回転式充填装置とその充填方法
【課題】１台で、複数の製品液を充填できるとともに、１つのノズルで生産しながら、他のノズルと同ノズルに連結した給液管路の洗浄ができるため、液替えのための洗浄時間を生産とは別に必要とせず、効率の良い生産ができるとともに、１台の機械で多様な生産に適用できる回転式充填装置と充填方法を提供する。
【解決手段】複数の充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の第１給液管路１２と第２給液管路１３によって充填液供給源と回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７と第２ノズル８との間を連結し、各充填液供給源から供給される製品液を、種類毎に対応した各給液配管を経て容器３に充填する第１給液管路１２と第２給液管路１３とを有する。さらに、容器３の充填に使用するノズルを切り替えるノズル切り替え手段の駆動により、給液管路を切り替えることで同一の容器３に複数種類の製品液を充填可能にした。
【解決手段】複数の充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の第１給液管路１２と第２給液管路１３によって充填液供給源と回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７と第２ノズル８との間を連結し、各充填液供給源から供給される製品液を、種類毎に対応した各給液配管を経て容器３に充填する第１給液管路１２と第２給液管路１３とを有する。さらに、容器３の充填に使用するノズルを切り替えるノズル切り替え手段の駆動により、給液管路を切り替えることで同一の容器３に複数種類の製品液を充填可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填液供給源から供給される液体を回転する環状の容器搬送路の上方の各ノズルに送り、各ノズルから容器搬送路上の容器に液体を充填する回転式充填装置とその充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体充填装置として回転式充填装置が知られている。ここでは、回転式の液体充填装置の本体の周囲に環状の容器搬送路が設けられている。容器搬送路上には、製品液が充填される充填対象となる複数の容器を載置する容器台が適宜の間隔を存して並設されている。さらに、容器搬送路の上方には、容器搬送路上の容器台毎にそれぞれ対応して液体を充填するノズルが並設されている。これらのノズルは、回転式充填装置の本体に支持され、容器搬送路上の容器台の搬送速度とそれぞれ同期して同時に移動する構成になっている。
【０００３】
一方、充填したい液体は充填液供給源としての充填液タンクに貯留されている。この充填液タンクに一端が連結された流体管路の他端は回転式充填装置の本体に並設されたノズルと同数の管路に分岐されている。この分岐管路は回転式充填装置の本体の各ノズルに連結されている。そして、タンクに貯留された液体をこの充填液タンクに接続された流体管路を介して、回転式充填装置の本体の各ノズルから容器搬送路上の容器台の上の各容器に充填するものである。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、液体充填経路に２つの充填液供給源（第１の充填液供給源と第２の充填液供給源）を設け、容器搬送路上の容器台毎にそれぞれ２つのノズル（第１のノズルと第２のノズル）をそれぞれ独立して設けている構成が示されている。ここでは、第１の充填液供給源から供給される第１の液体がこの充填液供給源に一端が接続された第１の流体管路を介してこの流体管路の他端に配設された複数の第１のノズルに供給されて充填可能な第１の経路が設けられている。さらに、第１の充填液と異なる第２の充填液が第２の充填液供給源に一端が接続された第２の流体管路を介してこの流体管路の他端に配設された複数の第２のノズルから充填可能な第２の経路が設けられている。これらの第１の経路と第２の経路とは、それぞれ独立して設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置では、１つの液体充填装置に複数の液体充填経路を設けたことで、例えば、第１の経路に設けられた第１のノズルが詰まった場合に、バックアップとして第２の経路に設けられた第２のノズルを用いてこの液体を充填することを続けることができる。しかしながら、特許文献１の装置では、２つの充填液供給源と容器搬送路上の各容器台の２つのノズルとの間の流体管路を洗浄する場合には、回転式充填装置を動かさずに行う必要があるため、回転式充填装置による生産（容器搬送路上の容器に液体を充填する作業）と同時に流体管路の洗浄を行なうことができない。
【０００７】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、１台で、複数の製品液を充填できるとともに、液体充填経路で生産しながら使用していない液体充填経路の洗浄ができるため、液替えのための洗浄時間を必要とせず、効率の良い生産ができるとともに、１台の機械で多様な生産に適用できる回転式充填装置とその充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面の態様は、複数の容器を搬送する環状の容器搬送軌道を備えた容器搬送路と、この容器搬送路上の各容器毎に対応して各容器の上方にそれぞれ配設され、前記容器搬送路上の容器の移動に同期して移動可能な複数のノズルと、前記容器搬送路上の容器に製品液を供給する複数の充填液供給源と、前記充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の給液配管によって前記充填液供給源と前記各ノズルとの間を連結し、前記各充填液供給源から供給される製品液を前記製品液の種類毎に対応した別々の前記各給液配管を経て前記容器に充填する給液管路と、前記各容器毎に設けられ、前記容器の充填に使用する前記ノズルを切り替えるノズル切り替え手段と、前記充填液供給源毎の前記各給液配管に対応した別々の前記廃液配管を備え、前記ノズルからの廃液を前記充填液供給源毎に別々の経路に対応した前記廃液配管から混合されることなく廃液させる廃液管路と、いずれかの前記ノズルから前記容器に前記製品液を充填していずれかの前記給液管路にて生産している作業中に、前記製品液を充填していない他の前記ノズルからの廃液を前記廃液管路から廃液させて洗浄可能な洗浄手段と、を具備し、前記ノズル切り替え手段の駆動により、前記容器に充填する給液管路を切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にしたことを特徴とする回転式充填装置である。
【０００９】
好ましくは、前記給液配管は、可撓性を有する配管によって形成され、前記ノズル切り替え手段は、複数の前記ノズルを保持するノズルヘッドと、前記ノズルヘッドを一つのノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態と、他のノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態とに切り替えるアクチュエータと、を含み、前記アクチュエータの駆動により、前記ノズルヘッドを介して前記容器への充填位置の前記ノズルを切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にした。
【００１０】
本発明の他の局面の態様は、前記に記載の回転式充填装置を用いて前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に同種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法である。
【００１１】
本発明の他の局面の態様は、前記に記載の回転式充填装置を用いて前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に別種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の液体充填経路下で、１台で、複数の製品液を充填できるとともに、液体充填経路を用いて生産しながら、使用していない液体充填経路の洗浄ができるため、液替えのための洗浄時間を生産とは別に必要とせず、効率の良い生産ができるとともに、１台の機械で多様な生産に適用できる回転式充填装置とその充填方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回転式充填装置の全体の概略構成を示す側面図。
【図２】回転式充填装置の給液管路の分配装置と回転式充填装置の複数のノズルとの間の充填液配管の配置状態を示す平面図。
【図３】回転式充填装置の廃液管路の廃液収集装置と回転式充填装置の複数のノズルとの間の洗浄廃液回収配管の配置状態を示す平面図。
【図４】回転式充填装置の分配装置の第１の多重配管部を示す要部の縦断面図。
【図５】回転式充填装置の廃液配管の第２の多重配管部を示す要部の縦断面図。
【図６】回転式充填装置のノズルによる充填中に洗浄用キャップを待機位置に移動した状態を示す側面図。
【図７】回転式充填装置のノズルに洗浄用キャップを装着した状態を示す側面図。
【図８】回転式充填装置の生産用のノズル切り替え手段を示す平面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の回転式充填装置の容器搬送路上の容器に２つのノズルから製品液を同時充填する充填方法を示す要部の縦断面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の回転式充填装置の充填方法による第１のノズルから第１の製品液を充填する状態を示す要部の縦断面図。
【図１１】第３の実施の形態の回転式充填装置の充填方法による第２のノズルから第２の製品液を充填する状態を示す要部の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
（構成）
図１乃至図８は、本発明の第１の実施の形態を示す。図１は、回転式充填装置１の全体の概略構成を示す側面図である。本実施の形態の回転式充填装置１の本体２には、充填液が充填される充填対象となる複数の容器３を搬送する環状の容器搬送軌道４ａを備えた容器搬送路４が設けられている。この容器搬送路４には、図示しない外部の容器搬送装置から搬送される容器３を１個毎に移載される容器台５が環状の容器搬送軌道４ａに沿って複数並設されている（図２参照）。容器台５は、容器搬送軌道４ａの中心線を中心に環状の容器搬送軌道４ａに沿って回転駆動されるようになっている。
【００１５】
また、回転式充填装置１の本体２は、固定台２Ａと、この固定台２Ａに対して容器搬送路４の容器３の搬送速度に同期し、任意の速度で回転可能な回転テーブル２Ｂとが配設されている。回転テーブル２Ｂの軸心部には、円筒状の支軸部２Ｃが配設されている。支軸部２Ｃは、回転テーブル２Ｂと一体に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
容器搬送路４の容器台５の上方には、容器搬送路４上の容器３毎に対応してそれぞれ複数（本実施の形態では２つ）のノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）が配設されている。これらの第１ノズル７と第２ノズル８は、支軸部２Ｃに固定されたノズル支持部材２Ｄに支持されている。これにより、容器搬送路４上の容器３毎に並設されている第１ノズル７と第２ノズル８は、ノズル支持部材２Ｄに支持された状態で容器搬送路４上の容器３の搬送速度に同期して同時に同方向に移動するようになっている。
【００１７】
第１ノズル７の上部には第１充填バルブ９が連結されている。同様に、第２ノズル８の上部には第２充填バルブ１０が連結されている。さらに、ノズル支持部材２Ｄには、各容器台５の上方にそれぞれ対応する容器３の充填に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替えるノズル切り替え手段６１が設けられている。
【００１８】
図８は、ノズル切り替え手段６１を示す。このノズル切り替え手段６１は、ノズル支持部材２Ｄに内端部が回動支軸６２を中心に回動可能に軸支されたノズルヘッド６３と、このノズルヘッド６３を駆動するアクチュエータであるエアーシリンダ６４とを有する。エアーシリンダ６４のプランジャ６５の先端はノズルヘッド６３の中途部に回動ピン６６を中心に回動可能に軸支されている。ノズルヘッド６３の外端部には上記第１ノズル７と第２ノズル８とが並設された状態で保持されている。
【００１９】
そして、エアーシリンダ６４の駆動により図８中に矢印で示すようにノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動される。このとき、第１ノズル７と第２ノズル８とのいずれか一方が選択的に使用される状態と、両方が一緒に使用される状態とに切り替え可能となっている。例えば、図８の状態で、第１ノズル７が容器３の充填に使用する使用位置で保持されている場合には、エアーシリンダ６４の駆動により、ノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に時計回り方向に回動する動作により、第２ノズル８が容器３の充填に使用する使用位置に移動されるようになっている。なお、図８の状態では、第１ノズル７と第２ノズル８とが一緒に使用される状態に切り替えることもできる。
【００２０】
回転式充填装置１の本体２の上部には容器搬送路４上の容器３に製品液を供給する液体供給装置１１が設けられている。この液体供給装置１１には、図示しない複数（本実施の形態では２つ）の充填液供給源（第１充填液供給源と第２充填液供給源）毎にそれぞれ対応させた２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）が設けられている。ここで、第１充填液供給源からは第１充填液が供給され、第２充填液供給源からは第２充填液が供給される。なお、第２充填液は、第１充填液と同一または異なる種類の液体を使用することができる。
【００２１】
第１給液管路１２と第２給液管路１３には、充填液供給源毎にそれぞれ対応させた２経路の分配装置（第１分配装置１４ａと第２分配装置１４ｂ）が充填液供給源と第１ノズル７および第２ノズル８との間に配設されている。図４に示すように第１分配装置１４ａと第２分配装置１４ｂには、第１の二重配管（多重配管部）１５が設けられている。この第１の二重配管１５は、回転式充填装置１の本体２の上部側に同軸上に配置された２つの管路（第１上管路１６と第２上管路１７）を有する。第１上管路１６は、回転式充填装置１の本体２の中心線上に縦に配置された直管状の縦管路（独立流路）１６ａとこの縦管路１６ａの下部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部１６ｂとを有する。
【００２２】
第２上管路１７は、縦管路１６ａの周囲を囲む状態で配設された環状の縦管路（独立流路）１７ａとこの縦管路１７ａの下部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部１７ｂとを有する。第２上管路１７の液受け部１７ｂは、第１上管路１６の液受け部１６ｂの上側に配置されている。
【００２３】
第１の二重配管１５には、支軸部２Ｃに固定され、支軸部２Ｃと一体的に回転する回転部１５ａと、回転部１５ａに対して非回転状態で保持される２つの固定部（第１固定部１５ｂと第２固定部１５ｃ）が設けられている。第１固定部１５ｂは、第１の二重配管１５の第２上管路１７の上端側に配置されている。第２固定部１５ｃは、第１上管路１６の上端側に配置されている。
【００２４】
第１の二重配管１５の第１固定部１５ｂには、ほぼ水平方向の直管状の管路１８が連結されている。この直管状管路１８には、第１充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路を連結する第１充填液供給口（配管連結部）１９が設けられている。さらに、第１の二重配管１５の第２固定部１５ｃには、ほぼＬ字状に屈曲された屈曲管路２０が連結されている。この屈曲管路２０には、第２充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路を連結する第２充填液供給口（配管連結部）２１が設けられている。
【００２５】
また、第２上管路１７の液受け部１７ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第１バルブ配管（分配管路）２２の内端部を連結する第１充填液供給口（配管連結部）２３が設けられている。同様に、第１上管路１６の液受け部１６ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第２バルブ配管（分配管路）２４の内端部を連結する第２充填液供給口（配管連結部）２５が設けられている。
【００２６】
また、第１バルブ配管２２の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９に連結されている。同様に、第２バルブ配管２４の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に連結されている。上記第１バルブ配管２２および第２バルブ配管２４は、可撓性を有する配管によって形成されている。
【００２７】
これにより、第１充填液供給源から供給される製品液は、第１充填液供給口１９から直管状管路１８および第１の二重配管１５の第２上管路１７を経由して第１バルブ配管２２に供給され、回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９から第１ノズル７を通して容器３に供給されるようになっている。同様に、第２充填液供給源から供給される製品液は、第２充填液供給口２１から屈曲管路２０および第１の二重配管１５の第１上管路１６を経由して第２バルブ配管２４に供給され、回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０から第２ノズル８を通して容器３に供給されるようになっている。
【００２８】
また、回転式充填装置１の本体２の下部には、液体供給装置１１の各液体管路を洗浄する洗浄装置（洗浄手段）２６が設けられている。この洗浄装置２６は、充填液供給源毎の各給液配管に対応した別々の廃液管路（第１廃液管路２８と第２廃液管路２７）を備えている。
【００２９】
第１廃液管路２８と第２廃液管路２７には、充填液供給源毎にそれぞれ対応させた２経路の廃液収集装置（第１廃液収集装置２９ａと第２廃液収集装置２９ｂ）が設けられている。図５に示すように第１廃液収集装置２９ａと第２廃液収集装置２９ｂには、第２の二重配管（多重配管部）３０が設けられている。この第２の二重配管３０は、回転式充填装置１の本体２の下部側に同軸上に配置された２つの管路（第１下管路３１と第２下管路３２）を有する。第１下管路３１は、回転式充填装置１の本体２の中心線上に縦に配置された直管状の縦管路（独立流路）３１ａとこの縦管路３１ａの上部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部３１ｂとを有する。
【００３０】
第２下管路３２は、縦管路３１ａの周囲を囲む状態で配設された環状の縦管路（独立流路）３２ａとこの縦管路３２ａの上部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部３２ｂとを有する。第２下管路３２の液受け部３２ｂは、第１下管路３１の液受け部３１ｂの下側に配置されている。
【００３１】
第２の二重配管３０には、支軸部２Ｃに固定され、支軸部２Ｃと一体的に回転する回転部３０ａと、回転部３０ａに対して非回転状態で保持される２つの固定部（第１固定部３０ｂと第２固定部３０ｃ）が設けられている。第１固定部３０ｂは、第２の二重配管３０の第２下管路３２の下端側に配置されている。第２固定部３０ｃは、第２下管路３２の下端側に配置されている。
【００３２】
第１下管路３１の液受け部３１ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第１廃液回収配管（廃液管路）３３の内端部を連結する第１廃液回収口（配管連結部）３４が設けられている。同様に、第２下管路３２の液受け部３２ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第２廃液回収配管（廃液管路）３５の内端部を連結する第２廃液回収口（配管連結部）３６が設けられている。上記第１廃液回収配管３３と第２廃液回収配管３５は、可撓性を有する配管によって形成されている。
【００３３】
また、第１廃液回収配管３３の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７と第１廃液回収配管３３との間を接離可能に接続する第１ノズル洗浄用カップ（接続部）３７に連結されている。同様に、第２廃液回収配管３５の外端部は、第２ノズル８と第２廃液回収配管３５との間を接離可能に接続する第２ノズル洗浄用カップ（接続部）３８に連結されている。さらに、回転式充填装置１の本体２には、第１ノズル洗浄用カップ３７および第２ノズル洗浄用カップ３８を移動する切り替え手段である２つのカップ移動装置（第１カップ移動装置３９と第２カップ移動装置４０）が容器搬送路４上の容器台５と対応させてそれぞれ設けられている。これらの第１カップ移動装置３９と第２カップ移動装置４０は、回転テーブル２Ｂ上に固定されている。
【００３４】
第１カップ移動装置３９は、第１ノズル洗浄用カップ３７を第１ノズル７に着脱可能に装着される洗浄位置（図７参照）と、第１ノズル７から離れた待機位置（図６参照）との間で移動可能に支持する。同様に、第２カップ移動装置４０は、第２ノズル洗浄用カップ３８を第２ノズル８に着脱可能に装着される洗浄位置（図７参照）と、第２ノズル８から離れた待機位置（図６参照）との間で移動可能に支持する。そして、第１ノズル７からの洗浄液を第１廃液回収配管３３から廃液させて洗浄する洗浄時には、第１カップ移動装置３９の動作により、ノズル７と廃液回収配管３３との間を接続する装着位置に第１ノズル洗浄用カップ３７を移動するようになっている。洗浄液は、充填液と同じものか充填液を溶解もしくは分解させるものを用いることができ、例えば、充填液が水溶性のものであれば、水、アルコール等を用いることができ、充填液が油であれば、次の充填に用いる充填液もしくは有機溶剤、アルカリ性溶液などを用いることができる。また、充填液が固形脂であれば、液状油を用いてもよい。同様に、第２ノズル８からの洗浄液を第２廃液回収配管３５から廃液させて洗浄する洗浄時には、第２カップ移動装置４０の動作により、ノズル８と廃液回収配管３５との間を接続する装着位置に第２ノズル洗浄用カップ３８を移動するようになっている。
【００３５】
また、第２の二重配管３０の第１固定部３０ｂの下部には、第１廃液配管４１の一端が連結されている。この第１廃液配管４１の他端は、廃液出口４２に連結されている。同様に、第２の二重配管３０の第２固定部３０ｃの下部には、第２廃液配管４３の一端が連結されている。この第２廃液配管４３の他端は、廃液出口４４に連結されている。
【００３６】
上記洗浄装置２６は、第１ノズル７及び第１給液管路１２の洗浄時には、第１カップ移動装置３９によって第１ノズル洗浄用カップ３７が洗浄位置に移動され、第１ノズル洗浄用カップ３７が第１ノズル７に着脱可能に装着される。これにより、上流側から第１ノズル７に供給される液体は第１ノズル洗浄用カップ３７から第１廃液回収配管３３を経て液受け部３１ｂに流入したのち、第２の二重配管３０の縦管路３１ａ内を通り、第１廃液配管４１に流出され、廃液出口４２から図示しない外部の廃液収容部に収容される。この時、第１廃液管路２８も同時に洗浄される。
【００３７】
また、第２ノズル８及び第２給液管路１３の洗浄時には、第２カップ移動装置４０によって第２ノズル洗浄用カップ３８が洗浄位置に移動され、第２ノズル洗浄用カップ３８が第２ノズル８に着脱可能に装着される。これにより、上流側から第２ノズル８に供給される液体は第２ノズル洗浄用カップ３８から第２廃液回収配管３５を経て液受け部３２ｂに流入したのち、第２の二重配管３０の縦管路３２ａ内を通り、第２廃液配管４３に流出され、廃液出口４４から図示しない外部の廃液収容部に収容される。この時、第２廃液管路２７も同時に洗浄される。
【００３８】
（作用）
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の回転式充填装置１の動作時には、回転式充填装置１の本体２の固定台２Ａに対して回転テーブル２Ｂを回転させることによって、この回転テーブル２Ｂに設けられた支軸部２Ｃ、ノズル支持部材２Ｄ、各ノズル７及び８、液体供給装置１１の回転部１５ａとともに、洗浄装置２６の回転部３０ａ、ノズル切り替え手段６１などが回転テーブル２Ｂの回転と一緒に回転される。また、これらに装着された部材も同様に回転テーブル２Ｂの回転と一緒に回転される。
【００３９】
一方、容器台５は容器搬送路４に沿って回転される。そして、回転式充填装置１の動作中、容器搬送路４に沿って回転される容器台５の上の容器３への液体の充填作業は、次の通り行われる。まず、第１充填液供給源から第１充填液を供給する場合には、第１給液管路１２が使用される。このとき、ノズル切り替え手段６１の駆動により、ノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、図８に示すように回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７が容器台５の上の容器３に液体を充填する位置にセットされる。
【００４０】
この状態で、第１充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路から第１充填液供給口１９に第１充填液が供給される。続いて、第１の二重配管１５の第１固定部１５ｂの直管状管路１８から第１の二重配管１５の第２上管路１７を通り、第２上管路１７の液受け部１７ｂに第１充填液が流入される。その後、第１充填液は、複数の第１バルブ配管２２を経て回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９に供給される。そして、容器搬送路４に沿って搬送される容器台５の上の容器３の流れに同期させた状態で、容器搬送路４を流れる容器台５が所定の充填液供給位置に達した時点で第１充填バルブ９から第１ノズル７を通して容器３に第１充填液が充填される。
【００４１】
また、第１充填液で生産中の回転式充填装置１を第２充填液に切り替える液替えを行なう場合には次の切り替え動作が行なわれる。まず、第１充填液供給源が、第２充填液供給源に切り替えられる。同時に、回転式充填装置１の本体２の第２給液管路１３が使用される状態に切り替えられるとともに、ノズル切り替え手段６１によりノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、第１ノズル７と第２ノズル８とが切り替えられる。
【００４２】
この状態で、第２充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路から第２充填液供給口２１に第２充填液が供給される。続いて、第１の二重配管１５の第２固定部１５ｃの屈曲管路２０から第１の二重配管１５の第１上管路１６を通り、第１上管路１６の液受け部１６ｂに第２充填液が流入される。その後、第２充填液は、複数の第２バルブ配管２４を経て回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に供給される。これにより、第２充填バルブ１０から第２ノズル８を通して容器３に第２充填液が供給される。
【００４３】
さらに、容器３に充填される液体を第１充填液から第２充填液に切り替える液替え時には、同時に、洗浄装置２６によって第１給液管路１２の洗浄作業が次の通り行なわれる。この第１給液管路１２の洗浄作業時には、第１カップ移動装置３９によって第１ノズル洗浄用カップ３７が第１ノズル７に装着される洗浄位置に移動される。この状態で、第１充填液供給口１９に洗浄消毒液または次の液替え用の充填液のいずれかの液が供給される。
【００４４】
続いて、第１給液管路１２に上述した第１充填液を供給する場合と同一の経路に沿って洗浄液が第１充填液供給口１９から第１充填バルブ９に供給された後、第１充填バルブ９から第１ノズル７を経て第１ノズル洗浄用カップ３７に供給される。第１ノズル洗浄用カップ３７に供給された洗浄液は、続いて第１廃液回収配管３３を通して第１下管路３１の液受け部３１ｂに流入されたのち、第２の二重配管３０の縦管路３１ａから第１固定部３０ｂの第１廃液配管４１を通して廃液出口４２に排出される。これにより、第２給液管路１３が使用されて容器３に第２充填液が供給されている状態で生産しながら第１給液管路１２の洗浄作業を同時に行なうことができる。
【００４５】
なお、洗浄装置２６によって第２給液管路１３の洗浄作業を行なう場合には、第２カップ移動装置４０によって第２ノズル洗浄用カップ３８が第２ノズル８に装着される洗浄位置に移動される。この状態で、第２充填液供給口２１に洗浄液（次の液替え用の充填液など）を供給することが可能となる。
【００４６】
続いて、第２給液管路１３に上述した第２充填液を供給する場合と同一の経路に沿って洗浄液が第２充填液供給口２１から回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に供給された後、第２充填バルブ１０から第２ノズル８を経て第２ノズル洗浄用カップ３８に供給される。第２ノズル洗浄用カップ３８に供給された洗浄液は、続いて第２廃液回収配管３５を通して第２下管路３２の液受け部３２ｂに流入されたのち、第２の二重配管３０の縦管路３２ａから第２固定部３０ｃの第２廃液配管４３を通して廃液出口４４に廃液される。これにより、第２給液管路１３の洗浄作業を行なうことができる。
【００４７】
（効果）
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の回転式充填装置１では、２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を設けたので、回転式充填装置１での生産に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とで選択的に切り替え使用することができる。そのため、第１ノズル７と第２ノズル８との切り替えにより、別々に供給された液を選択して生産に使用することができるので、液替えを行う時間なしで充填できる。その結果、１つのノズルで生産しながら他のノズルの洗浄ができるため、液替えのために充填を止めて洗浄を行う必要がなく、効率の良い生産ができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、ノズル支持部材２Ｄにノズル切り替え手段６１を設け、容器３の充填に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替え可能にしている。そのため、ノズル切り替え手段６１のエアーシリンダ６４の駆動により図８中に矢印で示すようにノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、第１ノズル７と第２ノズル８とのいずれか一方が選択的に使用される状態と、両方が一緒に使用される状態とに切り替え可能としている。これにより、１台の機械で多様な生産に適用できる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
（構成）
図９は、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態（図１乃至図８参照）の回転式充填装置１による充填液の充填方法を次の通り変更した変形例である。すなわち、第１の実施の形態では、１つのノズルヘッド６３に２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）を配設するとともに、２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を設け、第１ノズル７と第２ノズル８のいずれか一方から容器搬送路４上の容器３に充填液を充填する充填液の充填方法を示した。これに対し、本実施の形態では、容器搬送路４上の容器３に１つのノズルヘッド６３の２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）から同時に充填液を充填する充填液の充填方法に変更したものである。
【００５０】
（作用・効果）
本実施の形態では、図９に示すように１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８から同時に同一種類の充填液を容器３に充填することができる。そのため、充填液を充填する容器３として例えばペール缶のような広口容器を使用する場合に容器３内に充填液を規定重量まで充填する充填時間を短縮することができ、充填液の充填能力を高めることができる。
【００５１】
さらに、容器３内に充填液を充填する際に第１ノズル７と第２ノズル８とを同時に使用するようにしたので、充填液の充填動作の最終段階で２つのノズルのうちの片方の動作を停止し、１つのノズルで充填液量の調整を行なうことができる。この場合は、容器３内に充填液を充填する際の充填液量の調整を２つのノズルで行なう場合に比べて高精度に行なうことができる。これにより、１台の機械で多様な生産に適用できる。
【００５２】
［第３の実施の形態］
（構成）
図１０および図１１は、本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図８参照）の回転式充填装置１による充填液の充填方法を次の通り変更した変形例である。すなわち、本実施の形態は、回転式充填装置１の本体２の駆動時に、容器３が容器搬送路４に沿って搬送される１回の搬送動作中に、ノズル切り替え手段６１の駆動によって第１ノズル７と第２ノズル８とを切り替えるようにした充填液の充填方法である。本実施の形態では、容器搬送路４上の容器３の容器口５１の位置に１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８を個別に切り替えて２種類の充填液を別々に充填する。
【００５３】
ここでは、充填作業の始めに１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８のいずれか一方、例えば図１０に示すように第１ノズル７が容器３の容器口５１の位置にセットされる。この状態で、第１ノズル７から容器搬送路４上の容器３に第１充填液５２を規定量まで充填する作業が行われる。
【００５４】
その後、エアーシリンダ６４の駆動によりノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に図８中で時計回り方向に回動駆動され、容器３の容器口５１の位置にセットされるノズルを第１ノズル７から第２ノズル８に切り替えるノズル切り替え作業が行われる。続いて、図１１に示すように第２ノズル８から容器搬送路４上の容器３に第２充填液５３を最終規定量まで充填する作業が行われる。
【００５５】
（作用・効果）
本実施の形態では、回転式充填装置１の本体２の駆動時に、容器３が容器搬送路４に沿って搬送される１回の搬送動作中に、ノズル切り替え手段６１の駆動によって容器３の容器口５１の位置にセットされるノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替えるノズル切り替え作業を行なうようにしたので、容器口５１の径が小さな１つの容器３に複数液を充填装置一台で充填することができる。これにより、水と油のように、予め混合することができない複数の液を１台の機械でそれぞれ正確な量を充填できるので、多様な生産に適用できる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、回転式充填装置１の本体２に２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）が配設され、２つの充填液供給源（第１充填液供給源と第２充填液供給源）毎にそれぞれ対応させた２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を経由して第１ノズル７と第２ノズル８にそれぞれ充填液を供給する構成を示したが、回転式充填装置１の本体２に３以上の複数のノズルを配設し、それぞれ異なる独立の給液管路から各ノズルにそれぞれ充填液を供給する構成にしてもよい。さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、充填液供給源から供給される液体を回転する環状の容器搬送路の上方に複数のノズルが配設され、いずれかのノズルから容器搬送路上の容器に液体を充填する回転式充填装置とその充填方法を使用する技術分野や、これを製造する技術分野に有効である。
【符号の説明】
【００５８】
２…回転式充填装置の本体、３…容器、４ａ…環状の容器搬送軌道、４…容器搬送路、７…第１ノズル、８…第２ノズル、１２…第１給液管路、１３…第２給液管路、２６…洗浄装置（洗浄手段）、２７…第２廃液管路、２８…第１廃液管路、６１…ノズル切り替え手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填液供給源から供給される液体を回転する環状の容器搬送路の上方の各ノズルに送り、各ノズルから容器搬送路上の容器に液体を充填する回転式充填装置とその充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体充填装置として回転式充填装置が知られている。ここでは、回転式の液体充填装置の本体の周囲に環状の容器搬送路が設けられている。容器搬送路上には、製品液が充填される充填対象となる複数の容器を載置する容器台が適宜の間隔を存して並設されている。さらに、容器搬送路の上方には、容器搬送路上の容器台毎にそれぞれ対応して液体を充填するノズルが並設されている。これらのノズルは、回転式充填装置の本体に支持され、容器搬送路上の容器台の搬送速度とそれぞれ同期して同時に移動する構成になっている。
【０００３】
一方、充填したい液体は充填液供給源としての充填液タンクに貯留されている。この充填液タンクに一端が連結された流体管路の他端は回転式充填装置の本体に並設されたノズルと同数の管路に分岐されている。この分岐管路は回転式充填装置の本体の各ノズルに連結されている。そして、タンクに貯留された液体をこの充填液タンクに接続された流体管路を介して、回転式充填装置の本体の各ノズルから容器搬送路上の容器台の上の各容器に充填するものである。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、液体充填経路に２つの充填液供給源（第１の充填液供給源と第２の充填液供給源）を設け、容器搬送路上の容器台毎にそれぞれ２つのノズル（第１のノズルと第２のノズル）をそれぞれ独立して設けている構成が示されている。ここでは、第１の充填液供給源から供給される第１の液体がこの充填液供給源に一端が接続された第１の流体管路を介してこの流体管路の他端に配設された複数の第１のノズルに供給されて充填可能な第１の経路が設けられている。さらに、第１の充填液と異なる第２の充填液が第２の充填液供給源に一端が接続された第２の流体管路を介してこの流体管路の他端に配設された複数の第２のノズルから充填可能な第２の経路が設けられている。これらの第１の経路と第２の経路とは、それぞれ独立して設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置では、１つの液体充填装置に複数の液体充填経路を設けたことで、例えば、第１の経路に設けられた第１のノズルが詰まった場合に、バックアップとして第２の経路に設けられた第２のノズルを用いてこの液体を充填することを続けることができる。しかしながら、特許文献１の装置では、２つの充填液供給源と容器搬送路上の各容器台の２つのノズルとの間の流体管路を洗浄する場合には、回転式充填装置を動かさずに行う必要があるため、回転式充填装置による生産（容器搬送路上の容器に液体を充填する作業）と同時に流体管路の洗浄を行なうことができない。
【０００７】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、１台で、複数の製品液を充填できるとともに、液体充填経路で生産しながら使用していない液体充填経路の洗浄ができるため、液替えのための洗浄時間を必要とせず、効率の良い生産ができるとともに、１台の機械で多様な生産に適用できる回転式充填装置とその充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面の態様は、複数の容器を搬送する環状の容器搬送軌道を備えた容器搬送路と、この容器搬送路上の各容器毎に対応して各容器の上方にそれぞれ配設され、前記容器搬送路上の容器の移動に同期して移動可能な複数のノズルと、前記容器搬送路上の容器に製品液を供給する複数の充填液供給源と、前記充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の給液配管によって前記充填液供給源と前記各ノズルとの間を連結し、前記各充填液供給源から供給される製品液を前記製品液の種類毎に対応した別々の前記各給液配管を経て前記容器に充填する給液管路と、前記各容器毎に設けられ、前記容器の充填に使用する前記ノズルを切り替えるノズル切り替え手段と、前記充填液供給源毎の前記各給液配管に対応した別々の前記廃液配管を備え、前記ノズルからの廃液を前記充填液供給源毎に別々の経路に対応した前記廃液配管から混合されることなく廃液させる廃液管路と、いずれかの前記ノズルから前記容器に前記製品液を充填していずれかの前記給液管路にて生産している作業中に、前記製品液を充填していない他の前記ノズルからの廃液を前記廃液管路から廃液させて洗浄可能な洗浄手段と、を具備し、前記ノズル切り替え手段の駆動により、前記容器に充填する給液管路を切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にしたことを特徴とする回転式充填装置である。
【０００９】
好ましくは、前記給液配管は、可撓性を有する配管によって形成され、前記ノズル切り替え手段は、複数の前記ノズルを保持するノズルヘッドと、前記ノズルヘッドを一つのノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態と、他のノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態とに切り替えるアクチュエータと、を含み、前記アクチュエータの駆動により、前記ノズルヘッドを介して前記容器への充填位置の前記ノズルを切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にした。
【００１０】
本発明の他の局面の態様は、前記に記載の回転式充填装置を用いて前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に同種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法である。
【００１１】
本発明の他の局面の態様は、前記に記載の回転式充填装置を用いて前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に別種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の液体充填経路下で、１台で、複数の製品液を充填できるとともに、液体充填経路を用いて生産しながら、使用していない液体充填経路の洗浄ができるため、液替えのための洗浄時間を生産とは別に必要とせず、効率の良い生産ができるとともに、１台の機械で多様な生産に適用できる回転式充填装置とその充填方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回転式充填装置の全体の概略構成を示す側面図。
【図２】回転式充填装置の給液管路の分配装置と回転式充填装置の複数のノズルとの間の充填液配管の配置状態を示す平面図。
【図３】回転式充填装置の廃液管路の廃液収集装置と回転式充填装置の複数のノズルとの間の洗浄廃液回収配管の配置状態を示す平面図。
【図４】回転式充填装置の分配装置の第１の多重配管部を示す要部の縦断面図。
【図５】回転式充填装置の廃液配管の第２の多重配管部を示す要部の縦断面図。
【図６】回転式充填装置のノズルによる充填中に洗浄用キャップを待機位置に移動した状態を示す側面図。
【図７】回転式充填装置のノズルに洗浄用キャップを装着した状態を示す側面図。
【図８】回転式充填装置の生産用のノズル切り替え手段を示す平面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の回転式充填装置の容器搬送路上の容器に２つのノズルから製品液を同時充填する充填方法を示す要部の縦断面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の回転式充填装置の充填方法による第１のノズルから第１の製品液を充填する状態を示す要部の縦断面図。
【図１１】第３の実施の形態の回転式充填装置の充填方法による第２のノズルから第２の製品液を充填する状態を示す要部の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
（構成）
図１乃至図８は、本発明の第１の実施の形態を示す。図１は、回転式充填装置１の全体の概略構成を示す側面図である。本実施の形態の回転式充填装置１の本体２には、充填液が充填される充填対象となる複数の容器３を搬送する環状の容器搬送軌道４ａを備えた容器搬送路４が設けられている。この容器搬送路４には、図示しない外部の容器搬送装置から搬送される容器３を１個毎に移載される容器台５が環状の容器搬送軌道４ａに沿って複数並設されている（図２参照）。容器台５は、容器搬送軌道４ａの中心線を中心に環状の容器搬送軌道４ａに沿って回転駆動されるようになっている。
【００１５】
また、回転式充填装置１の本体２は、固定台２Ａと、この固定台２Ａに対して容器搬送路４の容器３の搬送速度に同期し、任意の速度で回転可能な回転テーブル２Ｂとが配設されている。回転テーブル２Ｂの軸心部には、円筒状の支軸部２Ｃが配設されている。支軸部２Ｃは、回転テーブル２Ｂと一体に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
容器搬送路４の容器台５の上方には、容器搬送路４上の容器３毎に対応してそれぞれ複数（本実施の形態では２つ）のノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）が配設されている。これらの第１ノズル７と第２ノズル８は、支軸部２Ｃに固定されたノズル支持部材２Ｄに支持されている。これにより、容器搬送路４上の容器３毎に並設されている第１ノズル７と第２ノズル８は、ノズル支持部材２Ｄに支持された状態で容器搬送路４上の容器３の搬送速度に同期して同時に同方向に移動するようになっている。
【００１７】
第１ノズル７の上部には第１充填バルブ９が連結されている。同様に、第２ノズル８の上部には第２充填バルブ１０が連結されている。さらに、ノズル支持部材２Ｄには、各容器台５の上方にそれぞれ対応する容器３の充填に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替えるノズル切り替え手段６１が設けられている。
【００１８】
図８は、ノズル切り替え手段６１を示す。このノズル切り替え手段６１は、ノズル支持部材２Ｄに内端部が回動支軸６２を中心に回動可能に軸支されたノズルヘッド６３と、このノズルヘッド６３を駆動するアクチュエータであるエアーシリンダ６４とを有する。エアーシリンダ６４のプランジャ６５の先端はノズルヘッド６３の中途部に回動ピン６６を中心に回動可能に軸支されている。ノズルヘッド６３の外端部には上記第１ノズル７と第２ノズル８とが並設された状態で保持されている。
【００１９】
そして、エアーシリンダ６４の駆動により図８中に矢印で示すようにノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動される。このとき、第１ノズル７と第２ノズル８とのいずれか一方が選択的に使用される状態と、両方が一緒に使用される状態とに切り替え可能となっている。例えば、図８の状態で、第１ノズル７が容器３の充填に使用する使用位置で保持されている場合には、エアーシリンダ６４の駆動により、ノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に時計回り方向に回動する動作により、第２ノズル８が容器３の充填に使用する使用位置に移動されるようになっている。なお、図８の状態では、第１ノズル７と第２ノズル８とが一緒に使用される状態に切り替えることもできる。
【００２０】
回転式充填装置１の本体２の上部には容器搬送路４上の容器３に製品液を供給する液体供給装置１１が設けられている。この液体供給装置１１には、図示しない複数（本実施の形態では２つ）の充填液供給源（第１充填液供給源と第２充填液供給源）毎にそれぞれ対応させた２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）が設けられている。ここで、第１充填液供給源からは第１充填液が供給され、第２充填液供給源からは第２充填液が供給される。なお、第２充填液は、第１充填液と同一または異なる種類の液体を使用することができる。
【００２１】
第１給液管路１２と第２給液管路１３には、充填液供給源毎にそれぞれ対応させた２経路の分配装置（第１分配装置１４ａと第２分配装置１４ｂ）が充填液供給源と第１ノズル７および第２ノズル８との間に配設されている。図４に示すように第１分配装置１４ａと第２分配装置１４ｂには、第１の二重配管（多重配管部）１５が設けられている。この第１の二重配管１５は、回転式充填装置１の本体２の上部側に同軸上に配置された２つの管路（第１上管路１６と第２上管路１７）を有する。第１上管路１６は、回転式充填装置１の本体２の中心線上に縦に配置された直管状の縦管路（独立流路）１６ａとこの縦管路１６ａの下部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部１６ｂとを有する。
【００２２】
第２上管路１７は、縦管路１６ａの周囲を囲む状態で配設された環状の縦管路（独立流路）１７ａとこの縦管路１７ａの下部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部１７ｂとを有する。第２上管路１７の液受け部１７ｂは、第１上管路１６の液受け部１６ｂの上側に配置されている。
【００２３】
第１の二重配管１５には、支軸部２Ｃに固定され、支軸部２Ｃと一体的に回転する回転部１５ａと、回転部１５ａに対して非回転状態で保持される２つの固定部（第１固定部１５ｂと第２固定部１５ｃ）が設けられている。第１固定部１５ｂは、第１の二重配管１５の第２上管路１７の上端側に配置されている。第２固定部１５ｃは、第１上管路１６の上端側に配置されている。
【００２４】
第１の二重配管１５の第１固定部１５ｂには、ほぼ水平方向の直管状の管路１８が連結されている。この直管状管路１８には、第１充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路を連結する第１充填液供給口（配管連結部）１９が設けられている。さらに、第１の二重配管１５の第２固定部１５ｃには、ほぼＬ字状に屈曲された屈曲管路２０が連結されている。この屈曲管路２０には、第２充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路を連結する第２充填液供給口（配管連結部）２１が設けられている。
【００２５】
また、第２上管路１７の液受け部１７ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第１バルブ配管（分配管路）２２の内端部を連結する第１充填液供給口（配管連結部）２３が設けられている。同様に、第１上管路１６の液受け部１６ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第２バルブ配管（分配管路）２４の内端部を連結する第２充填液供給口（配管連結部）２５が設けられている。
【００２６】
また、第１バルブ配管２２の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９に連結されている。同様に、第２バルブ配管２４の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に連結されている。上記第１バルブ配管２２および第２バルブ配管２４は、可撓性を有する配管によって形成されている。
【００２７】
これにより、第１充填液供給源から供給される製品液は、第１充填液供給口１９から直管状管路１８および第１の二重配管１５の第２上管路１７を経由して第１バルブ配管２２に供給され、回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９から第１ノズル７を通して容器３に供給されるようになっている。同様に、第２充填液供給源から供給される製品液は、第２充填液供給口２１から屈曲管路２０および第１の二重配管１５の第１上管路１６を経由して第２バルブ配管２４に供給され、回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０から第２ノズル８を通して容器３に供給されるようになっている。
【００２８】
また、回転式充填装置１の本体２の下部には、液体供給装置１１の各液体管路を洗浄する洗浄装置（洗浄手段）２６が設けられている。この洗浄装置２６は、充填液供給源毎の各給液配管に対応した別々の廃液管路（第１廃液管路２８と第２廃液管路２７）を備えている。
【００２９】
第１廃液管路２８と第２廃液管路２７には、充填液供給源毎にそれぞれ対応させた２経路の廃液収集装置（第１廃液収集装置２９ａと第２廃液収集装置２９ｂ）が設けられている。図５に示すように第１廃液収集装置２９ａと第２廃液収集装置２９ｂには、第２の二重配管（多重配管部）３０が設けられている。この第２の二重配管３０は、回転式充填装置１の本体２の下部側に同軸上に配置された２つの管路（第１下管路３１と第２下管路３２）を有する。第１下管路３１は、回転式充填装置１の本体２の中心線上に縦に配置された直管状の縦管路（独立流路）３１ａとこの縦管路３１ａの上部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部３１ｂとを有する。
【００３０】
第２下管路３２は、縦管路３１ａの周囲を囲む状態で配設された環状の縦管路（独立流路）３２ａとこの縦管路３２ａの上部に連結された液受け用の部屋である円形の液受け部３２ｂとを有する。第２下管路３２の液受け部３２ｂは、第１下管路３１の液受け部３１ｂの下側に配置されている。
【００３１】
第２の二重配管３０には、支軸部２Ｃに固定され、支軸部２Ｃと一体的に回転する回転部３０ａと、回転部３０ａに対して非回転状態で保持される２つの固定部（第１固定部３０ｂと第２固定部３０ｃ）が設けられている。第１固定部３０ｂは、第２の二重配管３０の第２下管路３２の下端側に配置されている。第２固定部３０ｃは、第２下管路３２の下端側に配置されている。
【００３２】
第１下管路３１の液受け部３１ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第１廃液回収配管（廃液管路）３３の内端部を連結する第１廃液回収口（配管連結部）３４が設けられている。同様に、第２下管路３２の液受け部３２ｂの外周部には、容器搬送路４上の容器台５と同数の第２廃液回収配管（廃液管路）３５の内端部を連結する第２廃液回収口（配管連結部）３６が設けられている。上記第１廃液回収配管３３と第２廃液回収配管３５は、可撓性を有する配管によって形成されている。
【００３３】
また、第１廃液回収配管３３の外端部は、回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７と第１廃液回収配管３３との間を接離可能に接続する第１ノズル洗浄用カップ（接続部）３７に連結されている。同様に、第２廃液回収配管３５の外端部は、第２ノズル８と第２廃液回収配管３５との間を接離可能に接続する第２ノズル洗浄用カップ（接続部）３８に連結されている。さらに、回転式充填装置１の本体２には、第１ノズル洗浄用カップ３７および第２ノズル洗浄用カップ３８を移動する切り替え手段である２つのカップ移動装置（第１カップ移動装置３９と第２カップ移動装置４０）が容器搬送路４上の容器台５と対応させてそれぞれ設けられている。これらの第１カップ移動装置３９と第２カップ移動装置４０は、回転テーブル２Ｂ上に固定されている。
【００３４】
第１カップ移動装置３９は、第１ノズル洗浄用カップ３７を第１ノズル７に着脱可能に装着される洗浄位置（図７参照）と、第１ノズル７から離れた待機位置（図６参照）との間で移動可能に支持する。同様に、第２カップ移動装置４０は、第２ノズル洗浄用カップ３８を第２ノズル８に着脱可能に装着される洗浄位置（図７参照）と、第２ノズル８から離れた待機位置（図６参照）との間で移動可能に支持する。そして、第１ノズル７からの洗浄液を第１廃液回収配管３３から廃液させて洗浄する洗浄時には、第１カップ移動装置３９の動作により、ノズル７と廃液回収配管３３との間を接続する装着位置に第１ノズル洗浄用カップ３７を移動するようになっている。洗浄液は、充填液と同じものか充填液を溶解もしくは分解させるものを用いることができ、例えば、充填液が水溶性のものであれば、水、アルコール等を用いることができ、充填液が油であれば、次の充填に用いる充填液もしくは有機溶剤、アルカリ性溶液などを用いることができる。また、充填液が固形脂であれば、液状油を用いてもよい。同様に、第２ノズル８からの洗浄液を第２廃液回収配管３５から廃液させて洗浄する洗浄時には、第２カップ移動装置４０の動作により、ノズル８と廃液回収配管３５との間を接続する装着位置に第２ノズル洗浄用カップ３８を移動するようになっている。
【００３５】
また、第２の二重配管３０の第１固定部３０ｂの下部には、第１廃液配管４１の一端が連結されている。この第１廃液配管４１の他端は、廃液出口４２に連結されている。同様に、第２の二重配管３０の第２固定部３０ｃの下部には、第２廃液配管４３の一端が連結されている。この第２廃液配管４３の他端は、廃液出口４４に連結されている。
【００３６】
上記洗浄装置２６は、第１ノズル７及び第１給液管路１２の洗浄時には、第１カップ移動装置３９によって第１ノズル洗浄用カップ３７が洗浄位置に移動され、第１ノズル洗浄用カップ３７が第１ノズル７に着脱可能に装着される。これにより、上流側から第１ノズル７に供給される液体は第１ノズル洗浄用カップ３７から第１廃液回収配管３３を経て液受け部３１ｂに流入したのち、第２の二重配管３０の縦管路３１ａ内を通り、第１廃液配管４１に流出され、廃液出口４２から図示しない外部の廃液収容部に収容される。この時、第１廃液管路２８も同時に洗浄される。
【００３７】
また、第２ノズル８及び第２給液管路１３の洗浄時には、第２カップ移動装置４０によって第２ノズル洗浄用カップ３８が洗浄位置に移動され、第２ノズル洗浄用カップ３８が第２ノズル８に着脱可能に装着される。これにより、上流側から第２ノズル８に供給される液体は第２ノズル洗浄用カップ３８から第２廃液回収配管３５を経て液受け部３２ｂに流入したのち、第２の二重配管３０の縦管路３２ａ内を通り、第２廃液配管４３に流出され、廃液出口４４から図示しない外部の廃液収容部に収容される。この時、第２廃液管路２７も同時に洗浄される。
【００３８】
（作用）
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の回転式充填装置１の動作時には、回転式充填装置１の本体２の固定台２Ａに対して回転テーブル２Ｂを回転させることによって、この回転テーブル２Ｂに設けられた支軸部２Ｃ、ノズル支持部材２Ｄ、各ノズル７及び８、液体供給装置１１の回転部１５ａとともに、洗浄装置２６の回転部３０ａ、ノズル切り替え手段６１などが回転テーブル２Ｂの回転と一緒に回転される。また、これらに装着された部材も同様に回転テーブル２Ｂの回転と一緒に回転される。
【００３９】
一方、容器台５は容器搬送路４に沿って回転される。そして、回転式充填装置１の動作中、容器搬送路４に沿って回転される容器台５の上の容器３への液体の充填作業は、次の通り行われる。まず、第１充填液供給源から第１充填液を供給する場合には、第１給液管路１２が使用される。このとき、ノズル切り替え手段６１の駆動により、ノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、図８に示すように回転式充填装置１の本体２の第１ノズル７が容器台５の上の容器３に液体を充填する位置にセットされる。
【００４０】
この状態で、第１充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路から第１充填液供給口１９に第１充填液が供給される。続いて、第１の二重配管１５の第１固定部１５ｂの直管状管路１８から第１の二重配管１５の第２上管路１７を通り、第２上管路１７の液受け部１７ｂに第１充填液が流入される。その後、第１充填液は、複数の第１バルブ配管２２を経て回転式充填装置１の本体２の第１充填バルブ９に供給される。そして、容器搬送路４に沿って搬送される容器台５の上の容器３の流れに同期させた状態で、容器搬送路４を流れる容器台５が所定の充填液供給位置に達した時点で第１充填バルブ９から第１ノズル７を通して容器３に第１充填液が充填される。
【００４１】
また、第１充填液で生産中の回転式充填装置１を第２充填液に切り替える液替えを行なう場合には次の切り替え動作が行なわれる。まず、第１充填液供給源が、第２充填液供給源に切り替えられる。同時に、回転式充填装置１の本体２の第２給液管路１３が使用される状態に切り替えられるとともに、ノズル切り替え手段６１によりノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、第１ノズル７と第２ノズル８とが切り替えられる。
【００４２】
この状態で、第２充填液供給源と連結された図示しない液体供給管路から第２充填液供給口２１に第２充填液が供給される。続いて、第１の二重配管１５の第２固定部１５ｃの屈曲管路２０から第１の二重配管１５の第１上管路１６を通り、第１上管路１６の液受け部１６ｂに第２充填液が流入される。その後、第２充填液は、複数の第２バルブ配管２４を経て回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に供給される。これにより、第２充填バルブ１０から第２ノズル８を通して容器３に第２充填液が供給される。
【００４３】
さらに、容器３に充填される液体を第１充填液から第２充填液に切り替える液替え時には、同時に、洗浄装置２６によって第１給液管路１２の洗浄作業が次の通り行なわれる。この第１給液管路１２の洗浄作業時には、第１カップ移動装置３９によって第１ノズル洗浄用カップ３７が第１ノズル７に装着される洗浄位置に移動される。この状態で、第１充填液供給口１９に洗浄消毒液または次の液替え用の充填液のいずれかの液が供給される。
【００４４】
続いて、第１給液管路１２に上述した第１充填液を供給する場合と同一の経路に沿って洗浄液が第１充填液供給口１９から第１充填バルブ９に供給された後、第１充填バルブ９から第１ノズル７を経て第１ノズル洗浄用カップ３７に供給される。第１ノズル洗浄用カップ３７に供給された洗浄液は、続いて第１廃液回収配管３３を通して第１下管路３１の液受け部３１ｂに流入されたのち、第２の二重配管３０の縦管路３１ａから第１固定部３０ｂの第１廃液配管４１を通して廃液出口４２に排出される。これにより、第２給液管路１３が使用されて容器３に第２充填液が供給されている状態で生産しながら第１給液管路１２の洗浄作業を同時に行なうことができる。
【００４５】
なお、洗浄装置２６によって第２給液管路１３の洗浄作業を行なう場合には、第２カップ移動装置４０によって第２ノズル洗浄用カップ３８が第２ノズル８に装着される洗浄位置に移動される。この状態で、第２充填液供給口２１に洗浄液（次の液替え用の充填液など）を供給することが可能となる。
【００４６】
続いて、第２給液管路１３に上述した第２充填液を供給する場合と同一の経路に沿って洗浄液が第２充填液供給口２１から回転式充填装置１の本体２の第２充填バルブ１０に供給された後、第２充填バルブ１０から第２ノズル８を経て第２ノズル洗浄用カップ３８に供給される。第２ノズル洗浄用カップ３８に供給された洗浄液は、続いて第２廃液回収配管３５を通して第２下管路３２の液受け部３２ｂに流入されたのち、第２の二重配管３０の縦管路３２ａから第２固定部３０ｃの第２廃液配管４３を通して廃液出口４４に廃液される。これにより、第２給液管路１３の洗浄作業を行なうことができる。
【００４７】
（効果）
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の回転式充填装置１では、２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を設けたので、回転式充填装置１での生産に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とで選択的に切り替え使用することができる。そのため、第１ノズル７と第２ノズル８との切り替えにより、別々に供給された液を選択して生産に使用することができるので、液替えを行う時間なしで充填できる。その結果、１つのノズルで生産しながら他のノズルの洗浄ができるため、液替えのために充填を止めて洗浄を行う必要がなく、効率の良い生産ができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、ノズル支持部材２Ｄにノズル切り替え手段６１を設け、容器３の充填に使用するノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替え可能にしている。そのため、ノズル切り替え手段６１のエアーシリンダ６４の駆動により図８中に矢印で示すようにノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に回動駆動され、第１ノズル７と第２ノズル８とのいずれか一方が選択的に使用される状態と、両方が一緒に使用される状態とに切り替え可能としている。これにより、１台の機械で多様な生産に適用できる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
（構成）
図９は、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態（図１乃至図８参照）の回転式充填装置１による充填液の充填方法を次の通り変更した変形例である。すなわち、第１の実施の形態では、１つのノズルヘッド６３に２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）を配設するとともに、２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を設け、第１ノズル７と第２ノズル８のいずれか一方から容器搬送路４上の容器３に充填液を充填する充填液の充填方法を示した。これに対し、本実施の形態では、容器搬送路４上の容器３に１つのノズルヘッド６３の２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）から同時に充填液を充填する充填液の充填方法に変更したものである。
【００５０】
（作用・効果）
本実施の形態では、図９に示すように１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８から同時に同一種類の充填液を容器３に充填することができる。そのため、充填液を充填する容器３として例えばペール缶のような広口容器を使用する場合に容器３内に充填液を規定重量まで充填する充填時間を短縮することができ、充填液の充填能力を高めることができる。
【００５１】
さらに、容器３内に充填液を充填する際に第１ノズル７と第２ノズル８とを同時に使用するようにしたので、充填液の充填動作の最終段階で２つのノズルのうちの片方の動作を停止し、１つのノズルで充填液量の調整を行なうことができる。この場合は、容器３内に充填液を充填する際の充填液量の調整を２つのノズルで行なう場合に比べて高精度に行なうことができる。これにより、１台の機械で多様な生産に適用できる。
【００５２】
［第３の実施の形態］
（構成）
図１０および図１１は、本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図８参照）の回転式充填装置１による充填液の充填方法を次の通り変更した変形例である。すなわち、本実施の形態は、回転式充填装置１の本体２の駆動時に、容器３が容器搬送路４に沿って搬送される１回の搬送動作中に、ノズル切り替え手段６１の駆動によって第１ノズル７と第２ノズル８とを切り替えるようにした充填液の充填方法である。本実施の形態では、容器搬送路４上の容器３の容器口５１の位置に１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８を個別に切り替えて２種類の充填液を別々に充填する。
【００５３】
ここでは、充填作業の始めに１つのノズルヘッド６３の第１ノズル７と第２ノズル８のいずれか一方、例えば図１０に示すように第１ノズル７が容器３の容器口５１の位置にセットされる。この状態で、第１ノズル７から容器搬送路４上の容器３に第１充填液５２を規定量まで充填する作業が行われる。
【００５４】
その後、エアーシリンダ６４の駆動によりノズルヘッド６３が回動支軸６２を中心に図８中で時計回り方向に回動駆動され、容器３の容器口５１の位置にセットされるノズルを第１ノズル７から第２ノズル８に切り替えるノズル切り替え作業が行われる。続いて、図１１に示すように第２ノズル８から容器搬送路４上の容器３に第２充填液５３を最終規定量まで充填する作業が行われる。
【００５５】
（作用・効果）
本実施の形態では、回転式充填装置１の本体２の駆動時に、容器３が容器搬送路４に沿って搬送される１回の搬送動作中に、ノズル切り替え手段６１の駆動によって容器３の容器口５１の位置にセットされるノズルを第１ノズル７と第２ノズル８とに切り替えるノズル切り替え作業を行なうようにしたので、容器口５１の径が小さな１つの容器３に複数液を充填装置一台で充填することができる。これにより、水と油のように、予め混合することができない複数の液を１台の機械でそれぞれ正確な量を充填できるので、多様な生産に適用できる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、回転式充填装置１の本体２に２つのノズル（第１ノズル７と第２ノズル８）が配設され、２つの充填液供給源（第１充填液供給源と第２充填液供給源）毎にそれぞれ対応させた２つの独立の給液管路（第１給液管路１２と第２給液管路１３）を経由して第１ノズル７と第２ノズル８にそれぞれ充填液を供給する構成を示したが、回転式充填装置１の本体２に３以上の複数のノズルを配設し、それぞれ異なる独立の給液管路から各ノズルにそれぞれ充填液を供給する構成にしてもよい。さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、充填液供給源から供給される液体を回転する環状の容器搬送路の上方に複数のノズルが配設され、いずれかのノズルから容器搬送路上の容器に液体を充填する回転式充填装置とその充填方法を使用する技術分野や、これを製造する技術分野に有効である。
【符号の説明】
【００５８】
２…回転式充填装置の本体、３…容器、４ａ…環状の容器搬送軌道、４…容器搬送路、７…第１ノズル、８…第２ノズル、１２…第１給液管路、１３…第２給液管路、２６…洗浄装置（洗浄手段）、２７…第２廃液管路、２８…第１廃液管路、６１…ノズル切り替え手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の容器を搬送する環状の容器搬送軌道を備えた容器搬送路と、
この容器搬送路上の各容器毎に対応して各容器の上方にそれぞれ配設され、前記容器搬送路上の容器の移動に同期して移動可能な複数のノズルと、
前記容器搬送路上の容器に製品液を供給する複数の充填液供給源と、
前記充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の給液配管によって前記充填液供給源と前記各ノズルとの間を連結し、前記各充填液供給源から供給される製品液を前記製品液の種類毎に対応した別々の前記各給液配管を経て前記容器に充填する給液管路と、
前記各容器毎に設けられ、前記容器の充填に使用する前記ノズルを切り替えるノズル切り替え手段と、
前記充填液供給源毎の前記各給液配管に対応した別々の前記廃液配管を備え、前記ノズルからの廃液を前記充填液供給源毎に別々の経路に対応した前記廃液配管から混合されることなく廃液させる廃液管路と、
いずれかの前記ノズルから前記容器に前記製品液を充填していずれかの前記給液管路にて生産している作業中に、前記製品液を充填していない他の前記ノズルからの廃液を前記廃液管路から廃液させて洗浄可能な洗浄手段と、
を具備し、
前記ノズル切り替え手段の駆動により、前記容器に充填する給液管路を切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にした
ことを特徴とする回転式充填装置。
【請求項２】
前記給液配管は、可撓性を有する配管によって形成され、
前記ノズル切り替え手段は、複数の前記ノズルを保持するノズルヘッドと、前記ノズルヘッドを一つのノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態と、他のノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態とに切り替えるアクチュエータと、を含み、
前記アクチュエータの駆動により、前記ノズルヘッドを介して前記容器への充填位置の前記ノズルを切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にしたことを特徴とした請求項１に記載の回転式充填装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転式充填装置を用いて、
前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に同種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法。
【請求項４】
請求項１に記載の回転式充填装置を用いて、
前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に別種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法。
【請求項１】
複数の容器を搬送する環状の容器搬送軌道を備えた容器搬送路と、
この容器搬送路上の各容器毎に対応して各容器の上方にそれぞれ配設され、前記容器搬送路上の容器の移動に同期して移動可能な複数のノズルと、
前記容器搬送路上の容器に製品液を供給する複数の充填液供給源と、
前記充填液供給源毎にそれぞれ対応させた独立の給液配管によって前記充填液供給源と前記各ノズルとの間を連結し、前記各充填液供給源から供給される製品液を前記製品液の種類毎に対応した別々の前記各給液配管を経て前記容器に充填する給液管路と、
前記各容器毎に設けられ、前記容器の充填に使用する前記ノズルを切り替えるノズル切り替え手段と、
前記充填液供給源毎の前記各給液配管に対応した別々の前記廃液配管を備え、前記ノズルからの廃液を前記充填液供給源毎に別々の経路に対応した前記廃液配管から混合されることなく廃液させる廃液管路と、
いずれかの前記ノズルから前記容器に前記製品液を充填していずれかの前記給液管路にて生産している作業中に、前記製品液を充填していない他の前記ノズルからの廃液を前記廃液管路から廃液させて洗浄可能な洗浄手段と、
を具備し、
前記ノズル切り替え手段の駆動により、前記容器に充填する給液管路を切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にした
ことを特徴とする回転式充填装置。
【請求項２】
前記給液配管は、可撓性を有する配管によって形成され、
前記ノズル切り替え手段は、複数の前記ノズルを保持するノズルヘッドと、前記ノズルヘッドを一つのノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態と、他のノズルが前記容器への充填位置に配置されている状態とに切り替えるアクチュエータと、を含み、
前記アクチュエータの駆動により、前記ノズルヘッドを介して前記容器への充填位置の前記ノズルを切り替えることで同一の前記容器に複数種類の前記製品液を充填可能にしたことを特徴とした請求項１に記載の回転式充填装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転式充填装置を用いて、
前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に同種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法。
【請求項４】
請求項１に記載の回転式充填装置を用いて、
前記各ノズルヘッドの複数の前記ノズルから前記容器に別種の前記製品液を充填することを特徴とした回転式充填装置の充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７１６４４（Ｐ２０１２−１７１６４４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４５００（Ｐ２０１１−３４５００）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（３９００２９０９０）靜甲株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（３９００２９０９０）靜甲株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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