体３１は、液体供給管４０が接続されている側からロッド１４を挟んで対向する裏側の領域には、液体３１が回り込みにくく、流れが澱みやすい。特に、流路１２の上部に設けられたダイヤフラム５１の近傍（図９中、点線（Ａ）で示した領域）においては、この問題は顕著となる。 In such a liquid filling apparatus 1, a caustic soda solution or a sodium hydroxide solution is caused to flow as the liquid 31 through a portion where the liquid 31 flows, that is, inside the liquid supply pipe 40, the flow path 12, the liquid valve 13, and the filling nozzle 15. It is done to be washed.
However, in the conventional configuration as described above, there is a possibility that the upper part in the flow channel 12 cannot be sufficiently cleaned. That is, when the liquid 31 flows from the liquid supply pipe 40 into the flow path 12, the liquid 31 is in a region on the back side facing the rod 14 from the side where the liquid supply pipe 40 is connected. It is difficult to wrap around and the flow tends to stagnate. In particular, this problem becomes significant in the vicinity of the diaphragm 51 provided in the upper part of the flow path 12 (a region indicated by a dotted line (A) in FIG. 9).

また、他の問題として、前記したように液弁１３の開度調整を行って容器３に充填する液体３１の流量を制御する場合、充填ノズル１５から容器３に流入していく液体３１の流れに乱れが生じることがあった。すなわち、流量制御による流量変化に起因して、液弁１３と流路１２との隙間を通るときに液体３１の流れに乱流が発生する可能性があった。生産性向上のため、液体３１の充填速度はできるだけ高めることが望まれており、充填速度を高めれば高める程、この問題の比重が増大する。
さらに、液弁１３の開度調整は、エアシリンダ５０の作動ストロークを制御することにより行うことになるが、液弁１３の開度変化量は小さいため、流量制御を高速、高精度で行うのが難しいという問題がある。 As another problem, when the flow rate of the liquid 31 filling the container 3 is controlled by adjusting the opening of the liquid valve 13 as described above, the flow of the liquid 31 flowing into the container 3 from the filling nozzle 15. Disturbance sometimes occurred. That is, turbulent flow may occur in the flow of the liquid 31 when passing through the gap between the liquid valve 13 and the flow path 12 due to the flow rate change by the flow rate control. In order to improve productivity, it is desired to increase the filling speed of the liquid 31 as much as possible. As the filling speed is increased, the specific gravity of this problem increases.
Further, the adjustment of the opening degree of the liquid valve 13 is performed by controlling the operation stroke of the air cylinder 50. However, since the amount of change in the opening degree of the liquid valve 13 is small, the flow rate control is performed with high speed and high accuracy. There is a problem that is difficult.

これに対し、特許文献１に示した技術においては、図８に示したように、液体供給管４０に流量制御弁１１０を設けることで、上記問題を解決していたが、このような構成においては、充填バルブ１０とは別に流量制御弁１１０を設ける必要があり、装置コストの上昇につながる。   On the other hand, in the technique shown in Patent Document 1, the above problem has been solved by providing the flow rate control valve 110 in the liquid supply pipe 40 as shown in FIG. In this case, it is necessary to provide the flow control valve 110 separately from the filling valve 10, which leads to an increase in apparatus cost.

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、充填バルブの流路内の洗浄を確実に行うことのできる液体充填装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、容器に充填する液体の流れに乱れが発生するのを抑えて容器内における泡立ちを防ぐとともに、より高い精度で流量制御を高速に行うことのできる液体充填装置等を低コストで提供することにある。 The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a liquid filling apparatus capable of reliably washing the flow path of the filling valve.
Another object of the present invention is to provide a liquid filling device or the like capable of suppressing the occurrence of turbulence in the flow of liquid filling the container to prevent foaming in the container and performing flow rate control with higher accuracy at high speed. It is to provide at low cost.

かかる目的のもとになされた本発明は、回転体の外周部に複数設けられ、容器を保持するホルダと、回転体の外周部にホルダのそれぞれに対向して設けられ、回転体の回転中に、ホルダに保持された容器内へ液体を充填する充填バルブと、を備えた液体充填装置であって、充填バルブは、上下方向に連続して、上部に液体が供給される供給口が形成され、下部に液体を吐出する吐出口が形成された流路と、流路内で上下方向に移動自在に設けられ、吐出口を開閉する弁部を下端部に有したロッドと、ロッドを上下動させる駆動シリンダと、供給口から流路内に供給された液体の流れを、ロッドを中心として旋回する旋回流とする旋回流発生手段と、を備えることを特徴とする。
旋回流発生手段により、供給口から流路内に供給された液体の流れを、ロッドを中心として旋回する旋回流とすることで、供給口から見てロッドの裏側となる領域においても、液体の流れが澱むのを防ぐことができる。これにより、充填バルブの洗浄時に、液体として洗浄液を流した場合に、流路内の全域を確実に洗浄することができる。
また、本発明は、ロッドの外周面に、旋回流発生手段により発生された旋回流を、ほぼ鉛直下方に向かう流れに変換する整流部が形成されている。これにより、吐出口から吐出された液を容器に充填するときには、液の流れを螺旋流のままとせず、鉛直下方に向かう流れとすることができるため、液の泡立ちを防ぐことができる。
さらに、本発明は、整流部として、ロッドの上下方向に延びる凹部が形成されている。これにより、液体は、凹部と流路との空隙を通って下方に流れ、ほぼ鉛直下方に向かう流れとなる。
本発明において、流路は、凹部に対向する領域に、その内径が上方から下方に行くに従って縮小する絞り部を有し、凹部は、ロッドを上下動させたときに、絞り部の内周面との間に形成される空隙の断面積が変化するよう形成されている。絞り部は、流路の内周面に形成されている。このような凹部を有したロッドを上下動させると、凹部と絞り部との間に形成される空隙を通る液体の流量を調整することができる。これにより、ロッド先端部の弁体の開閉量で液体の流量を調整する必要がなくなる。 The present invention made for this purpose is provided in plural on the outer peripheral portion of the rotating body, and is provided on the outer peripheral portion of the rotating body so as to oppose each of the holders, while the rotating body is rotating. And a filling valve that fills the container held by the holder with a liquid, and the filling valve has a supply port through which liquid is supplied at the top continuously in the vertical direction. A flow path in which a discharge port for discharging liquid is formed in the lower part, a rod that is provided so as to be movable in the vertical direction within the flow path, and has a valve part at the lower end that opens and closes the discharge port; A drive cylinder to be moved, and a swirl flow generating means that turns the flow of the liquid supplied from the supply port into the flow path to swirl around the rod.
By the swirling flow generating means, the flow of the liquid supplied from the supply port into the flow path is turned into a swirling flow swirling around the rod, so that the liquid flow can be obtained even in the region on the back side of the rod as viewed from the supply port. It is possible to prevent the flow from stagnating. Thereby, when washing liquid is poured as a liquid at the time of washing of the filling valve, the entire region in the flow path can be reliably washed .
In the present invention, a rectifying unit that converts the swirling flow generated by the swirling flow generating means into a flow substantially vertically downward is formed on the outer peripheral surface of the rod. Thereby, when filling the liquid discharged from the discharge port into the container, the flow of the liquid does not remain a spiral flow but can be a flow directed downward in the vertical direction, so that bubbling of the liquid can be prevented.
Further, in the present invention, a concave portion extending in the vertical direction of the rod is formed as the rectifying portion. As a result, the liquid flows downward through the gap between the recess and the flow path, and becomes a flow substantially downward in the vertical direction.
In the present invention, the flow path has a throttle portion whose inner diameter decreases in the region facing the concave portion as it goes from above to below, and the concave portion has an inner peripheral surface when the rod is moved up and down. Are formed so that the cross-sectional area of the air gap formed between them changes. The throttle part is formed on the inner peripheral surface of the flow path. When the rod having such a recess is moved up and down, the flow rate of the liquid passing through the gap formed between the recess and the throttle portion can be adjusted. Thereby, it is not necessary to adjust the flow rate of the liquid by the opening / closing amount of the valve body at the tip of the rod.

旋回流発生手段としては、いかなる構成のものを採用しても良いが、旋回流発生手段として、供給口を、流路の内周面において、ロッドの中心軸から流路の径方向にオフセットした位置に形成するのが好ましい。
また、旋回流発生手段として、ロッドの外周面に螺旋状の溝または突条を形成しても良い。 As the swirling flow generating means, any configuration may be adopted, but as the swirling flow generating means, the supply port is offset from the central axis of the rod in the radial direction of the flow path on the inner peripheral surface of the flow path. It is preferable to form at a position.
Further, as a swirl flow generating means, a spiral groove or ridge may be formed on the outer peripheral surface of the rod.

ところで、流路の上端部に、流路の内周面とロッドの外周面との間を閉塞するシール部材が設けられている。このシール部材は、ロッドが内部に挿通され、駆動シリンダによりロッドが上下動するにともなって伸縮する蛇腹状の伸縮部を備えるものとするのが好ましい。伸縮部を有したシール部材を用いることで、ダイヤフラム式のシール部材に比較してロッドのストローク量を大きく確保できる。このような構成は、特に、上記のように凹部において液体の流量調整を行う場合にはロッドのストローク量が多くなるので適している。   Incidentally, a seal member that closes the space between the inner peripheral surface of the flow channel and the outer peripheral surface of the rod is provided at the upper end of the flow channel. The seal member preferably includes a bellows-like expansion / contraction portion that is inserted into the rod and expands / contracts as the rod moves up and down by the drive cylinder. By using a seal member having an expansion / contraction part, it is possible to ensure a large stroke amount of the rod as compared with a diaphragm type seal member. Such a configuration is particularly suitable when the flow rate of the liquid is adjusted in the recess as described above because the stroke amount of the rod increases.

本発明は、回転体の外周部に複数設けられ、容器を保持するホルダと、回転体の外周部にホルダのそれぞれに対向して設けられ、回転体の回転中に、ホルダに保持された容器内へ液体を充填する充填バルブと、を備えた液体充填装置であって、充填バルブは、上下方向に連続して、上部に液体が供給される供給口が形成され、下部に液体を吐出する吐出口が形成された流路と、流路内で上下方向に移動自在に設けられ、吐出口を開閉する弁部を下端部に有したロッドと、ロッドを上下動させる駆動シリンダと、吐出口から吐出する液体の流量を調整する流量調整手段と、を備え、流量調整手段として、ロッドの上下方向に延びる凹部が形成され、流路は、当該流路の内周面に形成され、凹部に対向する領域に、その内径が上方から下方に行くに従って縮小する絞り部を有し、凹部は、ロッドを上下動させたときに、絞り部の内周面との間に形成される空隙の断面積が変化するよう形成されていることを特徴とする液体充填装置とすることもできる。
このような凹部を有したロッドを上下動させると、凹部と流路の絞り部との間に形成される空隙の断面積を変化させることができ、この空隙を通る液体の流量を調整することができる。
これにより、ロッド先端部の弁体の開閉量で液体の流量を調整する必要がなくなり、流量調整が容易となる。 The present invention provides a plurality of holders that are provided on the outer peripheral portion of the rotating body and hold the container, and a container that is provided on the outer peripheral portion of the rotating body so as to oppose each of the holders and is held by the holder during the rotation of the rotating body. A liquid filling device comprising a filling valve for filling a liquid therein, wherein the filling valve is formed with a supply port through which liquid is supplied continuously in the vertical direction and discharges liquid at the bottom. A flow path in which a discharge port is formed, a rod that is provided so as to be movable in the vertical direction within the flow path, and that has a valve portion at the lower end portion that opens and closes the discharge port; a drive cylinder that moves the rod up and down; and a discharge port and a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the liquid to be discharged from, the flow rate adjusting means, the recess extending in the vertical direction of the rod is formed, the channel is formed on the inner peripheral surface of the flow channel, recess The inner diameter goes from top to bottom in the area facing Therefore, it has a throttle part that shrinks, and the concave part is formed such that when the rod is moved up and down, the cross-sectional area of the gap formed between it and the inner peripheral surface of the throttle part changes. It can also be a liquid filling device.
When the rod having such a recess is moved up and down, the cross-sectional area of the gap formed between the recess and the throttle portion of the flow path can be changed, and the flow rate of the liquid passing through the gap can be adjusted. Can do.
Thereby, it is not necessary to adjust the flow rate of the liquid by the opening / closing amount of the valve body at the tip of the rod, and the flow rate adjustment becomes easy.

本発明は、液体充填装置において液体の吐出を制御する充填バルブの流路内に、流路が連続する方向に移動自在に設けられるバルブロッドとすることもできる。このバルブロッドは、外周面に、バルブロッドの軸線方向に延びる凹部が形成され、凹部は、流路の内周面に形成され、流路の内径が上方から下方に向けて縮小する絞り部との間に形成される空隙の断面積が、ロッドを上下動させたときに変化するよう形成されていることを特徴とする。 The present invention can also be a valve rod that is provided in a flow path of a filling valve that controls the discharge of liquid in a liquid filling apparatus so as to be movable in a direction in which the flow path continues. The valve rod, the outer peripheral surface is a recess extending in the axial direction of the valve rod, the recess is formed on the inner peripheral surface of the passage, and a throttle portion whose inner diameter of the channel is reduced towards the top to the bottom The cross-sectional area of the gap formed between the two is formed so as to change when the rod is moved up and down.

本発明によれば、供給口から流路内に供給された液体の流れを、ロッドを中心として旋回する旋回流とすることで、供給口から見てロッドの裏側となる領域においても、液体の流れが澱むのを防ぐことができる。これにより、充填バルブの洗浄時に液体として洗浄液を流した場合に、流路内の全域を確実に洗浄することができる。   According to the present invention, the flow of the liquid supplied from the supply port into the flow path is a swirl flow that swirls around the rod, so that the liquid can also be obtained in the region on the back side of the rod as viewed from the supply port. It is possible to prevent the flow from stagnating. Thereby, when the cleaning liquid is allowed to flow as a liquid when the filling valve is cleaned, the entire region in the flow path can be reliably cleaned.

また、ロッドの外周面に、上下方向に延びる凹部が形成され、凹部と流路の絞り部との間に形成される空隙の断面積が、ロッドを上下動させたときに変化するよう形成することで、ロッドを上下動させれば液体の流量を調整することができる。これにより、ロッド先端部の弁体の開閉量で液体の流量を調整する必要がなくなり、より高い精度で流量制御を高速に行うことも容易となる。
また、凹部は、ロッドの上下方向に延びるので、液体は、凹部と流路との空隙を通ってほぼ鉛直下方に向かう流れとなり、容器に充填する液体の流れに乱れが発生するのを抑えて容器内における泡立ちを防ぐことができる。 Further, a concave portion extending in the vertical direction is formed on the outer peripheral surface of the rod, and the cross-sectional area of the gap formed between the concave portion and the throttle portion of the flow path is formed so as to change when the rod is moved up and down. Thus, if the rod is moved up and down, the flow rate of the liquid can be adjusted. This eliminates the need to adjust the flow rate of the liquid with the opening / closing amount of the valve body at the tip of the rod, and facilitates high-precision flow rate control with higher accuracy.
In addition, since the concave portion extends in the vertical direction of the rod, the liquid flows almost vertically downward through the gap between the concave portion and the flow path, and the occurrence of turbulence in the flow of the liquid filling the container is suppressed. Foaming in the container can be prevented.

本実施の形態における飲料充填設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the drink filling equipment in this Embodiment. 液体充填装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of a liquid filling apparatus. 充填バルブの流路に対する液体供給管のオフセットを示す平断面図である。It is a plane sectional view showing offset of a liquid supply pipe to a channel of a filling valve. 充填バルブの上部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the upper part of a filling valve | bulb. 充填バルブが開閉するときの、ロッドに形成された凹部と流路の絞り部との関係の変化を示す図であり、それぞれ正断面図と絞り部での平断面図である。It is a figure which shows the change of the relationship between the recessed part formed in the rod when a filling valve opens and closes, and the throttle part of a flow path, and is a front sectional view and a plane sectional view in a throttle part, respectively. 図５に続く状態を示す図である。It is a figure which shows the state following FIG. 液体充填装置の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a liquid filling apparatus. 従来の液体充填装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional liquid filling apparatus. 従来の充填バルブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional filling valve.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における飲料充填設備の全体構成を説明するための図である。
図１に示すように、飲料充填設備は、供給コンベア０１、転送ホイール０２、液体充填装置０３、転送ホイール０４、キャッパ０５、排出ホイール０６、排出コンベア０７を備えてなる。
この飲料充填設備では、容器（例えばペットボトル）を把持しつつ搬送することができるように、転送ホイール０２、液体充填装置０３、転送ホイール０４、キャッパ０５、排出ホイール０６のそれぞれには、外周部分に円周方向に沿い等間隔でホルダを備えている。これにより、転送ホイール０２〜排出ホイール０６は回転しつつ、容器を把持して搬送し受け渡しするようになっている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the beverage filling facility in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the beverage filling facility includes a supply conveyor 01, a transfer wheel 02, a liquid filling device 03, a transfer wheel 04, a capper 05, a discharge wheel 06, and a discharge conveyor 07.
In this beverage filling facility, each of the transfer wheel 02, the liquid filling device 03, the transfer wheel 04, the capper 05, and the discharge wheel 06 is provided with an outer peripheral portion so that the container (for example, a plastic bottle) can be held and conveyed. Are provided with holders at equal intervals along the circumferential direction. As a result, the transfer wheel 02 to the discharge wheel 06 rotate, hold the container, convey it, and deliver it.

このため、供給コンベア０１により搬送されてきた容器は、位置Ａにて転送ホイール０２のホルダにより把持されて、位置Ａから位置Ｂにまで搬送される。位置Ｂでは、容器は転送ホイール０２から液体充填装置０３に受け渡され液体充填装置０３のホルダで把持されて位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される。位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される際に、液体充填装置０３に備えた充填ノズルを介して容器には液体が充填される。   For this reason, the containers conveyed by the supply conveyor 01 are gripped by the holder of the transfer wheel 02 at the position A and are conveyed from the position A to the position B. At the position B, the container is transferred from the transfer wheel 02 to the liquid filling device 03, held by the holder of the liquid filling device 03, and conveyed from the position B to the position C. When transported from position B to position C, the container is filled with the liquid via the filling nozzle provided in the liquid filling device 03.

更に、容器は位置Ｃにて液体充填装置０３から転送ホイール０４に、位置Ｄにて転送ホイール０４からキャッパ０５に、位置Ｅにてキャッパ０５から排出ホイール０６に、位置Ｆにて排出ホイール０６から排出コンベア０７に受け渡されて搬送される。キャッパ０５では、容器に蓋をするキャッピングが行われる。   Further, the container is moved from the liquid filling device 03 to the transfer wheel 04 at the position C, from the transfer wheel 04 to the capper 05 at the position D, from the capper 05 to the discharge wheel 06 at the position E, and from the discharge wheel 06 at the position F. It is delivered to the discharge conveyor 07 and conveyed. In the capper 05, capping for covering the container is performed.

以下、液体充填装置０３について説明する。なお、本実施形態における液体充填装置０３は、全体的な構成は図８に示した液体充填装置１に共通する。このため、図８の説明と共通する構成については、同符号を付してその説明を省略することがある。   Hereinafter, the liquid filling apparatus 03 will be described. Note that the liquid filling device 03 in the present embodiment is common to the liquid filling device 1 shown in FIG. For this reason, about the structure which is common in description of FIG. 8, the same code | symbol may be attached | subjected and the description may be abbreviate | omitted.

図２に示すように、液体充填装置０３では、旋回テーブル２が旋回軸心Ｃを中心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２の外周縁には、周方向に沿って等間隔に、複数の充填バルブ１００と複数のホルダ２０とが対になって配置されている。   As shown in FIG. 2, in the liquid filling device 03, the turning table 2 rotates in a horizontal plane around the turning axis C. A plurality of filling valves 100 and a plurality of holders 20 are arranged in pairs on the outer peripheral edge of the turning table 2 at equal intervals along the circumferential direction.

旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク３０が配置されている。この貯液タンク３０は、旋回テーブル２と一体となって同期回転する。
この貯液タンク３０と各充填バルブ１００は、液体供給管１２０により接続されている。 A liquid storage tank 30 is disposed above the turning table 2. The liquid storage tank 30 rotates synchronously with the turning table 2.
The liquid storage tank 30 and each filling valve 100 are connected by a liquid supply pipe 120.

充填バルブ１００の本体ブロック１０１の中心部分には上下方向に延びる流路１０２が形成されており、この流路１０２内には液弁（弁部）１０３が配置されている。流路１０２の下部の吐出口１０２ｂに弁座１０２ａが形成されており、液弁１０３が下方移動して弁座１０２ａに当接すると吐出口１０２ｂが閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１０３が上方移動して弁座１０２ａから離れることにより開弁となり、液体３１を吐出口１０２ｂから流通させる。
液弁１０３はロッド（バルブロッド）１０４を介してエアシリンダ（駆動シリンダ）５０に連結されている。そして、エアシリンダ５０の上下方向駆動により液弁１０３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われる。 A flow path 102 extending in the vertical direction is formed in the central portion of the main body block 101 of the filling valve 100, and a liquid valve (valve portion) 103 is disposed in the flow path 102. A valve seat 102a is formed at the lower discharge port 102b of the flow path 102. When the liquid valve 103 moves downward and comes into contact with the valve seat 102a, the discharge port 102b is closed and the flow of the liquid 31 is blocked. When the valve 103 moves upward and leaves the valve seat 102a, the valve 31 is opened, and the liquid 31 is circulated from the discharge port 102b.
The liquid valve 103 is connected to an air cylinder (drive cylinder) 50 via a rod (valve rod) 104. Then, by driving the air cylinder 50 in the vertical direction, the liquid valve 103 moves in the vertical direction (vertical direction), and the valve opening / closing operation is performed.

本体ブロック１０１の下端には充填ノズル１５が配置され、流路１０２から吐出口１０２ｂを経て流下した液体３１を容器３内に注ぐ。   A filling nozzle 15 is disposed at the lower end of the main body block 101, and the liquid 31 that has flowed down from the flow path 102 through the discharge port 102 b is poured into the container 3.

ホルダ２０は旋回テーブル２に固定されており、容器３を保持し、保持した容器３を充填バルブ１００の充填ノズル１５の下方位置に保持する。   The holder 20 is fixed to the turning table 2, holds the container 3, and holds the held container 3 at a position below the filling nozzle 15 of the filling valve 100.

貯液タンク３０の内部には、容器３に充填すべき飲料等の液体３１が貯留されている。また貯液タンク３０の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。   A liquid 31 such as a beverage to be filled in the container 3 is stored inside the liquid storage tank 30. In the interior of the liquid storage tank 30, a gas corresponding to the type of the liquid 31 to be filled is stored in a space above the stored liquid 31.

液体供給管１２０は、その上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１００の流路１０２の上部に形成された供給口１０２ｃに連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１００とを接続している。   The liquid supply pipe 120 has an upper end communicating with the liquid storage tank 30, and a lower end communicating with the supply port 102 c formed at the upper part of the flow path 102 of the filling valve 100. 100 is connected.

このような液体充填装置０３では、エアシリンダ５０により液弁１０３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管１２０及び充填バルブ１００の流路１０２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて充填流量を計測し、計測した充填流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１０３を下方移動させて閉弁状態にする。   In such a liquid filling device 03, when the liquid valve 103 is moved upward by the air cylinder 50 and the valve 31 is opened, the liquid 31 in the liquid storage tank 30 flows into the liquid supply pipe 120 and the flow path 102 of the filling valve 100. And the container 3 held by the holder 20 is filled through the filling nozzle 15. At this time, the filling flow rate is measured by the electromagnetic flow meter 41, and when the measured filling flow rate reaches a predetermined amount, the liquid valve 103 is moved downward by the air cylinder 50 to be in a closed state.

ここで、図３に示すように、液体供給管１２０は、その中心軸を、断面視円形の流路１０２の中心Ｚに対し、径方向にオフセットさせた状態で設けられている。
これにより、液体供給管１２０から流れ込んだ液体３１は流路１０２内においてその中心に位置するロッド１０４の周りを旋回しながら流下、つまり螺旋状に流下する。
このように、流路１０２の上部においては液体３１の流れを螺旋流とすることで、ロッド１０４の裏側へも液体３１の流れを生じさせて、流路１０２の上部における洗浄性を高め、メンテナンス性の向上、品質管理の容易化、安定化を図ることができる。 Here, as shown in FIG. 3, the liquid supply pipe 120 is provided in a state in which its central axis is offset in the radial direction with respect to the center Z of the flow path 102 having a circular cross-sectional view.
As a result, the liquid 31 flowing from the liquid supply pipe 120 flows down in a spiral manner while swirling around the rod 104 located at the center in the flow path 102.
As described above, the flow of the liquid 31 is spiraled in the upper part of the flow path 102, thereby causing the flow of the liquid 31 to the back side of the rod 104, thereby improving the cleaning performance in the upper part of the flow path 102 and maintaining the flow. Improvement of quality, ease of quality control, and stabilization.

また、図４に示すように、充填バルブ１００の流路１０２内と、エアシリンダ５０の作動空間とを隔てるため、ロッド１０４の上部には、伸縮シール部材（シール部材）１０５が設けられている。この伸縮シール部材１０５は、上下方向に延びる筒状で、蛇腹状をなして上下方向に伸縮自在となっている。伸縮シール部材１０５の上端部には、外周側に張り出す上部フランジ１０５ａが形成されている。上部フランジ１０５ａは、本体ブロック１０１を構成する複数の部材１０１Ａ、１０１Ｂの間に挟み込まれることで保持されている。
また、伸縮シール部材１０５の下端部には、内周側に張り出す下部フランジ１０５ｂが形成されている。下部フランジ１０５ｂは、ロッド１０４を構成する複数の部材１０４Ａ、１０４Ｂの間に挟み込まれることで保持されている。
伸縮シール部材１０５は、エアシリンダ５０の駆動によりロッド１０４が昇降するにともない、伸縮する。このとき、蛇腹式の伸縮シール部材１０５は、図９に示したようなダイヤフラム５１に比較し、上下方向の伸縮許容寸法が大きく、これによってロッド１０４の上下方向のストローク量を大きく確保できる。 Further, as shown in FIG. 4, in order to separate the inside of the flow path 102 of the filling valve 100 from the working space of the air cylinder 50, an expansion / contraction seal member (seal member) 105 is provided on the upper portion of the rod 104. . The expansion / contraction seal member 105 has a cylindrical shape extending in the vertical direction, has a bellows shape, and can be expanded and contracted in the vertical direction. An upper flange 105 a that protrudes to the outer peripheral side is formed at the upper end portion of the expandable seal member 105. The upper flange 105a is held by being sandwiched between a plurality of members 101A and 101B constituting the main body block 101.
In addition, a lower flange 105b is formed at the lower end portion of the expansion / contraction seal member 105 so as to project toward the inner peripheral side. The lower flange 105b is held by being sandwiched between a plurality of members 104A and 104B constituting the rod 104.
The expansion seal member 105 expands and contracts as the rod 104 moves up and down by driving the air cylinder 50. At this time, the bellows-type expansion / contraction seal member 105 has a larger vertical expansion / contraction allowance than the diaphragm 51 as shown in FIG. 9, thereby ensuring a large vertical stroke amount of the rod 104.

さて、本実施形態の充填バルブ１００において、ロッド１０４の上部には、液体供給管１２０から流路１０２内に流れ込んだ液体３１の螺旋状の流れをほぼ鉛直直下に向かう方向の流れに変換する整流部１０６が形成されている。
整流部１０６は、ロッド１０４の外周面に周方向に間隔を隔てて形成された複数の凹部１０７から構成されている。
ロッド１０４には、伸縮シール部材１０５の下方において、その外径が上方から下方に向けて漸次縮小するテーパ部１０８が形成されている。前記の各凹部１０７は、上下方向に長い縦長形状で、テーパ部１０８よりも上方の部分からテーパ部１０８にかけて、上下方向に連続して形成されている。 In the filling valve 100 according to the present embodiment, the rectification that converts the spiral flow of the liquid 31 that has flowed into the flow path 102 from the liquid supply pipe 120 into a flow in a direction substantially vertically below the rod 104. A portion 106 is formed.
The rectifying unit 106 includes a plurality of recesses 107 formed on the outer peripheral surface of the rod 104 at intervals in the circumferential direction.
The rod 104 is formed with a taper portion 108 whose outer diameter gradually decreases from the upper side to the lower side below the elastic seal member 105. Each of the concave portions 107 has a vertically long shape that is long in the vertical direction, and is continuously formed in the vertical direction from a portion above the taper portion 108 to the taper portion 108.

一方、ロッド１０４のテーパ部１０８に対向する位置において、流路１０２の内周面には上方に対して下方の内径が縮小する絞り部１０９が形成されている。
凹部１０７は、ロッド１０４がエアシリンダ５０の駆動に伴って昇降したときに、絞り部１０９との間に形成される空隙Ｘの面積が変化するよう、ロッド１０４の周方向における幅寸法、およびロッド１０４の径方向における深さが、ロッド１０４の上下方向の位置によって異なる。 On the other hand, at the position facing the taper portion 108 of the rod 104, a narrowed portion 109 whose inner diameter is reduced downward is formed on the inner peripheral surface of the flow channel 102.
The concave portion 107 has a width dimension in the circumferential direction of the rod 104 and the rod so that the area of the gap X formed between the throttle portion 109 and the throttle portion 109 changes when the rod 104 moves up and down as the air cylinder 50 is driven. The depth in the radial direction of 104 varies depending on the vertical position of the rod 104.

図５、図６は、エアシリンダ５０によりロッド１０４が昇降したときの、ロッド１０４のテーパ部１０８と流路１０２との絞り部１０９との関係を示す図である。
エアシリンダ５０により昇降駆動されるロッド１０４が、最低位置、すなわち液弁１０３が弁座１０２ａに密着して流路１０２が閉鎖されている状態においては、図５（ａ）に示すように、凹部１０７が流路１０２の絞り部１０９よりも下方に位置する。これにより、ロッド１０４に形成された凹部１０７と絞り部１０９との間に形成される空隙Ｘの面積がゼロとなる。なお、この状態では、凹部１０７の上端部の一部が絞り部１０９よりも上方に位置し、空隙Ｘが０以上となるようにしても良い。これにより、液弁１０３を開くと同時に液体３１が流下するようになる。 FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating the relationship between the tapered portion 108 of the rod 104 and the throttle portion 109 of the flow path 102 when the rod 104 is moved up and down by the air cylinder 50.
When the rod 104 driven up and down by the air cylinder 50 is in the lowest position, that is, in a state where the liquid valve 103 is in close contact with the valve seat 102a and the flow path 102 is closed, as shown in FIG. 107 is located below the throttle part 109 of the flow path 102. Thereby, the area of the space | gap X formed between the recessed part 107 formed in the rod 104 and the aperture | diaphragm | squeeze part 109 becomes zero. In this state, a part of the upper end portion of the concave portion 107 may be positioned above the throttle portion 109 so that the gap X becomes 0 or more. As a result, the liquid 31 flows down at the same time as the liquid valve 103 is opened.

図５（ｂ）〜図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、エアシリンダ５０によりロッド１０４を最低位置から上昇させ、液弁１０３を弁座１０２ａから引き上げていくと、凹部１０７が流路１０２の絞り部１０９と対向し、凹部１０７と絞り部１０９との間に形成される空隙Ｘの面積が、ロッド１０４を上昇させるほど大きくなっていく。   As shown in FIGS. 5B to 6C and 6D, when the rod 104 is lifted from the lowest position by the air cylinder 50 and the liquid valve 103 is pulled up from the valve seat 102a, the recess 107 flows. The area of the gap X that faces the throttle part 109 of the path 102 and is formed between the concave part 107 and the throttle part 109 becomes larger as the rod 104 is raised.

このようにして、ロッド１０４を上下動させることで、この凹部１０７と絞り部１０９との間に形成される空隙Ｘの断面積が変化するので、液体３１の流量を制御することができる。
ここで、凹部１０７の形状（幅（ロッド１０４の周方向における開口幅）や深さ）により、ロッド１０４を上下動させたときの液体３１の流量の変化度合いを調整できる。これにより、容器３に液体３１の充填するときに、例えば、充填を開始して初期の段階では、液体３１の流量が小さく、その後液体３１の流量が大きくなるように流量制御を行うのも容易であり、容器３内における泡立ち等を抑えることができる。このように、泡立ちが生じやすい初期期間では、より少ない流量で充填をし、その後に、流量を増加させて液体を充填することにより、泡立ちを防止して充填時間の短縮を図ることができる。
また、このような流量制御は、凹部１０７の形状により、ロッド１０４を一定速度で作動させながら大きなストロークで行うこともできる。これにより、従来のようにロッド１０４を上下動させることで液弁１０３と弁座１０２ａとの間隙を変化させて液体３１の流量を制御する場合に比較し、エアシリンダ５０によるロッド１０４の上下動の精度は低くとも、高精度かつ高速な流量制御が容易となる。 Thus, by moving the rod 104 up and down, the cross-sectional area of the gap X formed between the concave portion 107 and the throttle portion 109 changes, so that the flow rate of the liquid 31 can be controlled.
Here, the degree of change in the flow rate of the liquid 31 when the rod 104 is moved up and down can be adjusted by the shape of the recess 107 (width (opening width in the circumferential direction of the rod 104) and depth). Thereby, when the container 31 is filled with the liquid 31, for example, it is easy to control the flow rate so that the flow rate of the liquid 31 is small and then the flow rate of the liquid 31 is large in the initial stage after filling is started. Thus, foaming in the container 3 can be suppressed. As described above, in the initial period in which foaming is likely to occur, filling is performed with a smaller flow rate, and then the liquid is filled at an increased flow rate, thereby preventing foaming and shortening the filling time.
Such flow rate control can also be performed with a large stroke while operating the rod 104 at a constant speed due to the shape of the recess 107. Thus, the rod 104 is moved up and down by the air cylinder 50 as compared with the conventional case where the flow rate of the liquid 31 is controlled by changing the gap between the liquid valve 103 and the valve seat 102a by moving the rod 104 up and down. Even if the accuracy is low, high-precision and high-speed flow rate control becomes easy.

また、各凹部１０７は上下方向に連続して形成されているので、液体供給管１２０から流路１０２内に流れ込んだ液体３１の螺旋状の流れをほぼ鉛直直下に向かう方向の流れに変換する整流部１０６として機能する。
これにより、流路１０２の上部においては液体３１の流れを螺旋流としながらも、下方において液弁１０３と弁座１０２ａとの隙間から容器３内に流下するときには、螺旋流の影響を及ぼさず、容器３内における泡立ち等を抑えることができる。 Moreover, since each recessed part 107 is continuously formed in the up-down direction, the rectification | straightening which converts the spiral flow of the liquid 31 which flowed in into the flow path 102 from the liquid supply pipe | tube 120 into the flow of the direction which goes to a perpendicular | vertical directly downward direction. It functions as the unit 106.
Thereby, while the flow of the liquid 31 is a spiral flow in the upper part of the flow path 102, when flowing downward into the container 3 from the gap between the liquid valve 103 and the valve seat 102a, the influence of the spiral flow is not exerted. Foaming and the like in the container 3 can be suppressed.

上述したようにして、容器３に充填する液体３１の流れに乱れが発生するのを抑えて容器３内における泡立ちを防ぐとともに、より高い精度で流量制御を高速に行うことが可能となる。しかも、複雑な制御をともなう機器等を用いることなく、充填バルブ１００の構造的な変更で上記実施形態で示した構成は実現できるので、低コストで上記効果を奏することができる。   As described above, it is possible to suppress the occurrence of turbulence in the flow of the liquid 31 filling the container 3 to prevent foaming in the container 3 and to perform flow rate control with higher accuracy at high speed. And since the structure shown in the said embodiment is realizable by structural change of the filling valve 100, without using the apparatus etc. with complicated control, the said effect can be show | played at low cost.

また、液体供給管１２０から流れ込んだ液体３１を、流路１０２内においてその中心に位置するロッド１０４の周りを旋回しながら流下、つまり螺旋状に流下させることで、ロッド１０４の裏側へも液体３１の流れを生じさせることができる。これにより、洗浄時に液体３１として洗浄液を用いた場合に、流路１０２の上部における洗浄性を高め、メンテナンス性の向上、品質管理の容易化、安定化を図ることができる。
なお、洗浄に際しては、エアシリンダ５０によりロッド１０４を上下動させ、伸縮シール部材１０５の蛇腹を開き、その隙間をも確実に洗浄するのが好ましい。 Further, the liquid 31 that has flowed from the liquid supply pipe 120 flows down while rotating around the rod 104 positioned at the center in the flow channel 102, that is, flows down in a spiral shape, so that the liquid 31 also flows to the back side of the rod 104. Can be generated. Thereby, when a cleaning liquid is used as the liquid 31 at the time of cleaning, it is possible to improve the cleaning performance in the upper part of the flow path 102, to improve the maintenance performance, to facilitate quality control, and to stabilize.
In cleaning, it is preferable that the rod 104 is moved up and down by the air cylinder 50 to open the bellows of the expansion / contraction seal member 105, and the clearance is also cleaned reliably.

なお、上記実施形態においては、流路１０２の上部において螺旋流を生じさせるために、液体供給管１２０を流路１０２の中心にオフセットさせる構成としたが、そのオフセット量は何ら限定するものではない。しかし、すなわち螺旋流を最大限に効率よく発生させるには、液体供給管１２０は、流路１０２の外周部においてその接線方向に配置するのが好ましい。   In the above embodiment, the liquid supply pipe 120 is offset to the center of the flow path 102 in order to generate a spiral flow in the upper part of the flow path 102, but the offset amount is not limited at all. . However, in order to generate the spiral flow as efficiently as possible, the liquid supply pipe 120 is preferably arranged in the tangential direction at the outer peripheral portion of the flow path 102.

また、流路１０２の上部において螺旋流を発生させるには、上記した以外の手法を用いることも可能である。
例えば、図７に示すように、ロッド１０４の外周面に、螺旋状に連続する溝１３０を形成してもよい。この場合、液体供給管１２０は、流路１０２の中心に向けて液体３１を流入させる構成としても良い。 Moreover, in order to generate a spiral flow in the upper part of the flow path 102, it is also possible to use methods other than those described above.
For example, as shown in FIG. 7, a spirally continuous groove 130 may be formed on the outer peripheral surface of the rod 104. In this case, the liquid supply pipe 120 may be configured to allow the liquid 31 to flow toward the center of the flow path 102.

また、上記実施形態において、蛇腹状の伸縮シール部材１０５を用いたが、これは凹部１０７を採用するのに対応してロッド１０４の上下動ストロークを増大させるためである。したがって、ロッド１０４の上下動ストローク量を確保できるのであれば、流路１０２とエアシリンダ５０の収容空間とを隔てるシール手段は、図７に示したように、ロッド１０４と本体ブロック１０１との間にＯ（オー）リング（シール部材）１５０を設けても良いし、またダイヤフラム式のシール手段を用いても良い。   In the above embodiment, the bellows-like stretchable sealing member 105 is used because the vertical movement stroke of the rod 104 is increased corresponding to the adoption of the recess 107. Therefore, if the amount of vertical movement stroke of the rod 104 can be secured, the sealing means that separates the flow path 102 and the accommodating space of the air cylinder 50 is provided between the rod 104 and the main body block 101 as shown in FIG. In addition, an O (O) ring (seal member) 150 may be provided, or a diaphragm type sealing means may be used.

さらに、これ以外の構成、例えば凹部１０７の数や形状は、液体３１の流量制御内容に応じて適宜設定すれば良い。   Furthermore, other configurations, for example, the number and shape of the recesses 107 may be appropriately set according to the content of flow control of the liquid 31.

上記実施形態では、飲料充填設備について説明したが、本発明の主旨に関わらない部分の構成は適宜他の構成としても何らの問題もない。
また、本発明は、飲料充填設備や充填バルブ１００のみを対象とするものではなく、充填バルブ１００のロッド１０４を上記したような構成としておけば、既存の充填バルブにロッド１０４を組み込むことで本実施の形態で示した効果を得ることも可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。 Although the beverage filling facility has been described in the above embodiment, the configuration of the portion not related to the gist of the present invention has no problem even if it is appropriately configured otherwise.
Further, the present invention is not intended only for beverage filling equipment and filling valve 100. If the rod 104 of the filling valve 100 is configured as described above, the present invention can be realized by incorporating the rod 104 into an existing filling valve. It is also possible to obtain the effects shown in the embodiment.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

０３…液体充填装置、２０…ホルダ、３１…液体、４０…液体供給管、５０…エアシリンダ（駆動シリンダ）、１００…充填バルブ、１０１…本体ブロック、１０２…流路、１０２ａ…弁座、１０３…液弁（弁部）、１０４…ロッド（バルブロッド）、１０５…伸縮シール部材（シール部材）、１０６…整流部、１０７…凹部、１０８…テーパ部、１０９…絞り部、１２０…液体供給管、１３０…溝、１５０…Ｏリング（シール部材）   DESCRIPTION OF SYMBOLS 03 ... Liquid filling apparatus, 20 ... Holder, 31 ... Liquid, 40 ... Liquid supply pipe, 50 ... Air cylinder (drive cylinder), 100 ... Filling valve, 101 ... Main body block, 102 ... Flow path, 102a ... Valve seat, 103 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Liquid valve (valve part), 104 ... Rod (valve rod), 105 ... Expansion / contraction seal member (seal member), 106 ... Rectification part, 107 ... Recessed part, 108 ... Taper part, 109 ... Restriction part, 120 ... Liquid supply pipe , 130 ... groove, 150 ... O-ring (seal member)

Claims (6)

回転体の外周部に複数設けられ、容器を保持するホルダと、
前記回転体の外周部に前記ホルダのそれぞれに対向して設けられ、前記回転体の回転中に、前記ホルダに保持された前記容器内へ液体を充填する充填バルブと、
を備えた液体充填装置であって、
前記充填バルブは、
上下方向に連続して、上部に前記液体が供給される供給口が形成され、下部に前記液体を吐出する吐出口が形成された流路と、
前記流路内で上下方向に移動自在に設けられ、前記吐出口を開閉する弁部を下端部に有したロッドと、
前記ロッドを上下動させる駆動シリンダと、
前記供給口から前記流路内に供給された前記液体の流れを、前記ロッドを中心として旋回する旋回流とする旋回流発生手段と、を備え、
前記ロッドの外周面に、前記旋回流発生手段により発生された前記旋回流を、ほぼ鉛直下方に向かう流れに変換する整流部が形成され
前記整流部として、前記ロッドの上下方向に延びる凹部が形成され、
前記流路は、当該流路の内周面に形成され、前記凹部に対向する領域に、その内径が上方から下方に行くに従って縮小する絞り部を有し、
前記凹部は、前記ロッドを上下動させたときに、前記絞り部の内周面との間に形成される空隙の断面積が変化するよう形成されていることを特徴とする液体充填装置。 A plurality of holders provided on the outer periphery of the rotating body and holding the container;
A filling valve provided on the outer periphery of the rotating body so as to face each of the holders, and filling the liquid held in the container held by the holder during rotation of the rotating body;
A liquid filling apparatus comprising:
The filling valve is
A flow path in which a supply port for supplying the liquid is formed in the upper part and a discharge port for discharging the liquid is formed in the lower part continuously in the vertical direction;
A rod that is provided so as to be movable in the vertical direction in the flow path, and has a valve portion at the lower end portion that opens and closes the discharge port;
A drive cylinder for moving the rod up and down;
A swirl flow generating means that turns the flow of the liquid supplied from the supply port into the flow path to swirl around the rod ;
A rectifying unit that converts the swirling flow generated by the swirling flow generating means into a substantially vertically downward flow is formed on the outer peripheral surface of the rod.
As the rectifying part, a recess extending in the vertical direction of the rod is formed,
The flow path is formed on the inner peripheral surface of the flow path, and has a throttle portion that reduces in an area whose inner diameter goes from the upper side to the lower side in a region facing the concave portion.
The liquid filling device , wherein the concave portion is formed so that a cross-sectional area of a gap formed between the concave portion and the inner peripheral surface of the throttle portion changes when the rod is moved up and down . 前記旋回流発生手段として、前記供給口が、前記流路の内周面において、前記ロッドの中心軸から前記流路の径方向にオフセットした位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体充填装置。   2. The swirl flow generating means is characterized in that the supply port is formed at a position offset in the radial direction of the flow path from the central axis of the rod on the inner peripheral surface of the flow path. The liquid filling apparatus according to 1. 前記旋回流発生手段として、前記ロッドの外周面に螺旋状の溝または突条が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体充填装置。   The liquid filling apparatus according to claim 1, wherein a spiral groove or a protrusion is formed on the outer peripheral surface of the rod as the swirl flow generating means. 前記流路の上端部に、前記流路の内周面と前記ロッドの外周面との間を閉塞するシール部材が設けられ、At the upper end of the flow path, a seal member that closes between the inner peripheral surface of the flow path and the outer peripheral surface of the rod is provided,
前記シール部材は、前記ロッドが内部に挿通され、前記駆動シリンダにより前記ロッドが上下動するにともなって伸縮する蛇腹状の伸縮部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体充填装置。  The said sealing member is provided with the bellows-like expansion-contraction part which expands-contracts as the said rod moves up and down by the said drive cylinder, and the said rod is penetrated inside. Liquid filling equipment. 回転体の外周部に複数設けられ、容器を保持するホルダと、A plurality of holders provided on the outer periphery of the rotating body and holding the container;
前記回転体の外周部に前記ホルダのそれぞれに対向して設けられ、前記回転体の回転中に、前記ホルダに保持された前記容器内へ液体を充填する充填バルブと、  A filling valve provided on the outer periphery of the rotating body so as to face each of the holders, and filling the liquid held in the container held by the holder during rotation of the rotating body;
を備えた液体充填装置であって、A liquid filling apparatus comprising:
前記充填バルブは、  The filling valve is
上下方向に連続して、上部に前記液体が供給される供給口が形成され、下部に前記液体を吐出する吐出口が形成された流路と、  A flow path in which a supply port for supplying the liquid is formed in the upper part and a discharge port for discharging the liquid is formed in the lower part continuously in the vertical direction;
前記流路内で上下方向に移動自在に設けられ、前記吐出口を開閉する弁部を下端部に有したロッドと、  A rod that is provided so as to be movable in the vertical direction in the flow path, and has a valve portion at the lower end portion that opens and closes the discharge port;
前記ロッドを上下動させる駆動シリンダと、  A drive cylinder for moving the rod up and down;
前記吐出口から吐出する前記液体の流量を調整する流量調整手段と、を備え、  Flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the liquid discharged from the discharge port,
前記流量調整手段として、前記ロッドの上下方向に延びる凹部が形成され、  As the flow rate adjusting means, a recess extending in the vertical direction of the rod is formed,
前記流路は、当該流路の内周面に形成され、前記凹部に対向する領域に、その内径が上方から下方に行くに従って縮小する絞り部を有し、  The flow path is formed on the inner peripheral surface of the flow path, and has a throttle portion that reduces in an area whose inner diameter goes from the upper side to the lower side in a region facing the concave portion.
前記凹部は、前記ロッドを上下動させたときに、前記絞り部の内周面との間に形成される空隙の断面積が変化するよう形成されていることを特徴とする液体充填装置。  The liquid filling device, wherein the concave portion is formed so that a cross-sectional area of a gap formed between the concave portion and the inner peripheral surface of the throttle portion changes when the rod is moved up and down. 液体充填装置において液体の吐出を制御する充填バルブの流路内に、前記流路が連続する方向に移動自在に設けられるバルブロッドであって、A valve rod provided in a flow path of a filling valve for controlling the discharge of liquid in a liquid filling apparatus, movably provided in a direction in which the flow path continues,
外周面に、前記バルブロッドの軸線方向に延びる凹部が形成され、A recess extending in the axial direction of the valve rod is formed on the outer peripheral surface,
前記凹部は、前記流路の内周面に形成され、前記流路の内径が上方から下方に向けて縮小される絞り部との間に形成される空隙の断面積が、前記バルブロッドを上下動させたときに変化するよう形成されていることを特徴とするバルブロッド。The concave portion is formed on the inner peripheral surface of the flow path, and a cross-sectional area of a gap formed between the narrowed portion where the inner diameter of the flow path is reduced from the upper side to the lower side moves up and down the valve rod. A valve rod formed so as to change when moved.
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