JPH0326158Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は定量式充填装置に関し、より詳しく
は、容器内をクリーニングするエアノズルと、容
器内に充填される充填液の液面に追従して上昇さ
れる充填ノズルとを備えた定量式充填装置に関す
る。

「従来の技術」 従来、容器内に充填液を充填する場合には、通
常は容器内への充填液の充填に先立つてエアノズ
ルから容器内にエアノズルを噴射し、該容器内を
クリーニングしている。

そして次の充填工程では、特に発泡を生じ易い
充填液や巻込んだ空気が容易に排出されない粘度
の高い充填液等を充填する場合には、充填ノズル
の先端をできるだけ充填液の液面に近接させて落
差を小さくし、かつ、容器内に充填される充填液
の液面に追従して充填ノズルを上昇させることに
よりその落差を小さく維持しながら充填すること
が行なわれている。

「考案が解決しようとする課題」 ところで従来は、上記エアノズルを有するエア
クリーナと充填ノズルを有する充填機構とを別個
の装置として構成し、それらを容器の搬送方向に
順に配置していたので、定量式充填装置全体が大
きくなるという欠点があつた。

また従来、所定量の充填液を給排する計量シリ
ンダの駆動源を利用して上記充填ノズルを上昇さ
せるようにしていたため、計量シリンダによる充
填液の充填速度と充填ノズルの上昇速度とは一定
の関係となつていた。しかしながら、上記充填液
の液面の上昇速度は容器の断面形状に応じて変動
するため、異なる断面形状を有する異種容器を兼
用する場合には、全ての種類の容器に対して上記
一定の落差を維持することができず、発泡や空気
の巻込みが激しくなるという欠点があつた。

「課題を解決するための手段」 本考案はそのような欠点に鑑み、容器を搬送す
る搬送コンベヤと、この搬送コンベヤによる容器
の搬送に同期して集退動される移動枠と、この移
動枠に昇降自在に設けられて容器内をクリーニン
グするエアノズルと、上記移動枠に設けられてエ
アノズルを昇降させるシリンダと、上記エアノズ
ルよりも容器の搬送方向前方側で上記移動枠に昇
降自在に設けた充填ノズルと、上記移動枠に設け
られて充填ノズルを上記容器内に充填される充填
液の液面に追従して上昇させるサーボモータと、
所定量の充填液を給排し、吸入した充填液を上記
充填ノズルに供給する計量シリンダと、さらにこ
の計量シリンダを給排作動させる駆動源とを備え
た定量式充填装置を提供するものである。

「作用」 上記構成によれば、搬送コンベヤによる容器の
搬送に同期して進退動される移動枠にエアノズル
と充填ノズルとを設けているので、定量式充填装
置をコンパクトに製造することができる。

そして上記エアノズルと充填ノズルとはそれぞ
れ移動枠に設けたシリンダとサーボモータとによ
つて別個に作動されるので、クリーニング作業と
充填作業とのそれぞれに必要な最適なタイミング
を得ることができ、特に充填ノズルは計量シリン
ダを給排作動させる駆動源とは別個にサーボモー
タによつて作動されるので、計量シリンダによる
充填液の充填速度は一定であつても、充填ノズル
の上昇速度を極めて容易に変更することができ、
したがつて容器の種類を変更した際には直ちにそ
の容器に応じた最適な充填ノズルの上昇速度を得
ることができるようになる。

「実施例」 以下図示実施例について本考案を説明すると、
第１図ないし第３図において、搬送コンベヤ１は
モータ２によつて駆動され、図示しない容器を所
定の間隔あけて一列で連続的に搬送することがで
きるようになつており、この搬送コンベヤ１の上
方にエアクリーナ３のエアノズル４と定量式充填
機構５の充填ノズル６とを設けている。

図示実施例では、上記エアノズル４と充填ノズ
ル６とはそれぞれ８本設けてあり、搬送コンベヤ
１の上流側にエアノズル４を配置して、それら合
計16本のノズル４，６の間隔を搬送コンベヤ１に
よつて搬送される容器の間隔に一致させている。

上記エアノズル４と充填ノズル６とはそれぞれ
別個に昇降するようになつているが、両者はとも
に、機枠７に搬送コンベヤ１の一側にこれに沿つ
て進退動可能に設けた移動枠８に設けている。こ
の移動枠８は、これに設けたナツト部材９とこの
ナツト部材９に螺合するねじ棒１０とを介して上
記機枠７に設けたサーボモータ１１に連動してお
り、そのサーボモータ１１によつて搬送コンベヤ
１に同期して、搬送コンベヤ１によつて搬送され
る容器と同一速度で前進作動されるとともに、前
進端から後退端へは高速度で後退作動されるよう
になつている。

上記エアクリーナ３は、第１図、第２図に示す
ように、上記移動枠８に立設した一対の支柱１５
と、両支柱１５の上端間に掛渡した支持部材１６
と、この支持部材１６に取付けたエアシリンダ１
７とを備えており、このエアシリンダ１７のピス
トンロツド１８に、上記支柱１５によつて昇降が
案内されるとともに搬送コンベヤ１の上方位置に
位置する昇降部材１９を連結している。

上記昇降部材１９には上述した容器の間隔に一
致させて合計８本の吸気パイプ２１を固定してあ
り、第４図に示すように、上記エアノズル４を各
吸気パイプ２１の内部に、各エアノズル４の下方
部分を吸気パイプ２１の下端から下方に突出させ
た状態で固定している。そして各エアノズル４を
クリーンエアを供給する図示しない圧縮空気源に
連通させるとともに、各吸気パイプ２１を図示し
ない負圧源に連通させている。

さらに、上記吸気パイプ２１の下方部分外周に
は、この吸気パイプ２１および上記移動枠８に取
付けたガイド部材２０によつて案内される昇降パ
イプ２２を昇降自在に設け、この昇降パイプ２２
の下端部に容器を上記エアノズル４にセンタリン
グさせるガイドコーン２３を取付けている。上記
昇降パイプ２２は、通常は、自重によつてその上
端部に取付けたストツパ部材２４が吸気パイプ２
１の下端部に取付けたストツパ部材２５に当接し
た下降端位置に位置している。

次に、上記定量式充填機構５は、第１図ないし
第３図に示すように、エアクリーナ３と同様に一
対の支柱３０や支持部材３１並びに昇降部材３２
を備えているが、その昇降部材３２を昇降させる
ためのノズル昇降手段は、エアクリーナ３の場合
のようにエアシリンダ１７ではなく、サーボモー
タ３４を用いている。

このサーボモータ３４と昇降部材３２とは、上
記移動枠８に回転自在に設けて昇降部材３２に螺
合させたねじ棒３５と、このねじ棒３５に設けた
プーリ３６と、このプーリ３６と上記サーボモー
タ３４の回転軸３７に設けたプーリ３８とに掛渡
したベルト３９とを介して連動しており、そのサ
ーボモータ３４の正転又は逆転によつて昇降部材
３２を昇降させることができるようにしている。

上記昇降部材３２には、第５図に示すように、
前述した８本の充填ノズル６をそれぞれ固定する
とともに、各充填ノズル６の両側にガイドロツド
４０を昇降自在に設け、このガイドロツド４０の
下端部に容器を上記充填ノズル６にセンタリング
させるガイドコーン４１を取付けている。なお、
第３図、第５図において、３３は容器が存在しな
いときにガイドコーン４１が降下して搬送コンベ
ヤ１に当接するのを防止するストツパである。

さらに、上記各充填ノズル６は図示しないフレ
キシブルホースを介して、第２図、第３図に示す
８個の計量シリンダ４２のそれぞれに連通してい
る。図示しないが、各計量シリンダ４２のピスト
ンは上記搬送コンベヤ１を駆動するモータ２に連
動して往復作動され、充填液を吸入するとともに
それを上記各充填ノズル６に供給できるようにな
つている。このように、上記搬送コンベヤ１と計
量シリンダ４２のピストンとはともにモータ２に
機械的に連動され、両者は相互に同期した状態で
駆動されるようになつている。

これに対し、移動枠８を往復作動させるサーボ
モータ１１および充填ノズル６を昇降作動させる
サーボモータ３４は、それぞれ制御装置４５の制
御回路４６，４７およびエンコーダ４８を介して
電気的に上記モータ２に連動しており、各制御回
路４６，４７はエンコーダ４８によりモータ２の
回転速度や回転量を検出してそれに対応して各サ
ーボモータ１１，３４をそれぞれ制御するように
なつており、これにより上記搬送コンベヤ１に同
期して昇降枠８および充填ノズル６を作動させる
ことができるようにしている。

さらに上記エアノズル４を昇降させるエアシリ
ンダ１７は図示しないロータリーカムとリミツト
スイツチ等からなる検出器からの信号によつて作
動されるようになつており、移動枠８が後退端つ
まり第１図の左行端となつた際にエアノズル４を
降下させ、移動枠８が前進端の直前位置となつた
際にエアノズル４を上昇させるようになつてい
る。このエアノズル４の昇降のタイミングは自由
に変更できることは勿論である。

以上の構成において、搬送コンベヤ１によつて
容器が連続的に搬送されている状態において、サ
ーボモータ１１によつて移動枠８が後退端に位置
されると、この移動枠８はそのサーボモータ１１
によつて容器と同一速度で前進されるようにな
り、この状態ではエアクリーナ３のエアノズル４
および定量式充填機構５の充填ノズル６はそれぞ
れ容器の直上位置に位置してその容器と同一速度
で移動されるようになる。

上記サーボモータ１１によつて移動枠８が後退
端に位置されると、これと同時にエアシリンダ１
７が作動してエアクリーナ３の昇降部材１９を降
下させるとともに、サーボモータ３４が作動して
定量充填機構５の昇降部材３２を降下させる。そ
してエアクリーナ３の昇降部材１９が降下される
と、エアノズル４、吸気パイプ２１、昇降パイプ
２２およびガイドコーン２３が一体に降下され、
ガイドコーン２３が容器に当接するとその容器を
エアノズル４にセンタリングするとともに、容器
によつて降下が停止される。ひき続き昇降部材１
９が降下するとエアノズル４が容器内に挿入さ
れ、この状態においてはエアノズル４から噴射さ
れるクリーンエアによつて容器内がクリーニング
されるとともに、容器内に噴射されたクリーンエ
アは昇降パイプ２２および吸気パイプ２１を介し
て外部に排出されるようになる。

他方、定量充填機構５の昇降部材３２が降下さ
れると、ガイドコーン４１によつて容器と充填ノ
ズル６とがセンタリングされた後、充填ノズル６
の下端が容器内の底部近傍位置まで降下し、その
位置で停止する。すると、上記搬送コンベヤ１と
同期して作動される計量シリンダ４２から充填液
が吐出され、この充填液は充填ノズル６から容器
内底部に充填される。容器内に充填液が充填され
てその液面が上昇すると、制御回路４７は予め設
定した容器に対応する設定値に基づいて上記サー
ボモータ３４を制御し、容器内に充填される充填
液の液面に追従して上記充填ノズル６を上昇さ
せ、その液面と充填ノズル６の下端との間隔を実
質的に一定に維持する。

容器内への充填液の充填が終了するとサーボモ
ータ３４は充填ノズル６およびガイドコーン４１
を元の上昇端位置まで上昇させ、またエアシリン
ダ１７は移動枠８が所定前進位置となるとエアノ
ズル４やガイドコーン２３等を上昇させる。この
後、サーボモータ１１は移動枠８が前進端となる
とこれを急速に後退端まで後退させ、再び容器と
同一の速度で移動枠８を前進させるようになる。
この際、各充填ノズル６は上記エアノズル４によ
つてクリーニングが終了した各容器の直上位置に
位置するようになる。

然して本実施例においては、充填液の液面の上
昇速度が前述の場合と異なるような容器に充填液
を充填する場合には、制御回路４７によりサーボ
モータ３４の回転を新たな容器に対応させて変更
するだけでよく、従来に比較して極めて容易にそ
の調整作業を完了することができるようになる。

「考案の効果」 以上のように、本考案によれば、定量式充填装
置をコンパクトに製造することができ、またエア
ノズルと充填ノズルとをそれぞれクリーニング作
業と充填作業とに必要な最適なタイミングで作動
させることができる。さらに、計量シリンダによ
る充填液の充填速度を一定としたままで充填ノズ
ルの上昇速度を極めて容易に変更することがで
き、したがつて容器の種類を変更した際にはその
容器に応じた最適な充填ノズルの上昇速度を直ち
に得ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す正面図、第２
図は平面図、第３図は右側面図、第４図、第５図
はそれぞれ第１図の−線、−線に沿う断
面図である。 １……搬送コンベヤ、２……モータ、３……エ
アクリーナ、４……エアノズル、５……定量式充
填機構、６……充填ノズル、８……移動枠、１７
……エアシリンダ、３２，３３……昇降部材、３
４……サーボモータ、４２……計量シリンダ、４
５……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器を搬送する搬送コンベヤと、この搬送コン
   ベヤによる容器の搬送に同期して進退動される移
   動枠と、この移動枠に昇降自在に設けられて容器
   内をクリーニングするエアノズルと、上記移動枠
   に設けられてエアノズルを昇降させるシリンダ
   と、上記エアノズルよりも容器の搬送方向前方側
   で上記移動枠に昇降自在に設けた充填ノズルと、
   上記移動枠に設けられて充填ノズルを上記容器内
   に充填される充填液の液面に追従して上昇させる
   サーボモータと、所定量の充填液を給排し、吸入
   した充填液を上記充填ノズルに供給する計量シリ
   ンダと、さらにこの計量シリンダを給排作動させ
   る駆動源とを備えたことを特徴とする定量式充填
   装置。