JPS6020276B2

JPS6020276B2 - 充填装置

Info

Publication number: JPS6020276B2
Application number: JP991681A
Authority: JP
Inventors: 博奥野
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1981-01-26
Filing date: 1981-01-26
Publication date: 1985-05-21
Also published as: JPS57125195A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は充填装置に関し、より詳しくは充填液を容器内
の所定液面高さまで充填するための液面制御手段として
、低圧力の空気を連続的に噴出するレベル検出管を備え
、このレベル検出管の空気噴射出口が充填液で閉鎖され
た際の空気圧の増大により液バルブを閉じさせ充填液の
充填を終了させるようにした充填装置に関する。

この種の充填装置は例えば特公昭５２−２８０７３号公
報に記載されているように、従来既に公知である。

この種の充填装置では、上述したように空気圧を増大さ
せて液バルブを閉じるよう構成しているため、充填液が
レベル検出管の空気出口を閉鎖してから実際に液バルブ
が閉じるまでに若干のタイムラグがある。このため、充
填時間の短縮を図って単位時間当りの充填量を増大させ
ると、上記タイムラグの間に容器内に充填される充填量
が大きくなり、その結果、高精度に液面高さを制御する
ことが困難になっていた。本発明はこのような点に鑑み
、レベル検出管を少なくとも２本設け、第１のレベル検
出管により液面を検出するまでは液バルブの開度を大き
くして高速充填を行ない、その第１のレベル検出管が液
面を検出した後は上記液バルブの閥度を小さくして低速
充填を行なわせ、この状態で第２のレベル検出管により
液面が予め定められた高さ位置となったことを検出して
上記液バルブを閉じるよう機成したもので、これにより
充填時間の短縮と高精度での液面高さ制御とを同時に達
成できるようにしたものである。

以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、１は例えばビニールパイプ等のような可鏡性を
有するパイプで、このパイプ１の上端部は図示しない充
填液タンクに接続している。

一方、パイプ１の下端部は支持部材２に固定した注液管
３に接続し、上記タンクからの充填液をパィプー、この
パイプ１の途中に設けた後述する液バルブ４および注液
管３を介して容器Ｂ内に充填できるようにしている。上
記支持部材２は、柱液管３の外周部に同軸に鉄装した第
１および第２のレベル検出管８，９を備えており、第１
のレベル検出管８の内周と注液管３の外周との間隙を第
１の空気通路１０とし、第２のレベル検出管９の内周と
第１のレベル検出管８の外周との間隙を第２の空気通路
１１としている。

そして各空気通路１０，１１には、上記支持部材２に設
けた第１の供給口１２および第２の供給口１３を介して
、それぞれ別個に低圧の空気を供給できるようにしてい
る。ところで、上記各レベル検出管８，９の下端面はそ
れぞれ荘液管３の下端面より上方位置に設定してあり、
かつ第２のレベル検出管９の下端面を予め定められた充
填液の液面高さ‘こ実質的に一致するよう設定し、他方
、第１のレベル検出管８の下端面は第２のレベル検出管
９の下端面より所定量だけ下方に位置させている。

この量は、高速充填時の充填量の大小やレベル検出管８
，９の下端部近傍における容器Ｂの内蓬等を考慮して設
定される。然して、上記液バルブ４は弁体１４と図示し
ない機枠に固定した弁作動機構１５とを備え、この弁作
動機構１５は弁体１４の作動量を２段階に制御して、上
言己液バルブ４の開度を大小の２段階に制御できるよう
になっている。

この弁作動機構１５は、シリンダ１６と、このシリング
１６の略中間部より右方位置に鉄合した小径のシリンダ
１７と、同シリンダＩＳ，１７の右方開口部、並びにシ
リンダ１６の中間部をそれぞれ閉鎖する板体１８，１９
とを備え、また上記シリング１６および小蓬のシリンダ
１７内にそれぞれピストン２０，２１を沼動自在に競合
している。

そして上記弁体１４の右端部は、中間部の板体１９およ
びピストン２０を気密を保つそれぞれ摺鰯自在に貫通さ
せ、右方のピストン２１に連結固定している。右方の板
体１８とピストン２１との間にはばね２２を弾装し、こ
のばね２２により両ピストン２１，２０および弁体１４
を左方に附勢し、通常は弁体１４の左端をパイプ１に圧
着させてこれを押し潰し、この部分で構成される液バル
ブ４を閉じさせている。

そして上記ばね２２を収納した室は右方の板体１８に穿
設した孔２３を介して大気に開放させ、また両ピストン
２０，２１間の室２４および左方のピストン２０と板体
１９との間の室２５をそれぞれ空気圧室とし、シリンダ
１６には各空気圧室２４，２５に空気圧を導入するため
の供総合口２６，２７を形成している。さらに、右方の
板体１８には弁体１４のストローク量調整用のボルト２
８を累着し、このボルト２８の左端面と弁体１４の右端
面との間で決定される右方のピストン２１のストローク
量（１，）を弁体１４の所定の最大リフト量に一致させ
て高速充填に必要な液バルブ４の開度を与えるようにし
ている。また左方のピストン２０のストローク量（１２
）は上記ストローク量（１，）よりも小さく、かつ１，
一１２の値が低速充填に必要な液バルブ４の開度を与え
るように設定している。なお、弁体１４の左端部には、
パィプーと弁体１４とに対して直交する方向に配設した
丸棒状の押圧部材２９を設けることにより、この押圧部
材２９とこれに対応させてシリンダー６の左端に固定し
た支持板３０とで円滑にパイプ１を押し潰すことができ
るようにすることが好ましく、また、液バルブ４の全開
状態時において、上記押圧部材２９がパイプ１をある程
度押し薄している状態で高速充填に必要な流路面積が確
保できるようにパイプ１の内径および弁体１４の移動量
を設定することが好ましい。

さらに、３１は前記レベル検出管８，９や弁作動機構１
５の空気圧室２４，２５に空気圧を供給するための空気
圧制御回路で、この回路３１はェアポンプや第１のレベ
ル検出管８の空気圧力値に応じて空気氏室２４への空気
圧の給緋を制御する切換弁、並びに第２のレベル検出管
９の空気圧力値に応じて空気圧室２５への空気圧の給緋
を制御する切換弁等を備えている。

この空気圧回路３１は前述の公報の空気圧制御回路を２
組設けることによって容易に得ることができるので、そ
の具体的な構成の説明は省略する。以上の構成において
、充填前の状態時には、両空気圧室２４，２５には空気
圧は導入されておらず、弁体１４はばね２２で左行され
てパイプ１を押し潰し、液バルブ４を閉じている。

他方、両レベル検出管８，９には低圧の空気が供給され
、各空気通路１０，１１の下端出口より大気中に噴出さ
れている。この状態で第１図の想像線で示すように容器
Ｂが供給されると、この供Ｖ給と同期して、或いは容器
Ｂの有無を検出する検出信号により空気圧回路３１内の
切換弁が切摸作動され、各空気圧室２４，２５に空気圧
を供給する。

すると、空気圧室２４に供給された空気圧によったてピ
ストン２１がばね２２に抗してボルト２８に当援するま
で右行するので、前述したように液バルブ４は高速充填
に通した大開度となり、タンク内の充填液はパィプーお
よび注液管３を介して容器Ｂ内に高速充填される。充填
液の充填が進み、その液面が第１のレベル検出管８の空
気噴出口を閉鎖すると、第１のレベル検出管８への空気
通路１０内圧力が上昇し、これにより空気圧回路３１の
切襖弁が切換作動して空気圧室２４への空気圧の供給を
停止する。

するとピストン２１はばね２２によって左行されるが、
このときはまだ空気圧室２５内へ空気圧が導入されて左
方のピストン２０‘まその右行端位置に位置しているの
で上記ピストン２１は１，一１２の量だけ左行され、前
述したように液バルブ３は低速充填に通した小関度とな
る。この低速充填時の単位時間当りの充填量は、例えば
高速充填時の充填量の１／３〜１／９塁度が好ましい。
そしてこの低速充填によって充填液の液面の上昇が緩や
かになり、これが第２のレベル検出管９の空気噴射出口
を閉鎖すると、空気圧室２５への空気圧の供給が停止さ
れ、液バルブ３が閉じて充填が終了する。

第２図は本発明の他の実施例を示したもので、本実施例
では図示しないタンクと前述の注液管３とを水平方向の
液通路管３２で接続するとともに、その接続部にバルブ
シート３３を配設している。

そして上記弁作動機構１５はその弁体１４を鉛直方向と
して図示しない機枠に固定し、かつ弁体１４の下端部を
液密を保って液通路管３２内に挿通させ、通常はばね２
２の弾溌力によりその弁体１４の下端をバルブシート３
３に着座させて液バルブ４を閉じている。その他の構成
は第１図のものと異なるところはなく、同一若しくは相
当部分には第１図と同一の符号を附して示してある。

このような構成においても、第１図のものと実質的に同
一の作用効果が得られることは明らかである。なお、上
述の実施例においては洋液管３と同０に２本のレベル検
出管８，９を設けて三重管構造としているが、各管を別
個に配設してもよいことは勿論である。

Ｌ久上のように、本発明は、充填液タンクと容器内へ充
填液を充填する注液管とを蓮適する液通略、この液通路
を開閉する常態において閉止装置に付勢された液バルブ
、この液バルブの弁体を大開度と小開度との二段階に開
かせる空気圧による弁作動機構、空気の噴射出口を互い
に低位層と高位直とに高さを異ならせて上記注液管に隣
接して閉口させた第１および第２のレベル検出管、およ
びこれら第１と第２のレベル検出管に検出用空気を給送
するとともに上記弁作動機構に作動空気圧を給排する空
気圧制御回路を備え、上記弁作動機構は、底部側を大径
とする段付シリンダに該底部を摺動自在に挿通させて上
記液バルブ弁体の作動軸を導入させ、この作動軸端部に
上記シリンダ小径部と舷合して上記弁体の大開度に相当
するストローク量を保持させた第１のピストンを取付け
、かっこの第１のピストンに重合させ上記シリンダ大径
部に鉄合する第２のピストンを上記作動軸に摺動自在に
隊速させるとともに、この第２のピストンに上記第１の
ピストンのストローク量より小さなストローク量を保持
させ、更に上記空気圧制御回路には、上記第１と第２の
レベル検出管の液面による閉鎖に基づく空気圧増大を検
出して上記弁作動機構における第１と第２のピストンの
シリンダ底部側に画成したそれぞれの空気圧室に選択的
に空気圧を給擬する切換弁機構を設けるようにしたもの
であるから、液バルブの大開度による高速充填すなわち
充填時間の短縮と、小関度時の第２レベル検出管による
高精度な液面高さ制御とを、シリンダおよびピストン機
構よりなる弁作動機構と上記各レベル検出管の検知圧に
より作動されて上記弁作動機構に作動空気圧を給排する
空気圧制御回路とを用いて確実かつ自動的に、同時に達
成す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図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は他の
実施例の断面図である。１：パイプ、３：注液管、４：液バルブ、８，９：レベ
ル検出管、１０，１１：空気通路、１４：弁体、１５：
弁作動機構、２４，２５：空気圧室、３１：空気圧制御
回路。第２図図賄

Claims

【特許請求の範囲】

１充填液タンクと容器内へ充填液を充填する注液管と
を連通する液通路、この液通路を開閉する常態において
閉止装置に付勢された液バルブ、この液バルブの弁体を
大開度と小開度との二段階に開かせる空気圧による弁作
動機構、空気の噴射出口を互いに低位置と高位置とに高
さを異ならせて上記注液管に隣接して開口させた第１お
よび第２のレベル検出管、およびこれら第１と第２のレ
ベル検出管に検出用空気を給送するとともに上記弁作動
機構に作動空気圧を給排する空気圧制御回路を備え、上
記弁作動機構は、底部側を大径とする段付シリンダに該
底部を摺動自在に挿通させて上記液バルブ弁体の作動軸
を導入させ、この作動軸端部に上記シリンダ小径部と嵌
合して上記弁体の大開度に相当するストローク量を保持
させた第１のピストンを取付け、かつこの第１のピスト
ンに重合させ上記シリンダ大径部に嵌合する第２のピス
トンを上記作動軸に摺動自在に嵌通させるとともに、こ
の第２のピストンに上記第１のピストンのストローク量
より小さなストローク量を保持させ、更に上記空気圧制
御回路には、上記第１と第２のレベル検出管の液面によ
る閉鎖に基づく空気圧増大を検出して上記弁作動機構に
おける第１と第２のピストンのシリンダ底部側に画成し
たそれぞれの空気圧室に選択的に空気圧を給排する切換
弁機構を設けたことを特徴とする充填装置。