JPS5940320Y2 - 液体充填弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、一般には液体充填用ノズルに関するものであ
り、特に重量式液体ドラム充填機に使用して有効な液体
充填用ノズルのための液体充填弁に関するものである。

ドラム充填に限らず、各種の容器内に液体を一定量だけ
計量して充填する定量充填機においては計量機と連動し
て制御される充填弁を備えた液体充填用ノズルが使用さ
れる。

該充填弁の制御、即ち、液体充填用ノズルの制御方式と
して一般には多段制御方式が採用される。

該方式においては。液体充填用ノズルは、「充填開始」
信号により充填容器の充填口内に規定寸法だけ挿入され
、先ず充填弁の弁体を全開し充填量の大半を、例えば８
０〜９５多を充填し、次いで弁体を半開状とし残りを小
流量にて充填するように作動される。

これら弁体の移動量制御は前述のように容器内に充填さ
れる液体の重量を連続的に計量している計量機からの信
号によって通常行なわれている。

上記の如き多段制御方式の液体充填ノズルにおいての一
つの問題は、液体充填完了後、つまり充填弁が完全に閉
鎖した後、充填弁の弁体ガイド等に付着し充填弁内に残
留した液体が液体充填ノズルの先端、つまり充填弁の先
端から滴下し、充填作業環境を汚すということであった
。

又、このような充填完了後の液体の滴下は液体の無駄と
もなった。

従って、本考案の主たる目的は、充填完了後に、充填弁
から残留液体が滴下するのを防止することのできる充填
弁を提供することである。

次に、本考案に係る液体充填弁について図面に則して詳
しく説明する。

本考案に係る液体充填弁２は、第１図を参照すると理解
されるように、液体充填用ノズル１の先端部分に設けら
れる。

該充填弁２は弁体４と、該弁体４を囲包した外側・・ウ
ジング６とを具備する。

前記弁体４と外側ハウジング６とは弁制御装置（図示せ
ず）によって相対運動を行ない、充填弁２、即ち、液体
充填用ノズル１の開閉をなすように構成される。

外側ハウジング６を固定させ弁体４を運動させることも
できるが、本実施態様においては弁体４を固定し、外側
・・ウジング６が軸線方向に運動するものとして説明す
る。

又充填弁２、又は液体充填用ノズル１自体も上下方向に
一体的に運動し得るように構成される。

更に、前記充填弁２について詳しく説明すると、弁体４
はその先端部分が弁体ガイド８とされ、外側ハウジング
６の充填用吐出孔１０に適嵌しこれを閉鎖し得るように
構成される。

弁体ガイド８の先端１２は円錐形状とされ、充填弁２の
全開状態においては、第１図に図示されるように、充填
用吐出孔１０の上端肩部１４との間に環状の液体流通路
１６を形成し、全閉状態においては、第２図に図示され
るように、充填用吐出孔１０の先端より突出するように
される。

弁体４の中央部分に。即ち、前記弁体ガイド８に連接し
た上方部分に縮径域１８が設けられ、第２図に図示され
るように、充填弁２の全閉状態時に充填用吐出孔１０の
内壁面との間に環状溝２０を形成する。

該環状溝２０の作用については後述する。

更に、該縮径域１８を径方向に穿孔して横孔２２が設げ
られ且つ該横孔２２と連通して前記弁体ガイド８の軸線
方向に縦孔２４が穿設される。

前記外側ハウジング６の下方端側部分にはオーバーフロ
ー検出ノズル２６が配設され、該検出ノズル２６の吹出
口２８は下方向に、即ち液体充填弁２の軸線に対し平行
に開口している。

又該外側ハウジング６の下方端側部分には防滴ノズル３
０が配設され、その開口３２は、第３図に図示されるよ
うに、充填弁２の全閉状態時に弁体４と吐出孔１０によ
って形成される環状溝２０に開口するようにされる。

次に本考案に係る液体充填弁の作動について説明する。

液体充填ノズル１は、第２図に図示されるように、充填
開始の信号により充填弁２を全閉状態に保って、被充填
容器の入口開口部へと挿入され、所定位置に設定される
。

次で弁制御装置（図示せず）によってハウジング６を下
方向に移動させ、充填弁２を第１図に図示されるような
全開状態とする。

これにより、充填液体は矢印ａで表わされるように、弁
体４と吐出孔１０とによって形成される環状流体流通路
１６及び吐出孔１０を介して容器内へと大流量にて充填
される。

容器内の液体量が全充填量の例えば９０％に達したこと
が計量機（図示せず）により検知されると、ノズルの上
流に設置した大容量の定流量弁と小容量の定流量弁（図
示せず）のうち、大容量の定流量弁を閉止し、小容量の
定流量弁のみで充填される。

計量機により所定量の液体の充填完了が検知されるとこ
の信号が弁制御装置に送られ小容量定流量弁が全閉され
ると共にハウジング６が上方に移動し、充填弁２、即ち
、液体充填用ノズル１は全閉状態となり（第２図）、液
体の充填は完全に停止される。

又、上記の如き大容量及び小容量の定流量弁を並列に組
合せて使用しない場合は、第３図に図示されるように、
容器内の液体量が例えば９０％に達した後は弁制御装置
によりノ・ウジング６を上方向に移動させ、充填弁２を
半開状態に維持して小流量にて充填を行なうことが可能
である。

これにより充填用液体は矢印すで表わされるように弁体
４の内部に設げられた横孔２２及び縦孔２４を介して小
流量にて充填される。

計量機により所定量の液体の充填が完了したことが検出
されると、該信号を前記弁制御装置へと送り、ハウジン
グ６を更に上方向に移動させ、充填弁２を第２図に図示
する全閉状態とし、液体充填用ノズル１からの液体の充
填は完全に停止される。

このとき、液体充填用ノズル１を上方向に移動せしめる
と共に防滴ノズル３０に吸引力を作用せしめ、環状溝２
０、横孔２２及び縦孔２４に存在する残留液体は防滴ノ
ズル３０を介して回収され、従って充填弁２の先端部つ
まり液体充填ノズル１の先端部の吐出孔１０から液体が
滴たり、充填機その他を汚損することが回避されるとい
う利点がある。

又、前記オーバーフロー検出ノズル２６の吹出口２８か
らは空気又は窒素の如き流体が液面Ｘ−Ｘの方へと吹き
出されている。

万一、前記の如き一つの理由によって充填完了にもかか
わらず液体の充填が続行されたとすれば、液面は正常な
充填完了時のＸ−ｘより、更に上昇を続げ遂にはオーバ
ーフローが生じるＸｏ−Ｘｏのレベルに至る（第２図を
参照せよ）。

しかしながら、オーバーフロー検出ノズル２６が設げら
れているために、オーバーフローに至る前の液面ｘ’−
ｘ’の時点において、該オーバーフロー検出ノズル２６
に接続されたオーバーフロー検出器（図示せず）により
、その背圧の増大が検出される。

このオーバーフロー検出ノズルの背圧の変動の検出信号
は増幅器により増幅されてその出力信号により直ちに緊
急自動停止装置が作動し、オーバーフロー警報を発する
と同時に液体充填用ノズル１を上方向に移動させ更に前
記大小流量弁を全閉して充填完了状態となり、液体の充
填作動が停止される。

これによりオーバーフローは未然に回避される。

該オーバーフロー防止システムの一実施例が第４図に図
示される。

前記オーバーフロー検出ノズル２６は液体充填用吐出孔
１０に隣接して設けられることが必要であるが、該ノズ
ル２６の内径、該ノズル吹出口２８の形状及び容器液面
からノズル吹出口２８までの距離Ｙ（Ｙ’）等は、所望
に応じ適当に選択されるここで一実施例を掲げれば、 ハウジング吐出孔内径：４０ｍｍ オーバーフロー検出ノズル内径：４ｍｍ 空気又は窒素の圧カニ０．０１〜３Ｋｇ／ｃｄとされ、
Ｙ’＝ ２４ ｍｍ、 Ｙ＝ ４０ ｍｍとされ、好結
果を得ることができる。

本考案に係る液体充填弁は、特に、該充填弁２が全閉状
態にもたらされたとき、弁体４と充填用吐出孔１０の内
壁面との間に環状溝２０を形成し更に該環状溝２０に開
口するように防滴ノズル３０が設げられ、そして該防滴
ノズル３０に吸引力を作用せしめることによって環状溝
２０、横孔２２及び縦孔２４に存在する残留液体が防滴
ノズルを介して回収されるべく構成されているために、
充填弁２の先端部から液体が滴下しそれにより充填機及
びその近傍の作業環境が汚損されるといった事態が回避
されるという効果を有する。

斯る特徴は又、貴重な充填液体を無駄にしないという利
益も生ぜしめる。

更に、本考案に係る充填弁は上述のように構造が簡単で
あり、信頼性の高い作動を期待することができ、極めて
実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る液体充填用ノズルのための液体
充填弁の概略断面図であり、全開状態を表わす。 第２図は、第１図と同様の図であるが、全閉状態を表わ
す。 第３図は、第１図と同様の図であるが、半開状態を表わ
す。 第４図は、オーバーフロー防止システムの一実施例を表
わすブロック線図である。 １：液体充填用ノズル、２：充填弁、４：弁体。 ６：外側ハウジング、８：弁体ガイド、１０：吐出孔、
２４：防滴縦孔、２６：オーバーフロー検出ノズル、２
８：空気吹出し開口、３０：防滴ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁体４及び外側ハウジング６を具備し、前記弁体と前記
   外側・・ウジング６とは相対運動を行ない弁の開閉をな
   すようにした液体充填弁であって、前記外側ノ・ウジン
   グ６は、その先端部分に円筒形状の充填用吐出孔１０を
   備え；前記弁体４は、前記充填用吐出孔１０に嵌合し該
   充填用吐出孔１０を閉鎖することのできる弁体ガイド８
   ．と、該弁体ガイド８に連接して上方部分に形成された
   縮径域１８と該縮径域１８を径方向に穿孔して形成され
   た横孔２２と、一端は該横孔２２と連通し、他端は外部
   に開口するように前記弁体ガイドの軸線方向に穿孔して
   形成された縦孔２４とを具備し；前記縮径域１８は、液
   体充填弁が全閉状態時に前記充填用吐出孔１０の内壁面
   との間に環状溝２０を形成し；更に、液体充填弁が全閉
   状態時に前記環状溝２０に開口するべく、前記充填用吐
   出孔１０の上端に近接して開口した防滴ノズル３０が配
   置され、該防滴ノズル３０に吸引力が作用することによ
   って前記環状溝２０、前記横孔２２及び前記縦孔２４に
   存在する液体を前記防滴ノズル３０を介して回収するこ
   とができるようにしたことを特徴とする液体充填弁。