JP2004026187A

JP2004026187A - The filling method and filling apparatus

Info

Publication number: JP2004026187A
Application number: JP2002183116A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Tanigawa; 谷川　勝則; Taro Kitayama; 北山　太郎; Kenichi Tsukano; 塚野　健一
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously carry out a metered filling for filling a container 14 with a constant volume of a liquid and a constant liquid level filling for keeping the level of the liquid filled into the container constant. <P>SOLUTION: A filling apparatus has a flow meter 16, which is fitted on a filling liquid passage 8 connected to a filler bowl 2 and meters a flow rate of the liquid flowing into the container 14 when a filling valve 12 is opened. The apparatus also comprises a sealing means 20 for sealing a mouth 14a of the container 14, a communicating pipe 22 for making a space 6 above a liquid level in the filler bowl 2 communicate with a space in the container 14, and a gas supply means 30 for supplying a pressurized gas to the sealed container 14. A lower part (bent tube 26) of the communicating pipe 22 is inserted into the container 14, which is filled with the liquid up to the level above the lower part 26. Then, the pressurized gas is supplied to the container 14, discharging a portion of the liquid above the lower part from the container 14 and sending the discharged liquid to the filler bowl via the communicating pipe 22. As a result, a liquid level in the container 14 is held at the level of the lower end part 26 of the communicating pipe 22. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は容器内に液体を充填する充填方法および充填装置に関するもので、特に、容器内に一定量の液体を充填する定量充填と、容器内に充填された液体の液面高さを一定にする定液面充填とを兼用することを可能にした充填方法および充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器内に一定量の充填を行う定量充填装置として各種構成のものが知られているが、例えば、フローメータ式の充填装置では、フローメータによって流量を計測しつつ容器内に充填を行い、計測した充填量が所定値に達したときに充填バルブを閉じて充填を終了する。
【０００３】
このような定量充填装置は、容器内に正確な量の液体を充填することができるので、ペットボトル等のような寸法精度の良い容器への充填には適しており、また、リシール缶（ボトル形状缶）のような中身の見えない容器の場合には問題はないが、ガラスびんのように寸法精度の良くない容器の場合には、容器内に充填された液体の液面の高さが一定とならず、ばらつきを生じてしまう。
【０００４】
また、容器内に充填された液体の液面高さが一定になるように充填を行う定液面充填装置として、メカニカル式のグラビティバルブや炭酸飲料用バルブを用いた構成のものが従来から知られているが、このような定液面充填装置は構造が複雑で洗浄性が悪いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の定量充填装置では定液面充填ができず、また、定液面充填装置では定量充填ができないので、定量充填に適しているペットボトルやリシール缶への充填と、定液面充填に適しているガラスびんへの充填を兼用することはできなかった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、定量充填と定液面充填を兼用することが可能な充填方法および充填装置を提供することを目的とするものである。特に、フローメータ、重量計、タイマー等の充填量の計量手段を備えた、液通路の構造がシンプルで洗浄性が良い充填装置を、定液面充填に兼用することを可能にした充填方法および充填装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る充填方法は、充填量を計測しつつ容器内に液体を充填する充填方法であって、特に、容器内を密封するとともに、充填液を収容した充填液タンクの液面上の空間と容器内の空間とを連通管によって連通し、かつ、この連通管の下端を、容器内の設定された充填液面の高さに位置させ、充填量を計測しつつ前記連通管の下端よりも上方まで液体を充填した後、この容器内を加圧して前記連通管の下端よりも上方の充填液を連通管を介して排出することを特徴とするものである。
【０００８】
この発明に係る充填方法では、充填量を計測しつつ充填を行う定量充填装置に、充填液タンクと容器内とを連通する連通管を設け、この連通管の下端部よりも上方まで液体を充填をした後、容器内を加圧して連通管の下端よりも上方の充填液を排出するようにしたので、簡単な構成で、各容器内に充填された充填液の液面の高さを常に一致させることができ、定量充填と定液面充填とを兼用することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係る充填装置は、充填液通路を開閉する充填バルブと、充填量を計測する計測手段とを備え、この計測手段により充填量を計測しつつ容器内に液体を充填するものであって、さらに、容器の口部を密封するシール手段と、充填液を収容した充填液タンクの液面上の空間と容器内の空間とを連通する連通管と、密封された容器内に加圧気体を供給する気体供給手段とを備え、かつ、この連通管の下端を、容器内の設定された充填液面の高さに位置させ、前記計測手段によって充填量を計測しつつこの連通管の下端よりも上方まで液体を充填した後、気体供給手段によって容器内に加圧気体を供給することにより、前記連通管の下端よりも上方の充填液を連通管を介して排出するようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る充填装置では、計測手段によって流量を計測しつつ充填を行う定量充填装置に、容器の口部を密封するシール手段と、充填液タンクと容器の内部を連通する連通管と、容器内に加圧気体を供給する気体供給手段を設けるだけの簡単な構成で、容器内に充填した液体の液面高さを、連通管の下端部の高さに一致させることができ、定量充填装置によって定液面充填を行うことも可能になった。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明に係る充填装置では、充填液を排出する排出通路を、切換弁を介して前記連通管に接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明では、充填液タンクと容器内を連通する連通管に排出通路を接続しているので、容器内の連通管の下端部よりも上方まで充填された液体を、充填液タンク以外に排出することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明に係る充填装置は、前記連通管の少なくとも容器内に挿入される部分が着脱自在に構成され、前記下端部の高さが変更可能であることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明に係る充填装置では、定液面充填を行う際には、連通管を容器の内部の設定された充填液面の高さまで挿入するが、定量充填を行う際には、連通管を交換して、その下端部が充填液に接しない高さに位置させておくことにより、充填液が連通管に接触することによって充填量が影響を受けてしまうことを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る充填装置の構成を簡略化して示す断面図である。２は内部に充填液４を収容する充填液タンク（フィラーボウル）であり、この実施の形態では、このフィラーボウル２の内部は密封され、充填液４の上部に形成された空間６内に加圧ガスが導入されている。このフィラーボウル２の底面２ａには、充填液通路８が接続されている。この充填液通路８の下端に充填ノズル１０が設けられており、充填バルブ１２の開閉により、前記フィラーボウル２内の充填液４を容器１４内に充填する。この充填液通路８には、充填量の計測手段としてのフローメータ１６が設けられており、充填バルブ１２を開放して容器１４内に充填を行う際に、その充填液の流量を計測する。
【００１６】
前記充填ノズル１０の下方には、外部から供給された容器１４を載せて昇降するびん台１８が配置されている。また、充填ノズル１０の外周側には、シール手段（びん口パッキン）２０が設けられており、前記びん台１８上に供給された容器１４が上昇して、口部１４ａがこのびん口パッキン１８の下面側に押し付けられることにより、容器１４内が密封される。
【００１７】
前記フィラーボウル２内に収容されている充填液４の上部に形成された空間６内と、密封された容器１４の内部とを連通する連通管（カウンター通路）２２が設けられている。このカウンター通路２２には、第１の開閉バルブ２４が設けられており、この第１開閉バルブ２４の開閉によって、フィラーボウル２の上部空間６と容器１４の内部とを連通し、また遮断する。
【００１８】
カウンター通路２２の下端部（容器１４側の端部）には、その一部を構成するベントチューブ２６が取付けられ、容器１４の内部に伸びている。この実施の形態では、ベントチューブ２６は、前記びん口パッキン２０上に設けた着脱部２８に螺合することにより固定されており、びん口パッキン２０を貫通して容器１４の内部に伸びている。従って、このベントチューブ２６は容易に交換することができ、後に説明するように、定液面充填を行う際には図１に示す長いベントチューブ２６（２６Ａ）を取り付け、定量充填を行う際には図２に示す短いベントチューブ２６（２６Ｂ）を取り付けるようにしている。
【００１９】
また、この充填装置には、びん口パッキン２０によって密封された容器１４内に加圧ガスを供給する気体供給手段３０が設けられている。この気体供給手段３０は、前記フィラーボウル２の上部空間６内の圧力（Ｐｏ）よりも高い圧力（Ｐ１）のガス（この実施の形態では炭酸ガス）を供給できるようになっている（Ｐ１＞Ｐｏ）。この気体供給手段３０からびん口パッキン２０に至る供給通路３２には、第２の開閉バルブ３４が設けられており、この第２開閉バルブ３４を開閉することにより加圧ガスを容器１４内に供給し、また供給を停止できるようになっている。
【００２０】
さらに、容器１４内を大気に開放するスニフト通路３６が設けられている。このスニフト通路３６には第３の開閉バルブ３８が設けられており、前記容器１４内への液体の充填が終了した後、このスニフト通路３６に設けられた第３開閉バルブ３８を開放することにより、密封された容器１４の上部空間に残留していた圧力ガスが放出される。
【００２１】
前記構成に係る充填装置によって炭酸飲料の定液面充填を行う場合の工程について説明する。先ず、外部からこの充填装置内に供給されてびん台１８上に載せられた容器１４を、びん台１８とともに上昇させ、容器１４の口部１４ａを前記上方のびん口パッキン２０の下面に押し付けて、この容器１４内を密封する。次に、第２開閉バルブ３４を開放し、気体供給手段３０から加圧した炭酸ガスを前記密封された容器１４内に供給してカウンター加圧する。
【００２２】
続いて、気体供給手段３０からの第２開閉バルブ３４を閉じて、連通管（カウンター通路）２２に設けられた第１開閉バルブ２４を開放する。この第１開閉バルブ２４の開放により、容器１４内とフィラーボウル２の充填液４上の空間６内とが、カウンター通路２２およびその一部を構成するベントチューブ２６を介して連通し、容器１４内と前記上部空間６の圧力が同一になる。
【００２３】
前記状態にした後、充填液通路８に設けられた充填バルブ１２を開放して充填を開始する。フィラーボウル２内の充填液４が充填液通路８を通って容器１４内に流入するとともに、密封されている容器１４内に充満している気体は、第１開閉バルブ２４が開放しているカウンター通路２２を通ってフィラーボウル２の上部空間６内に排出される。
【００２４】
充填バルブ１２が開放されて充填液通路８内を流れる充填液の流量は、フローメータ１６により計測されており、計測流量が所定量に達したことを検出すると、前記充填バルブ１２を閉じて充填を停止する。なお、充填バルブ１２を閉じる所定量とは、容器１４内の設定された液面の高さ（図１中に符号Ｆ１で示す）に相当する量を上回る量に設定される。この実施の形態では、前記ベントチューブ２６の下端部の高さが、設定された充填液面の高さＦ１になっており、このベントチューブ２６の下端が充填液中に没する量の充填液が充填される。この充填バルブ１２の閉鎖時における容器１４内の液面の高さを符号Ｆ２で示す。前記のようにベントチューブ２６の下端部が充填液中に没する高さまで充填されて充填バルブ１２を閉じた時点では、圧力がバランスする高さまで充填液がカウンター通路２２内を上昇している。
【００２５】
容器１４内への充填液の充填が終了した後、第２開閉バルブ３４を開放して気体供給装置３０から容器１４内に加圧ガスを供給してトッピング（液面補正）を行う。充填液の充填が終了した時点では、容器１４内の液面Ｆ２は、前記ベントチューブ２６の下端部の高さよりも上方にあり、この液面Ｆ２上の密封された空間内に、前記フィラーボウル２の上部空間６の圧力（Ｐ０）よりも高圧（Ｐ１）のガスが導入されると、ベントチューブ２６の下端よりも上方に位置していた部分の充填液が、カウンター通路２２を通ってフィラーボウル２内に排出される。このように容器１４内への充填液の充填が終了した後、容器１４内に加圧ガスを吹き込んで液面高さの補正をするようにしたので、すべての容器１４内の液面高さＦ１を、ベントチューブ２６の下端部の高さに一致させることができる。前述のように定液面充填における液面高さは、ベントチューブ２６の下端部の高さで決定するので、設定する液面の高さを変更する場合には、ベントチューブ２６を長さの異なるものに変更することにより対応することが可能である。
【００２６】
トッピングを行った後、前記第１開閉バルブ２４および第２開閉バルブ３４を閉じ、スニフト通路３６の第３開閉バルブ３８を開放する。この第３開閉バルブ３８を開放することにより、密封されている容器１４の液面Ｆ１上の空間内に導入されている加圧ガスを、徐々に放出して、容器１４内を大気圧にする。その後、びん台１８を下降させることににより容器１４の口部１４ａをびん口パッキン２０から離して密封状態を解除する。これで一本の容器１４に対する充填工程が完全に終了する。
【００２７】
次の容器１４が供給されて、びん台１８の上昇により容器１４の口部１４ａが密封された後、前回の充填工程と同様に、第２開閉バルブ３４を開放して気体供給手段３０から加圧ガスを容器１４内に導入し、カウンター加圧を行う。前回の容器１４のトッピングにより容器１４内から排出された充填液が、カウンター通路２２内に残留していることがあるが、気体供給手段３０によりフィラーボウル２の上部空間６の圧力よりも高圧（Ｐ１＞Ｐ０）のガスで、次の容器１４をカウンター加圧をすることで、カウンター通路２２を介して容器１４からフィラーボウル２へガスが送られるため、この残留液はフィラーボウル２内に放出される。従って、この残留液が次の容器１４内に吹き込まれることを防止することができる。
【００２８】
なお、前記実施の形態の充填工程では、カウンター通路２２の第１開閉バルブ２４を閉じた状態で、気体供給手段３０の第２開閉バルブ３４を開放してカウンター加圧を行い、その後、第１開閉バルブ２４を開放して密封された容器１４内とフィラーボウル２の上部空間６内の圧力を等しくするようにしているが、第１開閉バルブ２４および第２開閉バルブ３４を同時に開放してカウンター加圧を行うようにしても良い。
【００２９】
前記実施の形態では、容器１４内にベントチューブ２６（２６Ａ）の下端よりも上方まで充填液を充填した後、このベントチューブ２６の下端よりも上方に位置している充填液を、カウンター通路２２を介してフィラーボウル２内に排出するようにしているが、必ずしもフィラーボウル２内に排出する必要はなく、カウンター通路２２を介して容器１４の外部に排出すればよい。例えば、図１のフィラーボウル２の下部に想像線で示すような排液マニホールド４０を設けるとともに、この排液マニホールド４０に、前記カウンター通路２２の第１開閉バルブ２４よりも容器１４寄りの部分から分岐した排出通路４２を接続し、この排出通路４２に第４の開閉バルブ４４を設けた場合でも前記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３０】
前記のように排液マニホールド４０を設けた場合には、フローメータ１６で計測しつつ、容器１４内のベントチューブ２６（２６Ａ）の下端部よりも上方まで充填液を充填した後、カウンター通路２２の第１開閉バルブ２４を閉じるとともに、排出通路４２の第４開閉バルブ４４を開放し、この状態で、供給通路３２の第２開閉バルブ３４を開放して気体供給手段３０から容器１４内に加圧ガスを供給してトッピングを行う。容器１４内に加圧ガスを導入することにより、ベントチューブ２６の下端部よりも上方まで充填されている液体は、ベントチューブ１６およびカウンター通路２２の下部を通って、分岐している排出通路４２から排液マニホールド４０に排出される。その後、供給通路３２の第２開閉バルブ３４および排出通路４２の第４開閉バルブ４４を閉じ、スニフト通路３６の第３開閉バルブ３８を開放してスニフトを行う。
【００３１】
このように容器１４内に余分に充填された充填液をフィラーボウル２ではなく排液マニホールド４０に排出するようにした場合も、前記実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、請求項３の切換弁は、この実施の形態ではカウンター通路２２の第１開閉バルブ２４と排出通路４２の第４開閉バルブ４４によって構成されている。
【００３２】
前記構成の充填装置で炭酸飲料の定量充填を行う場合には、図２に示すように、前記長いベントチューブ２６Ａを取り外して短いベントチューブ２６Ｂを取り付ける。定量充填に用いられるこの短いベントチューブ２６Ｂは、下端部が充填液に接触しない長さになっている。あるいは着脱部２８から完全に取り外して、容器１４内に全く挿入されないようにしても良い。
【００３３】
この状態で、びん台１８上に供給された容器１４が、びん台１８の上昇によってびん口パッキン２０の下面に押し付けられ、その内部が密封されると、先ず、カウンター通路２２の第１開閉バルブ２４を開放してカウンター加圧を行う。その後、充填液通路８の充填液バルブ１２を開放して充填を開始する。この充填量はフローメータ１６によって計測されており、所定量（予め設定された充填量）に達したことをフローメータ１６が検出すると、充填バルブ１２が閉じ、この時点で充填が完了する。充填完了時の液面の高さＦ１は、ベントチューブ２６（２６Ｂ）の下端部よりも低くなっている。その後、スニフト通路３６の第３開閉バルブ３８を開放してスニフトを行う。なお、この定量充填時には、気体供給装置３０による加圧は行わない。
【００３４】
この実施の形態に係る充填装置を用いた充填方法では、ベントチューブ２６の長さを変えるだけで、ペットボトルやリシール缶への充填に適した定量充填と、ガラスびんなどの充填に適した定液面充填を容易に兼用することができる。しかも、基本的な構造がフローメータ式充填装置なので、液通路の構造がシンプルで洗浄性が優れているという従来のフローメータ式充填装置の長所をそのまま生かすことができる。なお、フローメータ式充填装置に限らず、重量計やタイマー等により充填量を計測して充填を行う充填装置の場合も、同様にその長所を生かしたまま、定液面充填を兼用することが可能である。また、前記実施の形態では、定液面充填から定量充填に切り換える際に、ベントチューブ２６を短いものに交換したが、ベントチューブ２６の下端を上回らない範囲で充填量を設定できる場合には、必ずしもベントチューブ２６を交換しなくとも良い。
【００３５】
また、前記構成の充填装置を、例えば、ビールの充填用に用いる場合には、図３に示すように、カウンター通路２２、気体供給通路３２およびスニフト通路３６に加えて、第５の開閉バルブ５０を有するプレエバキュエーション通路５２を設ける。このプレエバキュエーション通路５２は、バキューム源５４に接続されており、第５開閉バルブ５０の開閉によって、容器１４内の気体を吸引することができる。
【００３６】
ビールの充填を行う場合には、気体供給通路３２の第２開閉バルブ３４を開放してカウンター加圧を行う前に、プレエバキュエーション通路５２の第５開閉バルブ５０を開放して容器１４内を真空吸引する。以降は前記実施の形態と同様の工程を行う。このように充填を開始する前に容器１４内を予め真空吸引することによって、容器１４がびん台１８に供給された時点でこの容器１４内に入っていた空気を排出しておくので、容器１４内に充填される充填液（ビール）内に空気が溶け込むことを防止することができる。なお、前記実施の形態では、炭酸飲料およびビールの充填を行う場合について説明したが、炭酸飲料等に限るものではなく、無炭酸飲料の充填にも用いることができることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した発明は、充填量を計測しつつ容器内に液体を充填する充填方法において、容器内を密封するとともに、充填液を収容した充填液タンクの液面上の空間と容器内の空間とを連通管によって連通し、かつ、この連通管の下端を、容器内の設定された充填液面の高さに位置させ、充填量を計測しつつ前記連通管の下端よりも上方まで液体を充填した後、この容器内を加圧して前記連通管の下端よりも上方の充填液を連通管を介して排出するようにしたので、ペットボトルやリシール缶の充填に適した定量充填と、ガラスびん等の充填に適した定液面充填とを容易に兼用することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明に係る充填装置は、計測手段によって流量を計測しつつ充填を行う定量充填装置に、容器の口部を密封するシール手段と、充填液タンクと容器内を連通する連通管と、容器内に加圧気体を供給する気体供給手段を設けるだけの簡単な構成で、容器内に充填した液体の液面高さを、連通管の下端部の高さに一致させることができるので、定量充填装置によって定液面充填を行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る充填装置の構成を簡略化して示す縦断面図であり、定液面充填を行う場合の構成を示す。
【図２】前記充填装置により定量充填を行う場合の構成を示す縦断面図である。
【図３】前記充填装置によりビールの充填を行う場合の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２　　充填液タンク（フィラーボウル）
６　　充填液タンクの液面上の空間
１２　　充填バルブ
１４　　容器
１６　　計測手段（フローメータ）
２０　　シール手段（びん口パッキン）
２２　　連通管（カウンター通路）
２６　　ベントチューブ
３０　　気体供給手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling method and a filling apparatus for filling a container with a liquid, and in particular, to a fixed amount filling for filling a certain amount of liquid in a container and a constant liquid level in the container. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a filling method and a filling device which can also be used for constant liquid level filling.
[0002]
[Prior art]
Various devices are known as fixed-rate filling devices for filling a certain amount in a container.For example, in a flow meter-type filling device, a container is filled while measuring a flow rate with a flow meter, and measurement is performed. When the filled amount reaches a predetermined value, the filling valve is closed to terminate the filling.
[0003]
Such a fixed-quantity filling apparatus can fill a container with an accurate amount of liquid, so that it is suitable for filling a container with high dimensional accuracy such as a PET bottle. There is no problem in the case of containers with invisible contents such as shaped cans), but in the case of containers with poor dimensional accuracy such as glass bottles, the height of the liquid level in the container is It does not become constant and causes variations.
[0004]
In addition, as a constant liquid level filling apparatus for filling a liquid filled in a container so that the liquid level is constant, those having a structure using a mechanical gravity valve or a carbonated beverage valve have been conventionally known. However, such a constant liquid level filling apparatus has a problem that the structure is complicated and the cleaning property is poor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional fixed-quantity filling device cannot perform constant-liquid level filling, and the constant-liquid level filling device cannot perform fixed-quantity filling. Filling in suitable glass bottles could not be combined.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a filling method and a filling device capable of performing both fixed-quantity filling and constant-level filling. In particular, a flow meter, a weighing scale, a filling method having a filling means having a filling amount such as a timer, a filling device having a simple structure of a liquid passage and a good cleaning property, and a filling method capable of being used for constant liquid level filling. It is an object to provide a filling device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The filling method according to the first aspect of the present invention is a filling method of filling a liquid into a container while measuring a filling amount, and particularly, a method of sealing a container and filling a liquid tank containing a filling liquid. The space above the liquid surface and the space in the container are communicated by a communication pipe, and the lower end of the communication pipe is located at the height of the set filling liquid level in the container, and the filling amount is measured while measuring the filling amount. After filling the liquid above the lower end of the communication pipe, the inside of the container is pressurized to discharge the filling liquid above the lower end of the communication pipe through the communication pipe.
[0008]
In the filling method according to the present invention, the fixed quantity filling device that performs filling while measuring the filling amount is provided with a communication pipe that communicates the filling liquid tank with the inside of the container, and the liquid is filled up to a level higher than the lower end of the communication pipe. After that, the inside of the container is pressurized to discharge the filling liquid above the lower end of the communication pipe, so with a simple configuration, the level of the filling liquid filled in each container is always kept at the level. It is possible to make them coincide with each other, so that the fixed amount filling and the constant liquid level filling can be used together.
[0009]
The filling device according to the second aspect of the present invention includes a filling valve that opens and closes a filling liquid passage, and a measuring unit that measures a filling amount. Further, a sealing means for sealing the mouth of the container, a communication pipe for communicating a space above the liquid surface of the filling liquid tank containing the filling liquid and the space in the container, and sealed. Gas supply means for supplying pressurized gas into the container, and the lower end of the communication pipe is positioned at the height of the set filling liquid level in the container, and the filling amount is measured by the measuring means. After filling the liquid to a level above the lower end of the communication pipe while supplying the pressurized gas into the container by gas supply means, the filling liquid above the lower end of the communication pipe is passed through the communication pipe. It is designed to be discharged.
[0010]
In the filling device according to the present invention, a quantitative filling device that performs filling while measuring a flow rate by a measuring unit, a sealing unit that seals an opening of the container, a communication pipe that communicates the inside of the container with the filling liquid tank, and a container With a simple configuration that only requires a gas supply means to supply pressurized gas inside, the liquid level in the container can be matched to the height of the lower end of the communication pipe, and the fixed amount of liquid can be filled. It has also become possible to perform constant liquid level filling by the device.
[0011]
Further, in the filling device according to the third aspect of the present invention, a discharge passage for discharging the filling liquid is connected to the communication pipe via a switching valve.
[0012]
In the present invention, since the discharge passage is connected to the communication pipe that communicates the filling liquid tank with the inside of the container, the liquid filled to a level higher than the lower end portion of the communication pipe in the container is discharged to a part other than the filling liquid tank. be able to.
[0013]
A filling device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that at least a portion of the communication pipe inserted into the container is detachable, and a height of the lower end portion is changeable. Things.
[0014]
In the filling device according to the present invention, when performing the constant liquid level filling, the communication pipe is inserted up to the height of the set filling liquid level inside the container. By setting the lower end portion at a height not in contact with the filling liquid, it is possible to prevent the filling liquid from being affected by the contact of the filling liquid with the communication pipe.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of a filling device according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 2 denotes a filling liquid tank (filler bowl) for storing the filling liquid 4 therein. In this embodiment, the inside of the filler bowl 2 is sealed and added to a space 6 formed above the filling liquid 4. Pressurized gas is introduced. A filling liquid passage 8 is connected to the bottom surface 2 a of the filler bowl 2. A filling nozzle 10 is provided at a lower end of the filling liquid passage 8. The filling liquid 4 in the filler bowl 2 is filled in the container 14 by opening and closing a filling valve 12. The filling liquid passage 8 is provided with a flow meter 16 as a filling amount measuring means, and measures the flow rate of the filling liquid when the filling valve 12 is opened to fill the container 14.
[0016]
Below the filling nozzle 10, a bottle stand 18 is provided which is placed on a container 14 supplied from the outside and moves up and down. Further, a sealing means (bottle opening packing) 20 is provided on the outer peripheral side of the filling nozzle 10, and the container 14 supplied on the bottle base 18 rises, and the opening 14 a is connected to the bottle opening packing 18. The inside of the container 14 is sealed by being pressed against the lower surface of the container 14.
[0017]
A communication pipe (counter passage) 22 is provided for communicating the inside of the space 6 formed above the filling liquid 4 contained in the filler bowl 2 with the inside of the sealed container 14. A first opening / closing valve 24 is provided in the counter passage 22. The opening / closing of the first opening / closing valve 24 allows the upper space 6 of the filler bowl 2 to communicate with the inside of the container 14 and shuts off.
[0018]
A vent tube 26, which constitutes a part of the lower end of the counter passage 22 (end on the container 14 side), is attached and extends into the container 14. In this embodiment, the vent tube 26 is fixed by screwing into a detachable portion 28 provided on the bottle opening packing 20, and extends through the bottle opening packing 20 into the container 14. . Therefore, the vent tube 26 can be easily replaced. As will be described later, the long vent tube 26 (26A) shown in FIG. Is designed to attach the short vent tube 26 (26B) shown in FIG.
[0019]
Further, the filling device is provided with gas supply means 30 for supplying a pressurized gas into the container 14 sealed by the bottle opening packing 20. The gas supply means 30 can supply a gas (carbon dioxide in this embodiment) having a pressure (P1) higher than the pressure (Po) in the upper space 6 of the filler bowl 2 (P1>). Po). A second opening / closing valve 34 is provided in a supply passage 32 extending from the gas supply means 30 to the bottle opening packing 20, and the pressurized gas is supplied into the container 14 by opening / closing the second opening / closing valve 34. Supply can be stopped again.
[0020]
Further, a snift passage 36 that opens the inside of the container 14 to the atmosphere is provided. A third opening / closing valve 38 is provided in the snift passage 36. After the filling of the container 14 with the liquid is completed, the third opening / closing valve 38 provided in the snift passage 36 is opened. The pressure gas remaining in the upper space of the sealed container 14 is released.
[0021]
A process in the case where the carbonated beverage is filled with a constant liquid level by the filling device according to the above configuration will be described. First, the container 14 supplied from the outside into the filling device and placed on the bottle base 18 is raised together with the bottle base 18, and the mouth 14 a of the container 14 is pressed against the lower surface of the upper bottle mouth packing 20. The inside of the container 14 is sealed. Next, the second opening / closing valve 34 is opened, and pressurized carbon dioxide gas is supplied from the gas supply means 30 into the sealed container 14 to perform counter-pressurization.
[0022]
Subsequently, the second opening / closing valve 34 from the gas supply means 30 is closed, and the first opening / closing valve 24 provided in the communication pipe (counter passage) 22 is opened. By opening the first opening / closing valve 24, the inside of the container 14 and the inside of the space 6 above the filling liquid 4 in the filler bowl 2 communicate with each other via the counter passage 22 and a vent tube 26 which constitutes a part thereof. The inside and the pressure in the upper space 6 become the same.
[0023]
After the above state, the filling valve 12 provided in the filling liquid passage 8 is opened to start filling. The filling liquid 4 in the filler bowl 2 flows into the container 14 through the filling liquid passage 8, and the gas filling the sealed container 14 is supplied to the counter in which the first opening / closing valve 24 is open. It is discharged into the upper space 6 of the filler bowl 2 through the passage 22.
[0024]
The flow rate of the filling liquid flowing through the filling liquid passage 8 when the filling valve 12 is opened is measured by the flow meter 16, and when it is detected that the measured flow rate has reached a predetermined amount, the filling valve 12 is closed and the filling is performed. To stop. Note that the predetermined amount for closing the filling valve 12 is set to an amount that exceeds an amount corresponding to the set height of the liquid level in the container 14 (indicated by a symbol F1 in FIG. 1). In this embodiment, the height of the lower end of the vent tube 26 is the set height F1 of the filling liquid surface, and the lower end of the vent tube 26 has an amount of filling liquid that sinks into the filling liquid. Is filled. The height of the liquid level in the container 14 when the filling valve 12 is closed is indicated by a symbol F2. As described above, at the time when the lower end of the vent tube 26 is filled to a height that is immersed in the filling liquid and the filling valve 12 is closed, the filling liquid has risen in the counter passage 22 to a level where the pressure balances.
[0025]
After the filling of the filling liquid into the container 14 is completed, the second opening / closing valve 34 is opened and the pressurized gas is supplied from the gas supply device 30 into the container 14 to perform topping (liquid level correction). When the filling of the filling liquid is completed, the liquid level F2 in the container 14 is higher than the height of the lower end of the vent tube 26, and the filler bowl is placed in a sealed space on the liquid level F2. When a gas having a pressure (P1) higher than the pressure (P0) of the upper space 6 of the second tube 2 is introduced, the filling liquid in the portion located above the lower end of the vent tube 26 passes through the counter passage 22 and fills the filler. It is discharged into the bowl 2. After the filling of the filling liquid into the containers 14 is completed, pressurized gas is blown into the containers 14 to correct the liquid level, so that the liquid levels in all the containers 14 are adjusted. F1 can be matched to the height of the lower end of the vent tube 26. As described above, the liquid level height at the constant liquid level filling is determined by the height of the lower end portion of the vent tube 26. Therefore, when changing the liquid level height to be set, the length of the vent tube 26 must be reduced. It is possible to respond by changing to a different one.
[0026]
After performing the topping, the first opening / closing valve 24 and the second opening / closing valve 34 are closed, and the third opening / closing valve 38 of the sniff passage 36 is opened. By opening the third opening / closing valve 38, the pressurized gas introduced into the space above the liquid level F1 of the sealed container 14 is gradually released, and the inside of the container 14 is set to the atmospheric pressure. . Thereafter, by lowering the bottle base 18, the mouth portion 14 a of the container 14 is separated from the bottle mouth packing 20 to release the sealed state. This completes the filling process for one container 14.
[0027]
After the next container 14 is supplied and the opening 14a of the container 14 is sealed by raising the bottle base 18, the second opening / closing valve 34 is opened and the gas is supplied from the gas supply means 30 as in the previous filling step. A pressurized gas is introduced into the container 14 to perform counter-pressurization. The filling liquid discharged from the container 14 due to the previous topping of the container 14 may remain in the counter passage 22. However, the gas supply means 30 increases the pressure higher than the pressure in the upper space 6 of the filler bowl 2 ( When the next container 14 is counter-pressurized with the gas of (P1> P0), the gas is sent from the container 14 to the filler bowl 2 through the counter passage 22, and the residual liquid is discharged into the filler bowl 2. Is done. Therefore, it is possible to prevent the residual liquid from being blown into the next container 14.
[0028]
In the filling step of the above-described embodiment, while the first opening / closing valve 24 of the counter passage 22 is closed, the second opening / closing valve 34 of the gas supply means 30 is opened to perform counter pressurization. The opening / closing valve 24 is opened to equalize the pressure in the sealed container 14 and the pressure in the upper space 6 of the filler bowl 2, but the first opening / closing valve 24 and the second opening / closing valve 34 are simultaneously opened to open the counter Pressurization may be performed.
[0029]
In the above embodiment, after filling the filling liquid up to the lower end of the vent tube 26 (26A) into the container 14, the filling liquid positioned above the lower end of the vent tube 26 is transferred to the counter passage 22. Is discharged into the filler bowl 2 through the nozzle, but it is not always necessary to discharge the powder into the filler bowl 2, but may be discharged to the outside of the container 14 through the counter passage 22. For example, a drainage manifold 40 as shown by an imaginary line is provided below the filler bowl 2 in FIG. 1, and the drainage manifold 40 is provided from a portion of the counter passage 22 closer to the container 14 than the first opening / closing valve 24. Even in the case where the branched discharge passage 42 is connected and the fourth opening / closing valve 44 is provided in the discharge passage 42, the same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained.
[0030]
In the case where the drainage manifold 40 is provided as described above, the filling liquid is filled above the lower end of the vent tube 26 (26A) in the container 14 while measuring with the flow meter 16, and then the counter passage 22 The first open / close valve 24 of the discharge passage 42 is opened and the second open / close valve 34 of the supply passage 32 is opened in this state, and the gas is supplied from the gas supply means 30 into the container 14. Topping is performed by supplying a pressurized gas. By introducing the pressurized gas into the container 14, the liquid filled above the lower end of the vent tube 26 passes through the vent tube 16 and the lower part of the counter passage 22, and branches into the discharge passage 42. From the drain manifold 40. Thereafter, the second opening / closing valve 34 of the supply passage 32 and the fourth opening / closing valve 44 of the discharge passage 42 are closed, and the third opening / closing valve 38 of the snift passage 36 is opened to perform snifting.
[0031]
The same effect as in the above-described embodiment can also be obtained when the filling liquid excessively filled in the container 14 is discharged to the drainage manifold 40 instead of the filler bowl 2 as described above. In this embodiment, the switching valve of the third embodiment is constituted by the first opening / closing valve 24 of the counter passage 22 and the fourth opening / closing valve 44 of the discharge passage 42.
[0032]
In the case of performing the fixed amount filling of the carbonated beverage with the filling device having the above configuration, as shown in FIG. 2, the long vent tube 26A is removed and the short vent tube 26B is attached. This short vent tube 26B used for fixed-quantity filling has such a length that the lower end does not come into contact with the filling liquid. Alternatively, it may be completely removed from the attaching / detaching portion 28 so as not to be inserted into the container 14 at all.
[0033]
In this state, when the container 14 supplied onto the bottle base 18 is pressed against the lower surface of the bottle opening packing 20 by raising the bottle base 18 and the inside thereof is sealed, first, the first opening / closing valve of the counter passage 22 is opened. 24 is opened and counter pressurization is performed. Thereafter, the filling liquid valve 12 of the filling liquid passage 8 is opened to start filling. This filling amount is measured by the flow meter 16, and when the flow meter 16 detects that the filling amount has reached a predetermined amount (a preset filling amount), the filling valve 12 is closed, and the filling is completed at this time. The height F1 of the liquid surface at the time of completing the filling is lower than the lower end of the vent tube 26 (26B). Thereafter, the third opening / closing valve 38 in the snift passage 36 is opened to perform snifting. In addition, the pressurization by the gas supply device 30 is not performed at the time of the fixed amount filling.
[0034]
In the filling method using the filling device according to this embodiment, by changing the length of the vent tube 26, the fixed amount suitable for filling in a PET bottle or a reseal can and the constant amount suitable for filling in a glass bottle or the like are provided. Liquid level filling can be easily shared. In addition, since the basic structure is a flow meter type filling device, the advantages of the conventional flow meter type filling device having a simple structure of the liquid passage and excellent cleaning properties can be utilized as it is. Not only the flow meter type filling device, but also a filling device that performs filling by measuring the filling amount with a weighing scale, a timer, etc., can also share the constant liquid level filling while taking advantage of its advantages. It is possible. Further, in the above-described embodiment, when switching from the constant liquid level filling to the fixed quantity filling, the vent tube 26 is replaced with a shorter one, but when the filling amount can be set within a range not exceeding the lower end of the vent tube 26, It is not always necessary to replace the vent tube 26.
[0035]
When the filling device having the above configuration is used for filling beer, for example, as shown in FIG. 3, in addition to the counter passage 22, the gas supply passage 32 and the snift passage 36, a fifth opening / closing valve 50 is provided. Is provided. The pre-evacuation passage 52 is connected to a vacuum source 54, and the gas in the container 14 can be sucked by opening and closing the fifth opening / closing valve 50.
[0036]
When the beer is filled, before the second open / close valve 34 of the gas supply passage 32 is opened and the counter pressurization is performed, the fifth open / close valve 50 of the pre-evacuation passage 52 is opened to open the container 14. Apply vacuum. Thereafter, the same steps as in the above embodiment are performed. As described above, the interior of the container 14 is vacuum-evacuated before the filling is started, so that the air contained in the container 14 when the container 14 is supplied to the bottle base 18 is discharged. It is possible to prevent air from dissolving into the filling liquid (beer) filled therein. In the above-described embodiment, the case of filling carbonated drinks and beer has been described. However, the present invention is not limited to carbonated drinks and the like, but can be used for filling non-carbonated drinks.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, in a filling method of filling a liquid into a container while measuring a filling amount, the inside of the container is sealed and the liquid level of a filling liquid tank containing the filling liquid is increased. The space and the space in the container are communicated with each other by a communication pipe, and the lower end of the communication pipe is positioned at a set filling liquid level in the container, and the communication pipe is measured while measuring the filling amount. After filling the liquid above the lower end, the inside of this container is pressurized to discharge the filling liquid above the lower end of the communication pipe through the communication pipe, so that it is used for filling PET bottles and reseal cans. Suitable constant filling and constant liquid filling suitable for filling glass bottles and the like can be easily combined.
[0038]
A filling device according to a second aspect of the present invention is a filling device that performs filling while measuring a flow rate by a measuring device, a sealing device that seals an opening of a container, and a communication that connects a filling liquid tank to the inside of the container. With a simple configuration that simply provides a pipe and gas supply means for supplying a pressurized gas into the container, it is possible to make the level of the liquid filled in the container equal to the height of the lower end of the communication pipe. As a result, it has become possible to perform constant liquid level filling with a fixed quantity filling device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified longitudinal sectional view showing a configuration of a filling apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a configuration in a case where constant liquid level filling is performed.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration in a case where a fixed amount is filled by the filling device.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration in a case where beer is filled by the filling device.
[Explanation of symbols]
2 Filling liquid tank (filler bowl)
6 Space above liquid level in filling liquid tank 12 Filling valve 14 Container 16 Measurement means (flow meter)
20 Sealing means (bottle packing)
22 Communication pipe (counter passage)
26 vent tube 30 gas supply means

Claims

In the filling method of filling the liquid in the container while measuring the filling amount,
While sealing the inside of the container, the space above the liquid level of the filling liquid tank containing the filling liquid and the space inside the container are communicated by a communication pipe, and the lower end of this communication pipe is filled with the set filling in the container. After filling the liquid above the lower end of the communication tube while measuring the filling amount, the container is pressurized to communicate the filling liquid above the lower end of the communication tube. A filling method characterized by discharging through a pipe.

A filling device that opens and closes a filling liquid passage, and a measuring unit that measures a filling amount, and a filling device that fills a liquid into a container while measuring the filling amount by the measuring unit.
Sealing means for sealing the mouth of the container, a communication pipe for communicating the space above the liquid surface of the filling liquid tank containing the filling liquid with the space in the container, and supplying the pressurized gas into the sealed container Gas supply means, and the lower end of the communication pipe is positioned at the height of the set filling liquid level in the container, and the filling amount is measured by the measurement means while the lower end of the communication pipe is located above the lower end of the communication pipe. A filling device for supplying a pressurized gas into the container by a gas supply means, and discharging a filling liquid above a lower end of the communication pipe through the communication pipe.

The filling device according to claim 2, wherein a discharge passage for discharging the filling liquid is connected to the communication pipe via a switching valve.

The filling device according to claim 2 or 3, wherein at least a portion of the communication pipe inserted into the container is configured to be detachable, and a height of the lower end portion is changeable.