JPH0639297Y2 - 充填装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、液状シール剤や高濃縮果汁などの特に高粘
性あるいは高濃度の液状物を、一定量ずつ容器に充填す
るのに好適な充填装置に関し、詳しくは充填装置内に配
備される充填弁の構造に関するものである。

［従来の技術］ この種の充填装置は、一般に、ポンプ例えば一軸偏心ポ
ンプを介して液状物の貯留タンクに接続されて使用され
ている。そして、前記タンク内の液状物は、ポンプによ
り充填装置へ搬送された後、充填弁を開閉操作すること
により下方の容器に充填される。

ところで、高粘性液の充填装置として、第５図に示すよ
うな構造のものが提案されている。この充填装置Ｂは、
装置本体31の下端に開設した充填口32の内周面に環状シ
ール部材35を介して接合する弁体33を、エアシリンダ
（図示せず）等により上下方向に移動させられる弁棒34
の下端に備えている。弁体33は、下端を開放した皿状に
形成され、その中央部を貫通する上向きのボルト36によ
り前記弁棒34の下端に取着されている。なお、図中の符
号37は液状物の流入口である。

［考案が解決しようとする課題］ 上記した充填装置Ｂは、弁体33の開口部（窪み）33aが
浅く、また開口部33aの内周面を構成するテーパー面33b
の傾斜角αが緩やか（45°程度）であり、さらにボルト
36の頭部36aが開口部33a内に突出している。このため、
例えば高粘性の液状シール剤を容器に一定量ずつ連続的
に充填する際に、弁体33を下降させて充填口32を閉鎖し
たときに、充填口32の内周面に残留したシール剤が弁体
33の下端付近に付着し、弁体33の開閉操作が繰り返され
るにつれて、付着したシール剤が開口部33a内（その内
周面33bやボルト36の頭部36aの周囲）に徐々に溜まって
いく。一方、充填口32の下方に配置される容器は、通
常、ベルトコンベヤや回転テーブル等の搬送装置上に載
置されており、シール剤が充填されると充填口32下方か
ら他の場所へ搬送された後、空の容器が充填口32の下方
に搬送されてくる。そして、前記弁体33の開口部33a内
に溜まったシール剤はある程度の大きさ（量）に成長す
ると弁体33の開口部33aから不意に落下するので、例え
ば前記容器の搬送中にシール剤が落下して缶製容器など
の開口周縁を汚したり、紙製容器などの開口したシール
面に落下してシール不良を起こしたりすることがあっ
た。

この考案は上述の点に鑑みなされてもので、弁体に液状
物が付着しにくく、また付着しても液状物が溜まらず、
いわゆる液ダレの生じない充填弁を備えた充填装置を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するためにこの考案の充填装置は、
装置本体の下端に開設した充填口の内周面に環状シール
部材を介して接合する弁体を、上下方向に移動自在に備
えた充填装置において、前記弁体を、下端を開放した奥
行の深いカップ状に形成し、該カップ状弁体の開口部内
周面の下端部を、鉛直線に対し15°以下で下向きに漸次
拡径するテーパー面に形成している。

［作用］ 上記構成を有するこの考案の充填装置によれば、弁体の
閉鎖時にその下端に液状物が付着しようとしても、開口
部内周面の傾斜が急である（鋭い）ので、粘性の低い液
状物は付着できない。また粘性の高い液状物の場合で
も、ほとんど液状物が弁体に付着することがないが、仮
に付着しても、極めて少量であり、内周面下端部の傾斜
が急なうえに弁体の開口部の奥行きが深いために、付着
した液状物に更に液状物が付着して成長（塊状化）する
ことはない。したがって、充填口の下方で容器の搬出中
に、液状物が不意に落下することはない。

［実施例］ 以下、この考案の充填装置の実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図に示すように、充填装置Ａの本体１は縦長の円筒
状ケーシングからなり、その下端に充填口２が開設され
ている。装置本体１の側周壁1aに、液状物の流出口16と
流入口17が上下に一定の間隔をあけてそれぞれ開設され
ている。

装置本体１の中心位置に、弁棒３が上下方向に摺動自在
に配装されており、第２図のように弁棒３の下端に弁体
４がボルト５で取着されている。弁棒３の上端部は装置
本体１の上方に突出し、装置本体１の上端に設けられた
駆動装置10に接続される。本実施例では、駆動装置10と
してエアシリンダが用いられている。すなわち、弁棒３
の上端はシリンダチューブ11の上方へ突出し、シリンダ
チューブ11の内周壁に摺接するピストンプレート11a
が、弁棒３の周囲に固設されている。またシリンダチュ
ーブ11の上端とピストンプレート11aとの間に、弁棒３
を下向き（弁体４の閉鎖方向）に付勢するスプリング12
が、縮装されている。

前記弁体４は、下端を開放した奥行きｌの深い（本実施
例では、ｌ＝11.5mm）カップ状に形成されており、この
カップ状弁体４の開口部４′の内周面の下端部は、鉛直
線に対し傾斜角α15°以下（本実施例では、α＝15°）
で下向きに漸次拡径するテーパー面4aに形成されてい
る。また弁体４の外周面の下端部は、鉛直線に対し傾斜
角β＝30°で上向きに漸次拡径するテーパー面4bに形成
され、このテーパー面4bの直上に環状のシール部材６が
装着されている。更に弁体４の開口部４′内の底面中央
部には、凹所4cが開設されており、前記ボルト５の頭部
5aがその凹所4c内に収まっている。

一方、前記充填口２の内周面は、弁体４の外側テーパー
面4bに対応して、鉛直線に対し傾斜角η＝30°で下向き
に漸次縮径するテーパー面2aに形成されている。充填口
２の外周、すなわち装置本体１の下端部の外周面は、下
端から上向きに鉛直線に対し傾斜角γ＝60°で漸次拡径
するテーパー面2bに形成された後、更に上向きに鉛直線
に対し傾斜角θ＝45°で漸次拡径するテーパー面2cに形
成されている。

本実施例の充填装置Ａは、充填口２の閉鎖時に液状物を
循環させるタイプの装置である。このため、充填口２の
開放時に液状物の循環を中止できるように、装置本体１
の内部の、前記流出口16と流入口17との間の液状物の流
通路に、これの開閉用弁座18を設けるとともに、この弁
座18に接合して流通路を閉塞する環状の弁体19を、弁棒
３の中間位置の周囲に装着している。この弁体19の装着
位置（弁棒３における）は、弁棒３をエアシリンダ10に
より上昇させて前記弁体４を完全に開放した時に、弁座
18に接合するように設定してある。

次に、上記した構成の実施例にかかる充填装置Ａについ
てその作動を説明する。

充填装置Ａは、例えば第３図に示すように、大型の貯留
タンク21に収容された液状物Ｌを、小型の容器Ｓに一定
量ずつ充填するのに使用される。この場合、貯留タンク
21の底部に設けられた搬出口21aが、容積形ポンプ、例
えば一軸偏心ポンプ22の吸込口22aに供給パイプ23を介
して接続され、ポンプ22の吐出口22bが別の供給パイプ2
4を介して充填装置Ａの流入口17に接続される。また、
充填装置Ａの流出口16に循環パイプ25の一端が接続さ
れ、他端が貯留タンク21内に挿入されている。更に、充
填装置Ａ上のエアシリンダ10のエア口10aに、電磁弁28
を介装したホース27の一端が接続され、ホース27の他端
が圧縮空気源26に接続されている。電磁弁28は制御装置
29に接続され、この制御装置29からの指令によって電磁
弁28の閉鎖操作が行われるようになっている。図示の例
では、前記ポンプ22の回転数が制御装置29で検出され、
所定の回転数に達すると電磁弁28が閉鎖される。なお、
ポンプ22の回転数を検出する代わりに、タイマーで電磁
弁28の開放時間を制御してもよい。図中の符号30は充填
作業開始用のスイッチである。

前記一軸偏心ポンプ22は常時一定の速度で回転してお
り、常態（弁体４の閉鎖状態）では、貯留タンク21内の
液状物Ｌは充填装置Ａ内を通過して貯留タンク21内に循
環される。

小型の容器Ｓに一定量ずつ液状物Ｌを連続的に充填する
際は、充填口２の下方に容器Ｓを順次搬送して停止させ
ると、制御装置29を介して電磁弁28が開放されることに
より、エアシリンダ11で弁体４が弁棒３とともにスプリ
ング12に抗して上昇し、充填口２が開放されるととも
に、装置本体１内の流通口（弁座）18が閉鎖される。こ
れにより、ポンプ22の吐出口22bから搬送されてきた液
状物Ｌが容器Ｓ内に充填される。なお、充填中には、液
状物Ｌは充填装置Ａから貯留タンク21へ循環されない。

そして、ポンプ22が所定回数回転した後（あるいは、一
定時間経過した後）に制御装置29を介して電磁弁28が閉
鎖されると、エアシリンダ10への圧縮空気の供給が断た
れ、弁体４が弁棒３とともにスプリング12の付勢力によ
り下降し、充填口２が閉鎖され、同時に装置本体１内の
流通口18が開放される。これにより、容器Ｓへの液状物
Ｌの充填が中止され、貯留タンク21内の液状物Ｌは再び
充填装置Ａ内を通過して貯留タンク21に循環される。こ
のあとすぐに、液状物Ｌが充填された容器Ｓが搬送さ
れ、空の容器Ｓが充填口２の下方に送られてくる。

上記のような作業が繰り返されることにより、一定量の
液状物Ｌが容器Ｓに連続して充填される。

ところで、弁体４の閉鎖時あるいは開放時に、充填口２
内の液状物Ｌが弁体４の下端に付着しようとするが、上
記作用の項に記述したとおり、通常は、液状物Ｌが付着
することがない。したがって、充填口２の下方における
容器Ｓの搬送中に液状物Ｌが落下することがなく、容器
Ｓの開口部周縁や容器Ｓの周辺を液状物Ｌで汚すことが
ない。

第４図はこの考案の他の実施例にかかる充填装置の要部
を示す。本実施例の充填装置Ａ′が上記実施例と主に相
違するところは、装置本体１が液状物Ｌの搬出口16（第
１図）を備えておらず、したがって充填口２の閉鎖時に
液状物Ｌが循環しない点である。このため、弁座18や環
状の弁体19も設けられていない。しかし、基本的には上
記実施例の充填装置Ａと共通するので、上記実施例と共
通する部材は第１図で用いた符号で示し、説明を省略す
る。

［考案の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この考案の充填
装置は下記の効果を奏する。

弁体内の開口部の奥行きが深く、また開口部の内周面が
傾斜の急なテーパー面に形成されているので、弁体に液
状物が付着しにくく、また付着した場合にも更に液状物
が付着して液状物が成長することがないので、従来のよ
うに液状物が弁体に溜まらず、いわゆる不意の液ダレが
ない。このため、従来の充填装置と違って、多数の容器
に連続的に液状物を充填する際に、容器の開口シール部
や容器の周辺に液状物が落下することがなく、開口シー
ル部の密封不良を生じたり、容器の周辺に落下した液状
物の清掃作業が必要になったりはしない。とくに弁体に
付着し易い高粘性や高濃度の液状物の充填に、好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例にかかる充填装置を示
す、一部を断面で表した正面図、第２図は第１図のII−
II線矢視図、第３図は第１図の充填装置を貯留タンクや
ポンプ等に接続した使用状態を示す概要図、第４図はこ
の考案の第２実施例の要部を示す、一部を断面で表した
正面図、第５図は従来の充填装置の一部を示す、左半分
を断面で表した正面図である。 １……装置本体、２……充填口、３……弁棒、４……弁
体、４′……開口部、4a、4b……テーパー面、4c……凹
所、５……ボルト、６……シール部材、10……エアシリ
ンダ（駆動装置）、11……シリンダチューブ、12……ス
プリング、Ａ、Ａ′……充填装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体の下端に開設した充填口の内周面
   に環状シール部材を介して接合する弁体を、上下方向に
   移動自在に備えた充填装置において、 前記弁体を、下端を開放した奥行きの深いカップ状に形
   成し、該カップ状弁体の開口部内周面の下端部を、鉛直
   線に対し15°以下で下向きに漸次拡径するテーパー面に
   形成したことを特徴とする充填装置。