JPH02233395A - 液体材料の計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体食品の包装などに用いる液体材料の計量
装置に関し、より詳しくは、ばねイ」吸込弁を介して液
体材料の容器と連通ずる一方、ばね付吐出弁を介して計
量｛ｊ夫給チューブと連通している計量スペースを有す
るピストン型の計量ポンプを備えた液体材料の計量装置
に関する。

〔従来の技術〕

上記型式の計量装置は各方面で使用されており、該装置
が牛乳などハクテリアが好む媒体となる品物の包装に用
いられる場合は特に衛生的な包装方法が必要とされ、計
量装置としては少なくとも一般的な洗滌は時々行われね
ばならないが此の場合、長時間の生産停止中通常行われ
る此の種の洗滌は、少くとも旧量供給チューブと計量ポ
ンプとを取外し且つ分解して洗滌しなければならず手数
と時間を必要とする問題がある。このような問題点を解
決するため出願人は先に特願昭４５−１２５０４７号（
特公昭５０３８９９５号）において洗滌時に計量ポンプ
と材籾容器との間、及び計量供給チューブと計量ボンブ
との間にダク１〜を設けて、計量装置に導入された洗滌
用液体を計量ポンプのピストンの往復運動によって材料
容器から吸込弁．計量ポンプを経由して取付けた一方の
ダクトを通り材料容器へ、またポンプの計量スペースか
ら吐出弁，計量供給チューブより他方の取付けたダク１
・を通して計量ポンプの計量スペースへそれぞれ循環さ
せることができるようにして、此の種の洗滌に際し装置
部分の取外しと分解とを必要としない計量装置の提案を
行い現在実施中である。

（発明が解決しようとする課題］ 上記の従来の計量装置乃至」二記捉案の計量装置が包装
機の充填部に用いられる場合、液体＋Ａ料である液体食
品が例えばミルクから性質の比較的頚似したコーヒーに
切替える場合、通常材料容器（タンク）内のミルクを一
旦排除して次に切替えるべき品物（生産物）のコーヒー
を該容器に装入して作業を続けることが行われていた。

従って此の場合、次の作業開始に当ってもとの生産物（
品物）であるミルクが計量ポンプのピストン上面から吸
込弁に至る間に残るなどして、切替作業開始の当初は計
量供給チューブである包装容器用充填チューブから新旧
の生産物であるルクとコーヒーの入り混ったものが排出
され、漸次新しい生産物であるコーヒーに切替って行く
ため相当量のロスは避けられなかった。（なお、液体相
料の粘度等性質の相違の大きいものを新しい生産物に切
替えるときは洗滌を必要とすることは云うまでもない。

）また、作業終了後の洗滌に際しては、洗滌作業を省力
化した前記提案の計量装置で現在実施中のものでは材料
容器内の生産物を排除するに際し計量ポンプのシＩＪン
ダの下方の内径の大きい部分にピストンを移動（第５図
参照）せしめる洗滌スｌ・ロークＱこよりピストン上方
の品物を排除した後、前述のごとくして洗滌作業を行な
っているが、ピストン上方の生産物の排除のとき、生産
物がピストン上面に残ることが多々ある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、此の
種の液体材料の計量装置において、品物である生産物の
切替時ピストン上の残留物を少くして住産物の入り混り
による切替時のロスを少くするとともに、洗滌時に先立
つもとの生産物の排出や洗滌時の液の排出をよくするこ
とのできる液体材料の計量装置を折供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の液体材料の計量装
置においては、液体材料の容器と、内部が計量スペース
となるシリンダとこのシリンダ内を往復動するピストン
ロッドのついたピストンとにより構成される酎量ポンプ
と、計量供給チューブとを有し、計量スペースの端はば
ねで制御される吸込弁を介して容器に連通ずるとともに
導管と該導管内に設シりたばねで制御される吐出弁を介
して前記供給チューブと連通している計量装置において
、軸線を垂直方向に配置したシリンダ内のピストンの上
部のピストンヘッドをピストンロンドの軸線に対し傾斜
面に形成し、且つシリンダの壁部に、計量ストローク端
に位置するときのピストンの前記吸込弁側のピストンヘ
ッドの傾斜面底部より液体制料の流入可能なごとく排液
口を排液弁に連通状態で設けて構成されている。

上記ピストンヘッドは、その軸心部が突出した円錐形の
傾斜面に形成するとよい。

また、咳ピストンヘッドは、シリンダ内壁の排液口と軸
線を挟んで反対側のピストン縁部が突出した傾斜面に形
成することが効果的である。

（作　用〕 上記のように構成された液体制料の計量装置において、
計量供給チューブより送り出す品物（生産物）を切替え
るに当って吸込弁．吐出弁の解放などで材料容器内のも
との生産物を供給チ１−ブから排出せしめる一方、ピス
トンを移動せしめてピストンの計量ストロークの端部位
置に停止せしめ排液弁を解放状態とすると、容器内の品
物は吸込弁，吐出弁を経由して計量供給チューブより排
出されるとき、計量ポンプ上部の吸込弁との間に存在す
る生産物はピストンヘッドの傾斜面により速やかに排液
口を経由して排液弁から外部に排゛出されピストンヘッ
ドの上面に残ることは少くなる。従って、性質の頻イ以
した生産物（品物）を計量装置の洗滌操作なく連続的に
切換えるような場合、もとの生産物の残留物を少くして
従来のごとく新旧のものが入り混った状態を経て漸次切
替えられることなくすみやかに良好に切換えることがで
き切替時のロスを軽減せしめることができ且つ上記斜面
は洗滌時の液の排出をよくすることができる。

そして、ピストンヘッドの軸心部を高《すると生産物切
替のとき、残留物を少くして排除しやすくする一方、洗
滌ストローク用にシリンダ下部の径を大きくしたものの
場合では洗滌時の液の排出をピストン全周より良好に行
わしめることができる。

また、ピストンヘッドを排液口と軸線を挟んで反対側の
ビス１・ン縁部を突出せしめた傾斜面とすると、生産物
の切替時に速やかに残留物を殆どな《して効率的に排出
せしめることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。

図面は液体食品の包装機に使用される計量装置を示し、
該装置は、装入物を容れるように企図された材料容器（
１）と、ピストン型の計量用ポンプ（２）と、計量供給
チューブ（３）と、連通用の導管（４）とを含んでいる
。第１図は生産物切替時の状態のもので、計量ポンプに
よる吸引ストローク（第３図参照）、送り出しストロー
ク（第４図参照）による作業終了後生産物切替のため前
の生産物（液体食品）を排出しつつあるときの本発明装
置の縦断面図を示している。

材料容器（１）は、計量ポンプ（２）のシリンダー（２
１）内のピストン（１０）の計量ストロークにより決定
される上側の計量スペースｑ２）（第３図参照）と連通
している吐出開口Ｇ５１１が底部に設げられ、ぼね（９
）付の吸込弁（６）が吐出開口（＋５）の下方を閉鎖す
ることができるように吐出開口０５）に連通ずる導管（
４）上部に配備されている。吸込弁（６）は、この計量
装置の外部から積極的に制御することができるように、
材料容器（１）の上部に設けられた弁解放用駆動装置０
４）より祠料容器（１）の上壁を貫通して突出した心棒
（８）を上方に備えている。該駆動装Ｗ０４）による心
棒（８）の押下駆動により、所定形状に形成された吸込
弁（６）と吐出弁（５）（後述）とは協動して弁閉鎖を
解放できるようになっている。計量用ポンプ（２）はピ
ストン（ＩＯ）を含んだシリンダ（２）から成りシリン
ダ軸線は上下方向に配備されている。該シリンダ（２）
の上方端部は解放され前記吐出開口の下方の吸込弁（６
）の下方に連通している。また、ポンプ（２）の計量ス
ペースは上部の配管（２３）を経て導管（４）を介して
計量供給チューブ（３）と連通している。８１量供給チ
ューフ（３）は充填すべき包装容器（Ｃ）（第３回，第
４Ｖ参照）に対応してその下部が所定の形状に形成され
導管（４）内に付設された吐出弁（５）と連通している
。上記計量用ポンプ（２）のシリンダは本実施例では洗
滌効果を増進するために該シリンダ（２１）の下部（２
１）がピストンＯｎ）の横断面積より大きい内側横断面
積を有し、ピストン（１０）を垂直方向に上下動せしめ
るためのピストンロッド（１１）がシリンダ下部の壁（
２５）を貫通して配設され、図示しない駆動装置により
所定の計量ストロークと更にその下方のシリンダ拡径部
分（２１）まで移動する洗滌ストロークとに切替え作動
ができるようになっている。シリンダの拡径部分く図で
？シリンダ内壁のテーパ一部分）の下方の所定位置に洗
滌時に取付りるダクト　（図示せず）と連結可能な開口
部が設けられている（図では２ヶの開口部のうち１ヶを
示す）。ピストン上面を形成するピストンヘッド（１０
１）は軸心部が所定量突出した低い円錐形状に形成され
ている。

該シリンダ（２１）の側壁の」二部内面にビス｝・ンの
計量ストロークの上端位置に対応して、ピストンヘンド
（１０１）の円錐形の傾斜面底部より流入可能な排液口
（２２）が設けられ、シリンダ外側に位置する電磁駆動
の弁装置０７１の排液弁（７）と連通しており、該排液
弁（７）が開いたときシリンダ（２１）内部より液を排
出管（７，）を通して排出できるようになっている。一
方、前記材料容器（１）の側壁下部には外部の図示しな
い生産物用弁装置に連通した配管０（ｉ）が設けられ該
弁装置の弁の開閉により液体材料である生産物（３０）
を材料容器（１）内に装入できるよ・うになっている。

また、材料容器（１）の上壁面を貫通して、洗滌液又は
殺菌用蒸気を導入するため図示しない弁装置に連通した
配管（１８）が設けられ、材料容器（１）内に配管下端
の放出部（１８，）から所要に応じて容器内壁面方向に
放散乃至噴射できるようになっている。

包装容器の生産に際しての内容物の充填時には、第３図
及び第４図に示すように、図示しない生産物用弁装置に
連通した材料容器（】）下方の配管（１Ｇ）より生産物
（３０）として例えばミルクが装入される。この生産物
は材料容器（１）に付設された図示しないレヘルセンラ
ーにより容器内部の液面の昇降を検知して前記生産物用
弁装置の弁の開閉を制御して常に同一レベルの液面を保
つようにしている。生産続行中は材料容器」二部の配管
０８）からの装入は停止され、且つ計量ポンプ（２）に
付設された排液用の弁装置０７１の制御により排液弁（
７）は閉鎖状態に保持されており、計量ポンプ（２）よ
り所定量づつ計量供給管（３）より上部が開口状態のカ
ートンＣＣ）に充填される。充填に際してカートン（Ｃ
）は図示しないコンヘヤ上から所定位置に持ち上げられ
、計景ボンブ（２）のピストン（１０）はピストンロシ
ド（Ｉ１）により旧量ストロークの下方の所定位置まで
引下げられる。このときピストン上部の分量スペース０
２）及びそれに連なる配管（２３）内はピストン引下げ
により負圧となり、吐出弁（５）ばばねθ３）により閉
鎖状態となるが、該負圧のため吸込弁（６）ばばね（９
）に抗して引き下げられ材料容器（１）よりその下部の
吐出開口０５）を経て生産物（３０）のミルクはシリン
ダ（２１）内に導入される（第３図参＠）。次いで定量
ストロークの下端であるシリンダ（２１）内の所定位置
まで下降したピストンθ０）は、ピストンロシド（１１
）の」二昇により定量ストローク上端である上方の所定
位置まで上昇する。するとピストンヘット’（１０１）
上面の移動区間により形成される定量スペース部の生産
物（３０）であるミルクは、シリンダ（２１）の上部よ
り配管（２３）を経て吸込弁（６）及び導管（４）内部
の吐出弁（５）の方向に向う。このときボンブによる押
圧とばね（９）の復元力により吸込弁（６）は閉鎖され
、導管（４）下部の吐出弁（５）はポンプ圧によりばね
（１３）に抗して押し下げられて該弁（５）の閉鎖は解
放され生産物（３０）であるミルクは、定量供給チュー
ブ（３）よりピストン（１０）の上昇に対応して上昇位
置にあるカー１・ン（Ｃ）内に流下充填される（第４図
参照）。この場合、カトン（Ｃ）に対する生産物（３０
）の充填は充填開始当初はカートン（Ｃ）の底部は最高
位置すなわち定量供給チューブ（３）下端に対して底部
が最も接近した位置にあり、生産物の充填が進むに従い
カートン（Ｃ）は下降し泡立ちを押えて所定量の充填を
行うようになっている。充填を終ると次のカ一トン（Ｃ
）が定量供給チューブ（３）の下方に移動し計量ポンプ
（２）による吸引ストローク（第３図参照）及び送出し
スＩ・ローク（ポンプス１ヘロークとも称する）（第４
図参照）を繰り返して順次力一トン（Ｃ）に対する充填
が行われる。

生産物（３０）をミルクから液体性質の類イｖしたコー
ヒーに切換えるような場合、前生産物であるミルクを定
量装置から排除しなければならない。第１図は、前の作
業が終了して生産物切替のため材料容器（１）内の前の
生産物（３０）を排出しつつあるときの状態を示すもの
である。この場合、生産物の切替えに先立ち前記生産物
用弁装置への生産物の供給は停止され、シリンダ（２１
）」二部に付設されている排液弁（７）は電磁駆動の弁
装置θ力の駆動により弁部の閉鎖は解かれ解放状態とな
り、シリンダ（２１）内のピストン（３０）は定量スト
ロークの上端位置で停止する。一方、材料容器（１）上
部の弁解放用駆動装置圓の駆動により心棒（８）は押し
下げられ吸込弁（６）と吐出弁（５）は閉鎖状態を解か
れて解放され、材料容器（１）内の前生産物（３０）で
あるミルクは定量供給ヂューブ（３）から外部に排出さ
れる。このとき定量ポンプ（２）上部のピストンヘッド
（１０１）上方のシリンダ空間及び配管（２３）空間に
溜っている生産物であるミルクはシリンダ（２１）の排
液口（２２）がら排液弁（７）を通り排液管（７，）か
ら外部にドレーンとして排出される。該排出に際し、ピ
ストンヘッド（１０１）面は円錐形状に形成されて傾斜
しているため、生産物（３０）が残留しにくくピストン
ヘッド面に殆んど残らない状態で速やかに排液管（７１
）から排出される。前生産物（３ｏ）の排出し終？た後
は、弁解放用駆動装置０４）の作動を停止し、心棒（８
）を復元せしめて吸込弁（６），吐出弁（５）の押下げ
による解放を解除し該弁（５Ｌ　（６）を閉鎖状態とし
て、次の生産物を配管θωより材料容器（１）内に装入
する。次いで計量ポンプ（２）を作動一ｕしめ、ピスト
ン（１０）を往復動ゼしめて計量ポンプ（２）の吸入ス
トローク（第３図参照）、送り出しストローク（第４図
参照）の動作を開始するとともにカートンの上記定量供
給チューブ（３）下方への移送を開始し、カー１・ン（
Ｃ）に対する連続充填作業を続行する。

上記ピストンＧｏ）のピストンヘッド（１０１）を第６
図に示すように排液口（２２）側を低くしてピストン軸
線を挟んで反対側のピストン縁部を高くした平面状の傾
斜面とし、ピストン（ＩＯ）の上昇停止時に該傾斜面（
１０１）から液状物が排液口（２。）に流れ込むように
すると、ピストンヘッド（＋．０，）上面の残留物が殆
んど残らないようにして排出を行うことができる。

本実施例では、シリンダ（２１）の計量ストロークのさ
らに下方の内壁面がテーパー状に形成されてシリンダ（
２ｌ）の横断内面積がピストンθ０）の横断面積より大
きく形成されているので、洗滌作業に当り洗滌液は均等
に円錐形の斜面（１０１）を流れ落ちるためその排出を
よくすることができる（第５図参照）。上記の何れのビ
ス１・ンヘンド（１０１）も傾斜面に形成されているた
め、従来ノヒスＩ・ン（１０ａ）　　［第７図参照］の
ピストンヘッド（１０ａ’）がピストン軸線に直角方向
に平面状に形成されているものと異なり、ピストンヘッ
ド上方の生産物を排除するとき該ピストンヘッド上面に
生産物が残りにくく、前の生産物を排出して洗滌するこ
となく次の生産物に切替えるとき、次の生産物に対する
影響を少くして、該切替時における作業能率の向上をは
かることができると共に洗滌時にもその斜面により液の
排出を良くするものである。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したことから明らかなように以下に
記載されるような効果を奏する。

請求項１記載の液体材料の旧量装置においては、軸線を
垂直方向に配置したシリンダ内のビス１・ンの上側に位
置するピストンヘッド面を傾斜面として、計量ストロー
ク婦に位置するときのピストンヘッドの傾斜面底部より
流入可能な排液口をシリンダ内壁面にシリンダ外の排液
弁と連通して設けたことにより、ピストンヘッド上方の
液体材料を排出するとき、ピストンヘッド上面の生産物
等の残留物を残り難くして抽出することができる。従っ
てミルクからコーヒーへの切替えのような性質の似かよ
った生産物を切替えて作業するに際し、前生産物を排出
して洗滌操作を行わず次の作業を行う場合、従来のよう
なピスＩ・ンヘッド上面から吸込弁に至る間の前生産物
の残りによるロスを無くし、ピストンヘッド上面の残留
物を少くし新旧の生産物の入り混った状態を殆んどなく
して新しい生産物への切替えを効率良く行うことができ
る。また、洗滌時にも液の排出をよくすることができる
。

さらに，ピストンの計量ストローク端に対応してシリン
ダ壁面に排液口を設けることにより、排液に際してピス
トンの停止位置を安定せしめることかできる。

請求項２記載の計量装置においては、ピストンヘッドが
円錐形に形成されているため、ピストンヘシドの斜面の
形成が容易であり、且つ、シリンダが洗滌ストロークに
対応して下方が拡径されている場合、液の流れが均等で
円滑な液の排出を行うことができる。

請求項３記載の計量装置においては、ピストンヘッドの
排液口側と反対側のピストン縁部から排液口側に傾斜面
が形成されているため、液体＋４　１４の排出に際しピ
ス１−ンヘッド上面の残留物を極めて残り勤クシて効率
的にすみやかに排出せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、生産物切替のため前生産物を排出しつつある
ときの木発明による計量装置の縦断面図、 第２図は、第１図のピスｌ・ン停止部の部分拡大図、 第３図は、吸引ストロークにおける本発明装置の縦断面
図、 第４図は、送り出しスＩ・ロークにおける本発明装置の
縦断面図、 第５図は、洗滌時におけるピストンヘッドの液の排出状
態の例を示す図、 第６図は、ピストンヘッドの他の実施例の液排出状態を
示す図、 第７図は、従来のピストンの側面図、 である。 （１）材料容器、　（２）−計量ポンプ、　（２１）シ
リンダ、　（２２）　　排液口、　（３）一計量供給チ
ューブ、　（４）−＝導管、　（５）−吐出弁、　（６
）−吸込弁、　（７）排液弁、　（１０）−ピストン、
　（１０１）ピストンヘンＩ・、　（］　ｌ）　　ヒス
トンロンド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体材料の容器（１）と、内部が計量スペースとな
   るシリンダ（２＿１）とこのシリンダの内部を往復動す
   るピストンロッド（１１）のついたピストン（１０）と
   により構成される計量ポンプ（２）と、計量供給チュー
   ブ（３）とを有し、前記計量スペースの端はばねで制御
   される吸込弁（６）を介して前記容器に連通するととも
   に更に導管（４）とこの導管の中に設けたばねで制御さ
   れる吐出弁（５）を介して前記供給チューブ（３）と連
   通している計量装置において、軸線が垂直方向に配置さ
   れたシリンダ（２＿１）内のピストン（１０）の上部ピ
   ストンヘッド（１０＿１）をピストンロッド（１１）の
   軸線に対し傾斜面とするとともに、ポンプシリンダ（２
   ＿１）の壁部に、ピストン（１０）の計量ストローク端
   の前記吸込弁側のピストンヘッド（１０＿１）の傾斜面
   底部より流入可能な排液口（２＿２）を排液弁（７）に
   連通して設けたことを特徴とする液体材料の計量装置。 ２、ピストンヘッド（１０＿１）は、軸心部の突出した
   円錐形の傾斜面に形成されることを特徴とする請求項１
   記載の液体材料の計量装置。 ３、ピストンヘッド（１０＿１）は、前記排液口（２＿
   ２）とピストン軸線を挟んで反対側の縁部が突出した傾
   斜面に形成されることを特徴とする請求項１記載の液体
   材料の計量装置。