充填方法及び充填装置
【課題】高さの異なる容器に簡単な構造の充填バルブで対応でき、かつ充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮可能な充填方法を提供する。
【解決手段】所定の搬送経路に沿って容器１００を搬送しつつ充填バルブ２０にて容器１００内にビールを充填する充填装置１に適用され、高さの異なる容器１００Ａ、１００Ｂに充填装置１でビールを充填する充填方法において、充填工程の前にノンシールガッシング工程Ｓ１が設けられ、容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さは、最も高さの低い容器１００Ａに適した長さに設定され、ノンシールガッシング工程Ｓ１を行うべく容器１００とバルブ本体２１との間隔Ｔを容器１００とバルブ本体２１との間に隙間が設けられるとともにベントチューブ２２が容器１００内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを容器１００の高さに応じて変更する。
【解決手段】所定の搬送経路に沿って容器１００を搬送しつつ充填バルブ２０にて容器１００内にビールを充填する充填装置１に適用され、高さの異なる容器１００Ａ、１００Ｂに充填装置１でビールを充填する充填方法において、充填工程の前にノンシールガッシング工程Ｓ１が設けられ、容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さは、最も高さの低い容器１００Ａに適した長さに設定され、ノンシールガッシング工程Ｓ１を行うべく容器１００とバルブ本体２１との間隔Ｔを容器１００とバルブ本体２１との間に隙間が設けられるとともにベントチューブ２２が容器１００内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを容器１００の高さに応じて変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高さの異なる容器に共通の充填装置で液体を充填する充填方法、及びその充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
壜などの肩部を有するボトル型の容器とトップオープン缶のように大きい開口を有する肩部のない容器とに兼用可能な兼用型充填装置において、ボトル型の容器の口径に対応する小径の第１パッキンと缶型の容器の口径に対応する大径の第２パッキンとが設けられた充填バルブを備えた充填装置が知られている（特許文献１参照）。また、容器が載置される容器プレートを昇降させるエアリフタと、バルブボディの外周に昇降可能に嵌装した筒状の昇降部材を昇降させるエアシリンダとを備え、ボトル型の容器の場合はエアリフタを動作させて容器の口部と充填バルブのパッキンとを圧着させ、缶型の容器の場合はエアシリンダを動作させて容器の口部と充填バルブのパッキンとを圧着させる兼用型充填装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７０７９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２５９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
壜などの肩部を有し、口部の開口が小さい容器に液体を充填する充填装置として容器内にベントチューブを挿入し、そのベントチューブを介して種々の気体及び液体を容器に導く装置が知られている。このような装置において、液体を充填する前に容器内の空気を置換ガスに置換すべくベントチューブを容器内に挿入し、かつ充填バルブの本体と容器との間に隙間がある状態で容器内に置換ガスを導入し、これにより容器内の空気を隙間から溢出させる処理であるノンシールガッシング処理を行うものがある。この充填装置によって高さの異なる容器に液体を充填する場合、いずれの高さの容器においても容器と充填バルブとを密着させたときにベントチューブの先端と容器の底面との距離が所定の距離になるように容器の高さに応じてベントチューブを取り替えている。この場合、新たに取り付けたベントチューブなど容器内に充填する液体と接する部品を洗浄する必要があるため、充填装置の洗浄（ＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ）洗浄）を行っている。そのため、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために手間及び時間がかかる。上述した特許文献１の充填装置では、高さの異なるボトル型の容器と缶型の容器とにおいて兼用可能なように充填バルブが構成されているが、充填バルブの機構が複雑である。また、特許文献２の充填装置では、昇降させる対象を相違させて高さの異なる容器に対応させているが、制御が複雑になる。
【０００５】
そこで、本発明は、高さの異なる容器に簡単な構造の充填バルブで対応でき、かつ充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮可能な充填方法及び充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の充填方法は、所定の搬送経路に沿って充填対象の容器（１００Ａ、１００Ｂ）を搬送しつつ充填バルブ（２０）の本体（２１）に設けられる筒部材（２２）を前記充填対象の容器内に挿入するとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置（１）に適用され、高さの異なる容器に前記充填装置で液体を充填する充填方法において、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填工程の前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入されるように前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を変更し、かつ前記筒部材を介して前記充填対象の容器内に置換ガスを導入して前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間の隙間から前記充填対象の容器内に導入した置換ガスにて置換されたガスを排出するノンシールガッシング工程（Ｓ１）が設けられ、前記筒部材の長さは、前記充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが前記充填工程時に離間状態に維持される長さに設定され、前記ノンシールガッシング工程を行うべく前記充填工程の前に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを前記充填対象の容器の高さに応じて変更することにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の充填方法によれば、筒部材の長さを充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器（以下、最低高容器と呼ぶこともある。）に対応させた長さに設定したので、この筒部材によって最低高容器に対して適切に液体を充填することができる。一方、この最低高容器よりも高さが高い容器では、ノンシールガッシング工程を行うべくその容器と充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに筒部材が容器内に挿入されるように充填バルブの本体と容器との間隔を設定した場合、筒部材の先端と容器の底部との距離が遠くなるが、容器と充填バルブの本体との間隔がその状態に維持される非接触期間の長さを変更できるので、容器の高さに応じて非接触期間の長さを適切に設定することにより、容器内の空気を置換ガスで十分に置換することができる。そのため、最低高容器よりも高さが高い容器に対してもこの長さの筒部材で適切に液体を充填することができる。このように高さの異なる容器に適用させるための部分を充填バルブに設ける必要がないため、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応できる。また、筒部材を取り替えることなく充填装置を高さの異なる容器に対応させることができるので、筒部材の洗浄が不要となる。そのため、この際の作業を簡略化できるとともに作業時間を短縮できる。
【０００８】
本発明の充填方法の一形態において、前記充填対象の容器の高さが高いほど前記非接触期間が長く設定されてもよい。容器の高さが高いほどノンシールガッシング工程時などに容器内に挿入される筒部材の長さが短くなる。そのため、容器内の空気を置換ガスに十分に置換するために必要な時間が長くなる。この形態によれば、容器の高さが高いほど非接触期間が長く設定されるので、容器内を置換ガスで十分に置換することができる。
【０００９】
本発明の充填装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００Ａ、１００Ｂ）を搬送する搬送手段（４）と、筒部材（２２）が設けられる本体（２１）を有する充填バルブ（２０）と、前記搬送手段にて搬送されている充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を変更する間隔変更手段（１０）と、を備え、前記充填対象の容器内に前記筒部材が挿入されるとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとが密着するように前記間隔変更手段にて前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更して前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置（１）において、前記筒部材の長さは、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填装置にて液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが離間状態に維持される長さに設定され、前記間隔変更手段は、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させる前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される所定間隔に維持し、かつ前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記所定間隔に維持する非接触期間の長さを変更できることにより、上述した課題を解決する。
【００１０】
本発明の充填装置によれば、間隔変更手段は非接触期間の長さを変更できるので、充填対象の容器の高さに応じて非接触期間の長さを適切に変更することにより、上述した充填方法と同様に筒部材を取り替えることなく高さの異なる容器に適切に液体を充填することができる。そのため、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応でき、かつ充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【００１１】
本発明の充填装置の一形態において、前記間隔変更手段は、前記所定の搬送経路に沿ってカム面（１２ａ）が配置されるカム板部材（１２）と、前記充填対象の容器が載置されるプレート部材（１５）を有するとともに前記カム面に沿って移動することにより前記プレート部材に載置された容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更するリフタ部材（１３）と、を備え、前記非接触期間の長さの変更は、前記カム板部材のカム面の形状を変更することにより行われてもよい。この場合、カム面の形状変更によって充填装置を高さの異なる容器に対応させることができる。カム面は容器内に充填する液体と直接接触する部分ではないため、充填装置を高さの異なる容器に対応させる場合に充填装置の洗浄が不要となる。したがって、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【００１２】
本発明の充填装置の一形態において、前記充填バルブは、前記筒部材に沿って移動するように前記筒部材に設けられ、前記間隔変更手段によって前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に挟まれるスペーサ部材（２４）を備えていてもよい。この場合、充填対象の容器と充填バルブとを密着させた際に容器内に挿入される筒部材の長さをスペーサ部材の厚さによって変更できる。そのため、充填装置にて液体が充填される最低高容器の高さが変更されても、スペーサ部材の厚さを変更することにより、充填装置を変更後の最低高容器の高さに容易に対応させることができる。
【００１３】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明によれば、筒部材の長さを最低高容器に適した長さに固定し、充填対象の容器と充填バルブとを密着させる前に充填対象の容器と充填バルブの本体との間隔を充填対象の容器と充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに筒部材が充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを充填対象の容器の高さに応じて変更するので、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応できる。また、容器内に充填する液体と接触する部分である筒部材を取り替える必要がないため、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１及び図２を参照して本発明の一形態に係る充填装置について説明する。図１は、充填装置１の上面図を、図２は充填装置１を図１の矢印Ｓ方向から見た側面図を示している。図１の充填装置１は、図３に一例を示した各種の容器１００Ａ、１００Ｂに液体としてビールを充填する装置である。容器１００Ａ、１００Ｂは、その内部にビールが充填され、その後、口部１０１Ａ、１０１Ｂがキャップなどで密封される周知の容器でよいため、詳細な説明は省略する。図３に示したように容器１００Ａ、１００Ｂは、その高さｈａ、ｈｂがそれぞれ異なる。このように充填装置１では、高さｈａ、ｈｂが異なる種々の容器に液体が充填される。なお、本形態の充填装置１では、図３の容器１００Ａが充填装置１にてビールが充填される容器で最も高さが低い容器（最低高容器）として設定される。図３には直径が同じ２種類の容器を示したが、充填装置１では直径の異なる容器にビールを充填することもできる。なお、以下では各容器１００Ａ、１００Ｂを特に区別する必要がない場合、単に容器１００と称する。
【００１６】
本発明の充填装置１は、容器１００を搬送するために搬送経路の上流から順にスクリューコンベア２、容器供給スターホイール３、搬送手段としてのメインスターホイール４、及び転送スターホイール５を備えている。なお、スクリューコンベア２は、各容器１００が容器供給スターホイール３の各ポケットに適切に移動するように容器１００の間隔を調整する周知のコンベアでよい。また、各スターホイール３、４、５は搬送ホイールの外周に設けられた複数のポケットに容器１００を取り込み、所定の搬送経路に沿って容器１００を搬送する周知のものでよい。そのため、これらに関する詳細な説明は省略する。図２に示したようにメインスターホイール４では、容器１００がメインスターホイール４のポケットに取り込まれるとともに容器１００を図２の上下方向に昇降させることが可能な間隔変更手段としてのリフタ機構１０上に載置され、この状態で搬送される。また、図２に示したようにメインスターホイール４の上方には、メインスターホイール４とともに回転し、メインスターホイール４にて搬送される容器１００の口部１０１と密着させて容器１００内に液体を充填するための複数の充填バルブ２０が設けられている。
【００１７】
図２に示したようにリフタ機構１０は、メインスターホイール４とともに回転する本体１１と、メインスターホイール４による容器１００の搬送経路に沿ってカム面１２ａが配置されるようにメインスターホイール４の下方に設けられるカム板１２と、メインスターホイール４の各ポケットとそれぞれ対応するように本体１１に設けられた複数の孔１１ａに図２の上下方向に移動可能に取り付けられるリフタ部材としての複数のリフタ１３とを備えている。リフタ１３は、支柱１４と、支柱１４の上端に設けられてメインスターホイール４のポケットに取り込まれた容器１００が載置される搬送プレート１５と、支柱１３の下端に設けられてカム面１２ａに沿って移動するカムフォロア１６とを備えている。また、各リフタ１３は、不図示の付勢機構によって図２の上方向に付勢されている。このようにリフタ１３を上方向に付勢することによりリフタ１３のカムフォロア１６をカム板１２のカム面１２ａに沿って移動させることができる。
【００１８】
図４は、充填バルブ２０を拡大して示した図である。図４に示したように充填バルブ２０は、バルブ本体２１と、容器１００内に挿入される筒部材としてのベントチューブ２２と、容器１００の中心をビール充填時に適切な位置に調整するためのセンタリングベル２３と、スペーサ２４とを備えている。ノズル本体２１は、ベントチューブ２２を介してその先端２２ａから置換ガス及びビールなどを噴出させることが可能な周知のものでよいため、詳細な説明は省略する。図４に示したようにノズル本体２１には、ベントチューブ２２の先端２２ａから噴出させる置換ガス及びビールをノズル本体２１に供給するための供給ライン２５、２６が接続されている。センタリングベル２３及びスペーサ２４は、ベントチューブ２２に沿ってそれぞれ上下動可能なようにベントチューブ２２に設けられている。ベントチューブ２２の先端２２ａは、これらセンタリングベル２３及びスペーサ２４が落下しないように広がっている。図４に示したようにセンタリングベル２３のうち容器１００の口部１０１と接する部分には、図２の上下方向に貫通する通路２３ａが設けられている。また、スペーサ２４にも同様に図２の上下方向に貫通し、センタリングベル２３の通路２３ａと連通する通路２４ａが設けられている。
【００１９】
スペーサ２４の厚さＬは、最低高容器である容器１００Ａ内にベントチューブ２２が挿入され、かつ容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた状態においてベントチューブ２２の先端２２ａが容器１００Ａの底面から所定の高さで停止するように設定される。このようにスペーサ２４の厚さＬを設定することにより、ベントチューブ２２の長さを容器１００Ａ内にベントチューブ２２が挿入され、かつ容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた場合にベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ａの底面とが離間状態に維持される長さに設定できる。なお、所定の高さとしては、容器１００Ａ内に置換ガス及びビールを供給する際にこれらを適切に供給可能な高さが設定される。
【００２０】
次に図１及び図２を参照して充填装置１にて容器１００Ａにビールを充填する場合のビール充填方法について説明する。充填装置１には、図１の矢印Ａ方向から容器１００Ａが順次送り込まれる。充填装置１に送り込まれた容器１００Ａは、まずスクリューコンベア２で矢印Ｂ方向に搬送されて各容器１００Ａ間の距離が揃えられる。次に容器１００Ａは、スクリューコンベア２から供給スターホイール３に送られ、その後メインスターホイール４に送られる。
【００２１】
図２に示したようにメインスターホイール４に搬送された容器１００Ａは、搬送プレート１５上に載置され、矢印Ｃ方向に搬送される。メインスターホイール４では、容器１００Ａに対してまずノンシールガッシング工程Ｓ１が行われ、次にシールガッシング工程Ｓ２が行われる。その後、容器１００Ａ内にビールを充填する充填工程及び容器１００Ａをキャップで密封する密封工程が行われる。なお、充填工程及び密封工程は、容器にビールを充填する周知の充填方法と同様に行えばよいため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図２を参照してノンシールガッシング工程Ｓ１及びシールガッシング工程Ｓ２について説明する。これらの工程Ｓ１、Ｓ２は、容器１００内の空気を二酸化炭素などの置換ガスによって排出させ、容器１００内の酸素濃度を低下させるために行う。ノンシールガッシング工程Ｓ１では、容器１００Ａとバルブ本体２１との間に所定の隙間が設けられるとともにベントチューブ２２が容器１００Ａ内に挿入されるように容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔを調整し、この状態でベントチューブ２２の先端２２ａから二酸化炭素を容器１００Ａ内に導入して容器１００Ａ内の空気をセンタリングベル２３の通路２３ａ及びスペーサ２４の通路２４ａを介して容器１００Ａとバルブ本体２１との隙間から排出する。なお、ノンシールガッシング工程Ｓ１を行う際に容器１００Ａとバルブ本体２１との間に設けられる所定の隙間は、容器１００Ａの容積、高さ、及び直径などに応じて容器１００Ａ内の酸素濃度を適切に低下させることが可能なように適宜設定される。シールガッシング工程Ｓ２では、容器１００Ａとバルブ本体２１との間に隙間ができないように容器１００Ａがバルブ本体２１に押し付けられ、この状態でベントチューブ２２の先端２２ａから二酸化炭素を容器１００Ａ内に導入して容器１００Ａ内の空気をセンタリングベル２３の通路２３ａ、スペーサ２４の通路２４ａ及びバルブ本体２１に設けられた通路（不図示）を介して外部に排出する。本発明では、このように容器１００とバルブ本体２１との間に隙間ができないように容器１００をバルブ本体２１に押し付けた状態を容器１００と充填バルブ２０とを密着させた状態と呼ぶ。
【００２３】
メインスターホイール４では、まず容器１００Ａに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行うべく容器１００Ａを図２の上方向に、すなわち充填バルブ２０と近付く方向に上昇させる。この容器１００Ａの上昇は、図２に示したようにカム板１２の高さを位置Ｐ１から位置Ｐ２まで徐々に低くし、リフタ１３を図２の上方向に移動させることによって行う。このように容器１００Ａを上方に移動させると、まずセンタリングベル２３が容器１００Ａの口部１０１Ａと接触し、センタリングベル２３にて容器１００Ａの位置がベントチューブ２２の挿入を容易に行うことが可能な位置に調整される。その後、容器１００Ａの上昇は、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔となるまで継続して行われる。この際、センタリングベル２３及びスペーサ２４は、容器１００Ａとともにベントチューブ２２に沿って上方向に移動する。
【００２４】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２に到達し、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔になると、カム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までは容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがその間隔に維持される。この間隔の維持は、図２に示したようにカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までカム板１２の高さが一定の高さに維持されることによって行われる。ノンシールガッシング工程Ｓ１は、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔に維持される非接触期間、すなわちリフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３まで移動する間に行われる。
【００２５】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ３に到達すると、次に容器１００Ａに対してシールガッシング工程Ｓ２を行うべくカム板１２の位置Ｐ３から位置Ｐ４まで容器１００Ａをさらに上方向に上昇させる。その後、リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ４に達し、容器１００Ａと充填バルブ２０とが密着するとシールガッシング工程Ｓ２が行われる。シールガッシング工程Ｓ２が終了すると容器１００Ａに対して充填工程及び密封工程が行われる。その後、容器１００Ａはメインスターホイール４から転送スターホイール５に搬出されて次の工程に送られる。
【００２６】
次に図５及び図６を参照して充填装置１にて容器１００Ｂにビールを充填する場合のビール充填方法について説明する。図５は、各容器１００Ａ、１００Ｂに充填バルブ２０を密着させたときに各容器１００Ａ、１００Ｂ内に挿入されるベントチューブ２２の長さを示している。図６は、容器１００Ｂにビールを充填する場合における充填装置１のメインスターホイール４を図２と同様に矢印Ｓ方向から見た図を示している。なお、図５及び図６において図２及び図３と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。充填装置１では、容器１００Ｂにビールを充填する場合でも容器１００Ａにビールを充填する場合に使用した充填バルブ２０をそのまま使用する。そのため、図５の右側に示したように容器１００Ｂと充填バルブ２０とを密着させた場合におけるベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ｂの底面との距離は、図５の左側に示したように容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた場合におけるベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ａの底面との距離よりも容器１００Ａの高さｈａと容器１００Ｂの高さｈｂとの差Δｈの分長くなる。そのため、ノンシールガッシング工程Ｓ１において二酸化炭素を容器１００Ｂ内に供給した場合、二酸化炭素が容器１００Ｂの底部に吹き付けられる勢いが弱められ、容器１００Ｂ内の酸素濃度を低下させるために必要な時間が長くなる。そこで、容器１００Ｂに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行う期間を長くし、これにより容器１００Ｂ内の酸素濃度を十分に低下させる。このようにノンシールガッシング工程Ｓ１の時間を長くするべく、図６に示したようにカム板１２にカム延長部３０を取り付け、カム板１２のカム面１２ａの形状を変更する。なお、カム延長部３０は、カム板１２の位置Ｐ３から位置Ｐ５までのカム板１２の高さがカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までの高さと同じ高さになるようにカム面１２ａの形状を変更する。充填装置１では、容器１００Ｂにビールを充填する場合でも、ノンシールガッシング工程Ｓ１以外の工程は容器１００Ａにビールを充填する場合と同様に行われる。
【００２７】
図６を参照してメインスターホイール４において容器１００Ｂに行われるノンシールガッシング工程Ｓ１について説明する。メインスターホイール４においてリフタ１３がカム板１２の位置Ｐ３に到達するまでは、上述した容器１００Ａと同様の処理が容器１００Ｂに対しても行われる。上述したように容器１００Ｂにビールを充填する場合はカム板１２にカム延長部３０が取り付けられるので、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔはカム板１２の位置Ｐ３を通過しても位置Ｐ５までノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔に維持できる。そこで、リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ５まで移動する間、容器１００Ｂに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行う。
【００２８】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ５に到達すると、次に容器１００Ａに対してシールガッシング工程Ｓ２を行うべくカム板１２の位置Ｐ５から位置Ｐ６まで容器１００Ｂをさらに上方向に上昇させる。その後は、上述した容器１００Ａと同様に工程が進められる。
【００２９】
なお、カム板１２に取り付けられるカム延長部３０の形状は、充填対象の容器１００の高さ、直径、及び容量などに応じて、その容器１００に対して適切にノンシールガッシング工程Ｓ１が行うことが可能なように適宜変更してよい。
【００３０】
このように充填装置１では、ビールを充填する充填対象の容器を容器１００Ａから容器１００Ｂに変更する場合でも、カム板１２にカム延長部３０を取り付けるだけでよく、ベントチューブ２２など充填バルブ２０をオペレータが触る必要がない。充填バルブ２０をオペレータが触った場合は、充填バルブ２０の洗浄が必要となるが、本発明の充填装置１ではそれが不要となる。そのため、充填装置１を高さの異なる容器１００に対応させる場合の作業を簡略化できるとともに作業時間を短縮できる。また、高さの異なる容器１００Ａ、１００Ｂに適用させるための部分を充填バルブ２０に設ける必要がないため、簡単な構造の充填バルブ２０で高さの異なる容器に対応できる。
【００３１】
充填装置１においては、容器１００Ｂに対して行うノンシールガッシング工程Ｓ１の期間を容器１００Ａに対して行うノンシールガッシング工程Ｓ１の期間よりも長くするので、ノンシールガッシング工程時に容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さが短くても容器１００内の空気を二酸化炭素で置換して容器１００内の酸素濃度を十分に低下させることができる。
【００３２】
充填装置１では、スペーサ２４の厚さＬによって容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さを調整しているため、充填装置１でビールが充填される最低高容器の高さが変更になってもスペーサ２４を変更することにより、この最低高容器の高さの変更に容易に対応することができる。
【００３３】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の充填装置で容器に充填される液体はビールに限定されない。発泡酒や焼酎、ウオッカ、ジュースなど種々の飲料などの液体を充填してよい。
【００３４】
上述した形態では、容器を充填バルブのバルブ本体に近付けさせて容器とバルブ本体との間隔を変更したが、バルブ本体を容器に近付かせて容器とバルブ本体との間隔を変更してもよい。また、この容器とバルブ本体との間隔を変更する間隔変更手段は、カム板に限定されない。アクチュエータなどによって容器とバルブ本体との間隔を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一形態に係る充填装置を示す図。
【図２】充填装置を図１の矢印Ｓ方向から見た側面図。
【図３】充填装置にてビールが充填される容器を示す図。
【図４】充填バルブを拡大して示す図。
【図５】充填バルブと容器とを密着させたときに容器内に挿入されるベントチューブの長さを説明するための図。
【図６】カム板にカム延長部を取り付けた充填装置を図１の矢印Ａ方向から見た側面図。
【符号の説明】
【００３６】
１ 充填装置
４ メインスターホイール（搬送手段）
１０ リフタ機構（間隔変更手段）
１２ カム板（カム板部材）
１２ａ カム面
１３ リフタ（リフタ部材）
１５ 搬送プレート（プレート部材）
２０ 充填バルブ
２１ バルブ本体
２２ ベントチューブ（筒部材）
２４ スペーサ（スペーサ部材）
１００Ａ 容器
１００Ｂ 容器
Ｓ１ ノンシールガッシング工程
Ｔ 容器とバルブ本体との間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高さの異なる容器に共通の充填装置で液体を充填する充填方法、及びその充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
壜などの肩部を有するボトル型の容器とトップオープン缶のように大きい開口を有する肩部のない容器とに兼用可能な兼用型充填装置において、ボトル型の容器の口径に対応する小径の第１パッキンと缶型の容器の口径に対応する大径の第２パッキンとが設けられた充填バルブを備えた充填装置が知られている（特許文献１参照）。また、容器が載置される容器プレートを昇降させるエアリフタと、バルブボディの外周に昇降可能に嵌装した筒状の昇降部材を昇降させるエアシリンダとを備え、ボトル型の容器の場合はエアリフタを動作させて容器の口部と充填バルブのパッキンとを圧着させ、缶型の容器の場合はエアシリンダを動作させて容器の口部と充填バルブのパッキンとを圧着させる兼用型充填装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７０７９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２５９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
壜などの肩部を有し、口部の開口が小さい容器に液体を充填する充填装置として容器内にベントチューブを挿入し、そのベントチューブを介して種々の気体及び液体を容器に導く装置が知られている。このような装置において、液体を充填する前に容器内の空気を置換ガスに置換すべくベントチューブを容器内に挿入し、かつ充填バルブの本体と容器との間に隙間がある状態で容器内に置換ガスを導入し、これにより容器内の空気を隙間から溢出させる処理であるノンシールガッシング処理を行うものがある。この充填装置によって高さの異なる容器に液体を充填する場合、いずれの高さの容器においても容器と充填バルブとを密着させたときにベントチューブの先端と容器の底面との距離が所定の距離になるように容器の高さに応じてベントチューブを取り替えている。この場合、新たに取り付けたベントチューブなど容器内に充填する液体と接する部品を洗浄する必要があるため、充填装置の洗浄（ＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ）洗浄）を行っている。そのため、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために手間及び時間がかかる。上述した特許文献１の充填装置では、高さの異なるボトル型の容器と缶型の容器とにおいて兼用可能なように充填バルブが構成されているが、充填バルブの機構が複雑である。また、特許文献２の充填装置では、昇降させる対象を相違させて高さの異なる容器に対応させているが、制御が複雑になる。
【０００５】
そこで、本発明は、高さの異なる容器に簡単な構造の充填バルブで対応でき、かつ充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮可能な充填方法及び充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の充填方法は、所定の搬送経路に沿って充填対象の容器（１００Ａ、１００Ｂ）を搬送しつつ充填バルブ（２０）の本体（２１）に設けられる筒部材（２２）を前記充填対象の容器内に挿入するとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置（１）に適用され、高さの異なる容器に前記充填装置で液体を充填する充填方法において、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填工程の前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入されるように前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を変更し、かつ前記筒部材を介して前記充填対象の容器内に置換ガスを導入して前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間の隙間から前記充填対象の容器内に導入した置換ガスにて置換されたガスを排出するノンシールガッシング工程（Ｓ１）が設けられ、前記筒部材の長さは、前記充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが前記充填工程時に離間状態に維持される長さに設定され、前記ノンシールガッシング工程を行うべく前記充填工程の前に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを前記充填対象の容器の高さに応じて変更することにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の充填方法によれば、筒部材の長さを充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器（以下、最低高容器と呼ぶこともある。）に対応させた長さに設定したので、この筒部材によって最低高容器に対して適切に液体を充填することができる。一方、この最低高容器よりも高さが高い容器では、ノンシールガッシング工程を行うべくその容器と充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに筒部材が容器内に挿入されるように充填バルブの本体と容器との間隔を設定した場合、筒部材の先端と容器の底部との距離が遠くなるが、容器と充填バルブの本体との間隔がその状態に維持される非接触期間の長さを変更できるので、容器の高さに応じて非接触期間の長さを適切に設定することにより、容器内の空気を置換ガスで十分に置換することができる。そのため、最低高容器よりも高さが高い容器に対してもこの長さの筒部材で適切に液体を充填することができる。このように高さの異なる容器に適用させるための部分を充填バルブに設ける必要がないため、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応できる。また、筒部材を取り替えることなく充填装置を高さの異なる容器に対応させることができるので、筒部材の洗浄が不要となる。そのため、この際の作業を簡略化できるとともに作業時間を短縮できる。
【０００８】
本発明の充填方法の一形態において、前記充填対象の容器の高さが高いほど前記非接触期間が長く設定されてもよい。容器の高さが高いほどノンシールガッシング工程時などに容器内に挿入される筒部材の長さが短くなる。そのため、容器内の空気を置換ガスに十分に置換するために必要な時間が長くなる。この形態によれば、容器の高さが高いほど非接触期間が長く設定されるので、容器内を置換ガスで十分に置換することができる。
【０００９】
本発明の充填装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００Ａ、１００Ｂ）を搬送する搬送手段（４）と、筒部材（２２）が設けられる本体（２１）を有する充填バルブ（２０）と、前記搬送手段にて搬送されている充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔（Ｔ）を変更する間隔変更手段（１０）と、を備え、前記充填対象の容器内に前記筒部材が挿入されるとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとが密着するように前記間隔変更手段にて前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更して前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置（１）において、前記筒部材の長さは、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填装置にて液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが離間状態に維持される長さに設定され、前記間隔変更手段は、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させる前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される所定間隔に維持し、かつ前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記所定間隔に維持する非接触期間の長さを変更できることにより、上述した課題を解決する。
【００１０】
本発明の充填装置によれば、間隔変更手段は非接触期間の長さを変更できるので、充填対象の容器の高さに応じて非接触期間の長さを適切に変更することにより、上述した充填方法と同様に筒部材を取り替えることなく高さの異なる容器に適切に液体を充填することができる。そのため、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応でき、かつ充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【００１１】
本発明の充填装置の一形態において、前記間隔変更手段は、前記所定の搬送経路に沿ってカム面（１２ａ）が配置されるカム板部材（１２）と、前記充填対象の容器が載置されるプレート部材（１５）を有するとともに前記カム面に沿って移動することにより前記プレート部材に載置された容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更するリフタ部材（１３）と、を備え、前記非接触期間の長さの変更は、前記カム板部材のカム面の形状を変更することにより行われてもよい。この場合、カム面の形状変更によって充填装置を高さの異なる容器に対応させることができる。カム面は容器内に充填する液体と直接接触する部分ではないため、充填装置を高さの異なる容器に対応させる場合に充填装置の洗浄が不要となる。したがって、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【００１２】
本発明の充填装置の一形態において、前記充填バルブは、前記筒部材に沿って移動するように前記筒部材に設けられ、前記間隔変更手段によって前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に挟まれるスペーサ部材（２４）を備えていてもよい。この場合、充填対象の容器と充填バルブとを密着させた際に容器内に挿入される筒部材の長さをスペーサ部材の厚さによって変更できる。そのため、充填装置にて液体が充填される最低高容器の高さが変更されても、スペーサ部材の厚さを変更することにより、充填装置を変更後の最低高容器の高さに容易に対応させることができる。
【００１３】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明によれば、筒部材の長さを最低高容器に適した長さに固定し、充填対象の容器と充填バルブとを密着させる前に充填対象の容器と充填バルブの本体との間隔を充填対象の容器と充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに筒部材が充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを充填対象の容器の高さに応じて変更するので、簡単な構造の充填バルブで高さの異なる容器に対応できる。また、容器内に充填する液体と接触する部分である筒部材を取り替える必要がないため、充填装置を高さの異なる容器に対応させるために要する作業を簡略化できるとともにその作業時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１及び図２を参照して本発明の一形態に係る充填装置について説明する。図１は、充填装置１の上面図を、図２は充填装置１を図１の矢印Ｓ方向から見た側面図を示している。図１の充填装置１は、図３に一例を示した各種の容器１００Ａ、１００Ｂに液体としてビールを充填する装置である。容器１００Ａ、１００Ｂは、その内部にビールが充填され、その後、口部１０１Ａ、１０１Ｂがキャップなどで密封される周知の容器でよいため、詳細な説明は省略する。図３に示したように容器１００Ａ、１００Ｂは、その高さｈａ、ｈｂがそれぞれ異なる。このように充填装置１では、高さｈａ、ｈｂが異なる種々の容器に液体が充填される。なお、本形態の充填装置１では、図３の容器１００Ａが充填装置１にてビールが充填される容器で最も高さが低い容器（最低高容器）として設定される。図３には直径が同じ２種類の容器を示したが、充填装置１では直径の異なる容器にビールを充填することもできる。なお、以下では各容器１００Ａ、１００Ｂを特に区別する必要がない場合、単に容器１００と称する。
【００１６】
本発明の充填装置１は、容器１００を搬送するために搬送経路の上流から順にスクリューコンベア２、容器供給スターホイール３、搬送手段としてのメインスターホイール４、及び転送スターホイール５を備えている。なお、スクリューコンベア２は、各容器１００が容器供給スターホイール３の各ポケットに適切に移動するように容器１００の間隔を調整する周知のコンベアでよい。また、各スターホイール３、４、５は搬送ホイールの外周に設けられた複数のポケットに容器１００を取り込み、所定の搬送経路に沿って容器１００を搬送する周知のものでよい。そのため、これらに関する詳細な説明は省略する。図２に示したようにメインスターホイール４では、容器１００がメインスターホイール４のポケットに取り込まれるとともに容器１００を図２の上下方向に昇降させることが可能な間隔変更手段としてのリフタ機構１０上に載置され、この状態で搬送される。また、図２に示したようにメインスターホイール４の上方には、メインスターホイール４とともに回転し、メインスターホイール４にて搬送される容器１００の口部１０１と密着させて容器１００内に液体を充填するための複数の充填バルブ２０が設けられている。
【００１７】
図２に示したようにリフタ機構１０は、メインスターホイール４とともに回転する本体１１と、メインスターホイール４による容器１００の搬送経路に沿ってカム面１２ａが配置されるようにメインスターホイール４の下方に設けられるカム板１２と、メインスターホイール４の各ポケットとそれぞれ対応するように本体１１に設けられた複数の孔１１ａに図２の上下方向に移動可能に取り付けられるリフタ部材としての複数のリフタ１３とを備えている。リフタ１３は、支柱１４と、支柱１４の上端に設けられてメインスターホイール４のポケットに取り込まれた容器１００が載置される搬送プレート１５と、支柱１３の下端に設けられてカム面１２ａに沿って移動するカムフォロア１６とを備えている。また、各リフタ１３は、不図示の付勢機構によって図２の上方向に付勢されている。このようにリフタ１３を上方向に付勢することによりリフタ１３のカムフォロア１６をカム板１２のカム面１２ａに沿って移動させることができる。
【００１８】
図４は、充填バルブ２０を拡大して示した図である。図４に示したように充填バルブ２０は、バルブ本体２１と、容器１００内に挿入される筒部材としてのベントチューブ２２と、容器１００の中心をビール充填時に適切な位置に調整するためのセンタリングベル２３と、スペーサ２４とを備えている。ノズル本体２１は、ベントチューブ２２を介してその先端２２ａから置換ガス及びビールなどを噴出させることが可能な周知のものでよいため、詳細な説明は省略する。図４に示したようにノズル本体２１には、ベントチューブ２２の先端２２ａから噴出させる置換ガス及びビールをノズル本体２１に供給するための供給ライン２５、２６が接続されている。センタリングベル２３及びスペーサ２４は、ベントチューブ２２に沿ってそれぞれ上下動可能なようにベントチューブ２２に設けられている。ベントチューブ２２の先端２２ａは、これらセンタリングベル２３及びスペーサ２４が落下しないように広がっている。図４に示したようにセンタリングベル２３のうち容器１００の口部１０１と接する部分には、図２の上下方向に貫通する通路２３ａが設けられている。また、スペーサ２４にも同様に図２の上下方向に貫通し、センタリングベル２３の通路２３ａと連通する通路２４ａが設けられている。
【００１９】
スペーサ２４の厚さＬは、最低高容器である容器１００Ａ内にベントチューブ２２が挿入され、かつ容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた状態においてベントチューブ２２の先端２２ａが容器１００Ａの底面から所定の高さで停止するように設定される。このようにスペーサ２４の厚さＬを設定することにより、ベントチューブ２２の長さを容器１００Ａ内にベントチューブ２２が挿入され、かつ容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた場合にベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ａの底面とが離間状態に維持される長さに設定できる。なお、所定の高さとしては、容器１００Ａ内に置換ガス及びビールを供給する際にこれらを適切に供給可能な高さが設定される。
【００２０】
次に図１及び図２を参照して充填装置１にて容器１００Ａにビールを充填する場合のビール充填方法について説明する。充填装置１には、図１の矢印Ａ方向から容器１００Ａが順次送り込まれる。充填装置１に送り込まれた容器１００Ａは、まずスクリューコンベア２で矢印Ｂ方向に搬送されて各容器１００Ａ間の距離が揃えられる。次に容器１００Ａは、スクリューコンベア２から供給スターホイール３に送られ、その後メインスターホイール４に送られる。
【００２１】
図２に示したようにメインスターホイール４に搬送された容器１００Ａは、搬送プレート１５上に載置され、矢印Ｃ方向に搬送される。メインスターホイール４では、容器１００Ａに対してまずノンシールガッシング工程Ｓ１が行われ、次にシールガッシング工程Ｓ２が行われる。その後、容器１００Ａ内にビールを充填する充填工程及び容器１００Ａをキャップで密封する密封工程が行われる。なお、充填工程及び密封工程は、容器にビールを充填する周知の充填方法と同様に行えばよいため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図２を参照してノンシールガッシング工程Ｓ１及びシールガッシング工程Ｓ２について説明する。これらの工程Ｓ１、Ｓ２は、容器１００内の空気を二酸化炭素などの置換ガスによって排出させ、容器１００内の酸素濃度を低下させるために行う。ノンシールガッシング工程Ｓ１では、容器１００Ａとバルブ本体２１との間に所定の隙間が設けられるとともにベントチューブ２２が容器１００Ａ内に挿入されるように容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔを調整し、この状態でベントチューブ２２の先端２２ａから二酸化炭素を容器１００Ａ内に導入して容器１００Ａ内の空気をセンタリングベル２３の通路２３ａ及びスペーサ２４の通路２４ａを介して容器１００Ａとバルブ本体２１との隙間から排出する。なお、ノンシールガッシング工程Ｓ１を行う際に容器１００Ａとバルブ本体２１との間に設けられる所定の隙間は、容器１００Ａの容積、高さ、及び直径などに応じて容器１００Ａ内の酸素濃度を適切に低下させることが可能なように適宜設定される。シールガッシング工程Ｓ２では、容器１００Ａとバルブ本体２１との間に隙間ができないように容器１００Ａがバルブ本体２１に押し付けられ、この状態でベントチューブ２２の先端２２ａから二酸化炭素を容器１００Ａ内に導入して容器１００Ａ内の空気をセンタリングベル２３の通路２３ａ、スペーサ２４の通路２４ａ及びバルブ本体２１に設けられた通路（不図示）を介して外部に排出する。本発明では、このように容器１００とバルブ本体２１との間に隙間ができないように容器１００をバルブ本体２１に押し付けた状態を容器１００と充填バルブ２０とを密着させた状態と呼ぶ。
【００２３】
メインスターホイール４では、まず容器１００Ａに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行うべく容器１００Ａを図２の上方向に、すなわち充填バルブ２０と近付く方向に上昇させる。この容器１００Ａの上昇は、図２に示したようにカム板１２の高さを位置Ｐ１から位置Ｐ２まで徐々に低くし、リフタ１３を図２の上方向に移動させることによって行う。このように容器１００Ａを上方に移動させると、まずセンタリングベル２３が容器１００Ａの口部１０１Ａと接触し、センタリングベル２３にて容器１００Ａの位置がベントチューブ２２の挿入を容易に行うことが可能な位置に調整される。その後、容器１００Ａの上昇は、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔となるまで継続して行われる。この際、センタリングベル２３及びスペーサ２４は、容器１００Ａとともにベントチューブ２２に沿って上方向に移動する。
【００２４】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２に到達し、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔になると、カム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までは容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがその間隔に維持される。この間隔の維持は、図２に示したようにカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までカム板１２の高さが一定の高さに維持されることによって行われる。ノンシールガッシング工程Ｓ１は、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔがノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔に維持される非接触期間、すなわちリフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３まで移動する間に行われる。
【００２５】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ３に到達すると、次に容器１００Ａに対してシールガッシング工程Ｓ２を行うべくカム板１２の位置Ｐ３から位置Ｐ４まで容器１００Ａをさらに上方向に上昇させる。その後、リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ４に達し、容器１００Ａと充填バルブ２０とが密着するとシールガッシング工程Ｓ２が行われる。シールガッシング工程Ｓ２が終了すると容器１００Ａに対して充填工程及び密封工程が行われる。その後、容器１００Ａはメインスターホイール４から転送スターホイール５に搬出されて次の工程に送られる。
【００２６】
次に図５及び図６を参照して充填装置１にて容器１００Ｂにビールを充填する場合のビール充填方法について説明する。図５は、各容器１００Ａ、１００Ｂに充填バルブ２０を密着させたときに各容器１００Ａ、１００Ｂ内に挿入されるベントチューブ２２の長さを示している。図６は、容器１００Ｂにビールを充填する場合における充填装置１のメインスターホイール４を図２と同様に矢印Ｓ方向から見た図を示している。なお、図５及び図６において図２及び図３と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。充填装置１では、容器１００Ｂにビールを充填する場合でも容器１００Ａにビールを充填する場合に使用した充填バルブ２０をそのまま使用する。そのため、図５の右側に示したように容器１００Ｂと充填バルブ２０とを密着させた場合におけるベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ｂの底面との距離は、図５の左側に示したように容器１００Ａと充填バルブ２０とを密着させた場合におけるベントチューブ２２の先端２２ａと容器１００Ａの底面との距離よりも容器１００Ａの高さｈａと容器１００Ｂの高さｈｂとの差Δｈの分長くなる。そのため、ノンシールガッシング工程Ｓ１において二酸化炭素を容器１００Ｂ内に供給した場合、二酸化炭素が容器１００Ｂの底部に吹き付けられる勢いが弱められ、容器１００Ｂ内の酸素濃度を低下させるために必要な時間が長くなる。そこで、容器１００Ｂに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行う期間を長くし、これにより容器１００Ｂ内の酸素濃度を十分に低下させる。このようにノンシールガッシング工程Ｓ１の時間を長くするべく、図６に示したようにカム板１２にカム延長部３０を取り付け、カム板１２のカム面１２ａの形状を変更する。なお、カム延長部３０は、カム板１２の位置Ｐ３から位置Ｐ５までのカム板１２の高さがカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ３までの高さと同じ高さになるようにカム面１２ａの形状を変更する。充填装置１では、容器１００Ｂにビールを充填する場合でも、ノンシールガッシング工程Ｓ１以外の工程は容器１００Ａにビールを充填する場合と同様に行われる。
【００２７】
図６を参照してメインスターホイール４において容器１００Ｂに行われるノンシールガッシング工程Ｓ１について説明する。メインスターホイール４においてリフタ１３がカム板１２の位置Ｐ３に到達するまでは、上述した容器１００Ａと同様の処理が容器１００Ｂに対しても行われる。上述したように容器１００Ｂにビールを充填する場合はカム板１２にカム延長部３０が取り付けられるので、容器１００Ａとバルブ本体２１との間隔Ｔはカム板１２の位置Ｐ３を通過しても位置Ｐ５までノンシールガッシング工程Ｓ１を行うのに適した間隔に維持できる。そこで、リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ２から位置Ｐ５まで移動する間、容器１００Ｂに対してノンシールガッシング工程Ｓ１を行う。
【００２８】
リフタ１３がカム板１２の位置Ｐ５に到達すると、次に容器１００Ａに対してシールガッシング工程Ｓ２を行うべくカム板１２の位置Ｐ５から位置Ｐ６まで容器１００Ｂをさらに上方向に上昇させる。その後は、上述した容器１００Ａと同様に工程が進められる。
【００２９】
なお、カム板１２に取り付けられるカム延長部３０の形状は、充填対象の容器１００の高さ、直径、及び容量などに応じて、その容器１００に対して適切にノンシールガッシング工程Ｓ１が行うことが可能なように適宜変更してよい。
【００３０】
このように充填装置１では、ビールを充填する充填対象の容器を容器１００Ａから容器１００Ｂに変更する場合でも、カム板１２にカム延長部３０を取り付けるだけでよく、ベントチューブ２２など充填バルブ２０をオペレータが触る必要がない。充填バルブ２０をオペレータが触った場合は、充填バルブ２０の洗浄が必要となるが、本発明の充填装置１ではそれが不要となる。そのため、充填装置１を高さの異なる容器１００に対応させる場合の作業を簡略化できるとともに作業時間を短縮できる。また、高さの異なる容器１００Ａ、１００Ｂに適用させるための部分を充填バルブ２０に設ける必要がないため、簡単な構造の充填バルブ２０で高さの異なる容器に対応できる。
【００３１】
充填装置１においては、容器１００Ｂに対して行うノンシールガッシング工程Ｓ１の期間を容器１００Ａに対して行うノンシールガッシング工程Ｓ１の期間よりも長くするので、ノンシールガッシング工程時に容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さが短くても容器１００内の空気を二酸化炭素で置換して容器１００内の酸素濃度を十分に低下させることができる。
【００３２】
充填装置１では、スペーサ２４の厚さＬによって容器１００内に挿入されるベントチューブ２２の長さを調整しているため、充填装置１でビールが充填される最低高容器の高さが変更になってもスペーサ２４を変更することにより、この最低高容器の高さの変更に容易に対応することができる。
【００３３】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の充填装置で容器に充填される液体はビールに限定されない。発泡酒や焼酎、ウオッカ、ジュースなど種々の飲料などの液体を充填してよい。
【００３４】
上述した形態では、容器を充填バルブのバルブ本体に近付けさせて容器とバルブ本体との間隔を変更したが、バルブ本体を容器に近付かせて容器とバルブ本体との間隔を変更してもよい。また、この容器とバルブ本体との間隔を変更する間隔変更手段は、カム板に限定されない。アクチュエータなどによって容器とバルブ本体との間隔を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一形態に係る充填装置を示す図。
【図２】充填装置を図１の矢印Ｓ方向から見た側面図。
【図３】充填装置にてビールが充填される容器を示す図。
【図４】充填バルブを拡大して示す図。
【図５】充填バルブと容器とを密着させたときに容器内に挿入されるベントチューブの長さを説明するための図。
【図６】カム板にカム延長部を取り付けた充填装置を図１の矢印Ａ方向から見た側面図。
【符号の説明】
【００３６】
１ 充填装置
４ メインスターホイール（搬送手段）
１０ リフタ機構（間隔変更手段）
１２ カム板（カム板部材）
１２ａ カム面
１３ リフタ（リフタ部材）
１５ 搬送プレート（プレート部材）
２０ 充填バルブ
２１ バルブ本体
２２ ベントチューブ（筒部材）
２４ スペーサ（スペーサ部材）
１００Ａ 容器
１００Ｂ 容器
Ｓ１ ノンシールガッシング工程
Ｔ 容器とバルブ本体との間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送経路に沿って充填対象の容器を搬送しつつ充填バルブの本体に設けられる筒部材を前記充填対象の容器内に挿入するとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置に適用され、高さの異なる容器に前記充填装置で液体を充填する充填方法において、
前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填工程の前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入されるように前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更し、かつ前記筒部材を介して前記充填対象の容器内に置換ガスを導入して前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間の隙間から前記充填対象の容器内に導入した置換ガスにて置換されたガスを排出するノンシールガッシング工程が設けられ、
前記筒部材の長さは、前記充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが前記充填工程時に離間状態に維持される長さに設定され、
前記ノンシールガッシング工程を行うべく前記充填工程の前に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを前記充填対象の容器の高さに応じて変更することを特徴とする充填方法。
【請求項２】
前記充填対象の容器の高さが高いほど前記非接触期間が長く設定されることを特徴とする請求項１に記載の充填方法。
【請求項３】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送する搬送手段と、筒部材が設けられる本体を有する充填バルブと、前記搬送手段にて搬送されている充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更する間隔変更手段と、を備え、前記充填対象の容器内に前記筒部材が挿入されるとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとが密着するように前記間隔変更手段にて前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更して前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置において、
前記筒部材の長さは、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填装置にて液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが離間状態に維持される長さに設定され、
前記間隔変更手段は、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させる前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される所定間隔に維持し、かつ前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記所定間隔に維持する非接触期間の長さを変更できることを特徴とする充填装置。
【請求項４】
前記間隔変更手段は、前記所定の搬送経路に沿ってカム面が配置されるカム板部材と、前記充填対象の容器が載置されるプレート部材を有するとともに前記カム面に沿って移動することにより前記プレート部材に載置された容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更するリフタ部材と、を備え、
前記非接触期間の長さの変更は、前記カム板部材のカム面の形状を変更することにより行われることを特徴とする請求項３に記載の充填装置。
【請求項５】
前記充填バルブは、前記筒部材に沿って移動するように前記筒部材に設けられ、前記間隔変更手段によって前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に挟まれるスペーサ部材を備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の充填装置。
【請求項１】
所定の搬送経路に沿って充填対象の容器を搬送しつつ充填バルブの本体に設けられる筒部材を前記充填対象の容器内に挿入するとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置に適用され、高さの異なる容器に前記充填装置で液体を充填する充填方法において、
前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させて前記充填対象の容器内に液体を充填する充填工程の前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入されるように前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更し、かつ前記筒部材を介して前記充填対象の容器内に置換ガスを導入して前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間の隙間から前記充填対象の容器内に導入した置換ガスにて置換されたガスを排出するノンシールガッシング工程が設けられ、
前記筒部材の長さは、前記充填装置で液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが前記充填工程時に離間状態に維持される長さに設定され、
前記ノンシールガッシング工程を行うべく前記充填工程の前に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される間隔に維持する非接触期間の長さを前記充填対象の容器の高さに応じて変更することを特徴とする充填方法。
【請求項２】
前記充填対象の容器の高さが高いほど前記非接触期間が長く設定されることを特徴とする請求項１に記載の充填方法。
【請求項３】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送する搬送手段と、筒部材が設けられる本体を有する充填バルブと、前記搬送手段にて搬送されている充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更する間隔変更手段と、を備え、前記充填対象の容器内に前記筒部材が挿入されるとともに前記充填対象の容器と前記充填バルブとが密着するように前記間隔変更手段にて前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更して前記充填対象の容器内に液体を充填する充填装置において、
前記筒部材の長さは、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填装置にて液体が充填される容器のうち最も高さの低い容器の底面と前記筒部材の先端とが離間状態に維持される長さに設定され、
前記間隔変更手段は、前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させる前に、前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に隙間が設けられるとともに前記筒部材が前記充填対象の容器内に挿入される所定間隔に維持し、かつ前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間隔を前記所定間隔に維持する非接触期間の長さを変更できることを特徴とする充填装置。
【請求項４】
前記間隔変更手段は、前記所定の搬送経路に沿ってカム面が配置されるカム板部材と、前記充填対象の容器が載置されるプレート部材を有するとともに前記カム面に沿って移動することにより前記プレート部材に載置された容器と前記充填バルブの本体との間隔を変更するリフタ部材と、を備え、
前記非接触期間の長さの変更は、前記カム板部材のカム面の形状を変更することにより行われることを特徴とする請求項３に記載の充填装置。
【請求項５】
前記充填バルブは、前記筒部材に沿って移動するように前記筒部材に設けられ、前記間隔変更手段によって前記充填対象の容器と前記充填バルブとを密着させた場合に前記充填対象の容器と前記充填バルブの本体との間に挟まれるスペーサ部材を備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１５５９５７（Ｐ２００８−１５５９５７Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４７０４１（Ｐ２００６−３４７０４１）
【出願日】平成１８年１２月２５日（２００６．１２．２５）
【出願人】（３０７０２７５７７）麒麟麦酒株式会社 (350)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２５日（２００６．１２．２５）
【出願人】（３０７０２７５７７）麒麟麦酒株式会社 (350)
【Ｆターム（参考）】
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