JPS6246436B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器内に所定量だけ液体を充填せし
めるための液体充填装置に係る。

本発明の目的は、容器内に所定量の液体を正確
に充填することの可能な液体充填装置を提供する
ことである。

本発明によれば、容器内に所定量だけ液体を充
填せしめるための液体充填装置にして、計量装置
と充填装置とを有しており、該計量装置は、充填
されつつある前記容器内の液体の充填量が前記所
定量よりも少ない該所定量の所定パーセントに達
する際第１の信号を、また、該充填量が該所定量
に達する際第２の信号を夫々発生せしめるべく構
成されており、前記充填装置は液体供給源と、該
液体供給源からの液体を前記容器に充填せしめる
ノズル組立体と、前記液体供給源と前記ノズル組
立体とを互いに連通せしめる第１の流路と、該第
１の流路よりも小さい流路面積を有していて前記
液体供給源と前記ノズル組立体とを互いに連通せ
しめる第２の流路と、前記計量装置からの信号に
応答して作動して前記第１及び第２の流路の開閉
を制御する流れ制御装置とを有しており、前記流
れ制御装置は、前記液体供給源に接続された一端
を有している可撓管と、該可撓管の他端に密封接
続され、且つ該可撓管の内面との間に間隙を形成
するよう該可撓管内に配置された剛体をなす流路
形成部材とを有しており、該流路形成部材は前記
ノズル組立体に連通する内部中空部を有してお
り、また、前記流路形成部材は、前記間隙と前記
内部中空部とを互いに連通せしめていると共に前
記第１の流路の一部を形成している第１の孔と、
前記液体供給源から前記ノズル組立体への液体の
流れ方向に関し前記第１の孔の上流側に位置せら
れていて前記間隙と前記内部中空部とを互いに連
通せしめていると共に前記第２の流路の一部を形
成している第２の孔とを有しており、該第２の孔
は前記第１の孔よりも小さな流路面積を有してお
り、前記流れ制御装置は更に、前記第１の孔と前
記第２の孔との間において前記可撓管の周囲に配
備されていて該可撓管の内面を前記流路形成部材
の外周面に対し非接触状態に保つ開位置と該可撓
管の内面を該流路形成部材の外周面に密封接触せ
しめて前記第１の流路を閉じる閉位置との間で移
動可能な第１の開閉器と、前記液体の流れ方向に
関し前記第２の孔の上流側において前記可撓管の
周囲に配備されていて該可撓管の内面を前記流路
形成部材の外周面に対し非接触状態に保つ開位置
と該可撓管の内面を該流路形成部材の外周面に密
封接触せしめて前記第２の流路を閉じる閉位置と
の間で移動可能な第２の開閉器とを有しており、
前記第１及び第２の開閉器は前記計量装置から前
記第１及び第２の信号を受取るまで開位置にあ
り、前記計量装置からの前記第１の信号に応答し
て前記第１の開閉器のみが閉位置へ移動せしめら
れ、前記計量装置からの前記第２の信号に応答し
て前記第２の開閉器が閉位置へ移動せしめられる
とともに前記第１の開閉器が開位置へ移動せしめ
られるよう構成されている液体充填装置が提供さ
れる。

本発明によれば、可撓管及び流路形成部材と組
合わせられた第１及び第２の開閉器と、第１及び
第２の信号に応答する第１及び第２の開閉器の作
動とによつて、第２の開閉器が閉じた後のノズル
組立体からの液だれが極めて良好に阻止され、も
つて、容器内に所定量の液体を著しく正確に充填
することが可能となるのである。

以下、本発明の実施例について添附図面を参照
して説明する。

第１図に示されているごとく、本発明実施例に
よる液体充填装置は容器１に液体を所定量だけ充
填せしめるためのもので、計量装置１０を有して
おり、該計量装置１０は、第２図に示されている
ごとく、充填されつつある容器１内の液体の充填
量（重量又は容量）を計測し、その充填填量に対
応した信号を時々刻々発生せしめる計量器１２
と、該計量器１２からの信号を受け、該計量器１
２からの信号を、設定器１４に入力されている基
準信号と比較して判定する比較判定器（マイクロ
プロセツサ）１６とを有している。設定器１４に
は容器１に充填されるべき液体の所定量に対応し
た基準信号Rw₁と、容器１に充填される液体の所
定量よりも少ない該所定量の所定パーセント、例
えば所定量の90乃至95％に対応した基準信号Rw₂
とが入力されている。そして、比較判定器１６
は、計量器１２からの信号が上記基準信号Rw₂に
対応した時第１の信号を、また、計量器１２から
の信号が上記基準信号Rw₁に対応した時第２の信
号を夫々発生せしめるよう構成されている。

液体充填機は更に、充填装置２０を有してお
り、該充填装置は、容器１内に充填されるべき液
体の供給源２２と、該供給源２２に接続された一
端を有する送液管２４と、該送液管２４の他端に
袋ナツト２６によつて密封接合せられた一端を有
している上部取付管２８とを有している。直線型
又は回転型のいずれの形式であつてもかまわない
充填機の本体（図示せず）に固定され且つ支柱３
２により垂直方向に離隔せしめられた状態に保持
されている上方及び下方支持板３４及び３６の自
由縁部には夫々Ｕ字形溝孔３８及び４２が備えら
れている。上記上部取付管２８は上方支持板３４
に設けられているＵ字形溝孔３８に受入れられて
おり、且つ該取付管２８の外周面に嵌合せしめら
れた取付部材４４をボルト４６によつて上方支持
板３４に固定せしめることにより該取付管２８は
Ｕ字形溝孔３８内の所定位置に保持されている。
取付管２８の他端にはゴム、プラスチツク等の弾
性材料でなる可撓管４８の一端が袋ナツト５２に
より密封接続されている。剛体材料でなる流路形
成部材５４は円錐形一端部５６と、内部中空部５
８を備えた中間部６２と、管状取付他端部６４と
を有しており、該取付他端部６４は下方支持板３
６に設けられているＵ字形溝孔４２内に受入れら
れていると共に締付けナツト６６により該Ｕ字形
溝孔４２内の所定位置に保持され、こうして流路
形成部材５４が上部取付管２８に垂直方向に整合
せしめられるようになつている。

可撓管４８の他端は、流路形成部材５４の中間
部６２に設けられている半径方向突出環状フラン
ジ６８に袋ナツト７２により密封接合されてお
り、この時可撓管４８は張力を受けた状態に置か
れている。流路形成部材５４の一部は可撓管４８
の内部に配置されていて該流路形成部材５４の一
部の外周面と該可撓管４８の内面との間には環状
の間隙７４が形成されるようになつている。そし
て、流路形成部材５４には、比較的大きな流路面
積を有していて間隙７４と内部中空部５８とを互
いに連通せしめる孔７６と、矢印７８で示される
液体の流れ方向に関し該孔７６の上流側に位置せ
られていて該孔７６よりもかなり小さい流路面積
を有していると共に間隙７４と内部中空部５８と
を互いに連通せしめるオリフイス即ち小孔８２と
が設けられている。これら孔７６及び小孔８２の
流路面積及び数は、容器１の容積、即ち該容器１
内へ充填されるべき液体の所定量の大きさに基い
て任意適宜に選定されるものである。しかしなが
ら、小孔８２の合計流路面積は孔７６の合計流路
面積よりも必ず小さくなければならない。

ノズル組立体８４は、流路形成部材５４の管状
取付他端部６４内に嵌合せしめられ且つ該取付他
端部６４の自由端に袋ナツト８６により密封固定
せしめられた中空ノズル本体８８と、該中空ノズ
ル本体８８の自由端に密封螺合せしめられた取付
用スリーブ９２によつて該自由端から突出するよ
う固定された円筒状網部材９４と、該円筒状網部
材９４の開放自由端を実質的に閉じている端板９
６とを有しており、該端板９６の中心には小孔９
８が設けられている。そして、筒状網部材９４の
外周面にはそれの長手方向に沿つて細長片１０２
が取付けられており、該細長片１０２は端板９６
から取付用スリーブ９２まで延在していて筒状網
部材９４の外周面の一部を覆うようになつてい
る。

以上の説明から、液体供給源２２とノズル組立
体８４との間にはそれらを互いに連通せしめる第
１及び第２の流路が形成されていることが理解さ
れよう。即ち、該第１の流路は、送液管２４と、
取付管２８と、可撓管４０と流路形成部材５４と
の間の間隙７４と、孔７６と、内部中空部５８と
で形成されており、また、第２の流路は、送液管
２４と、取付管２８と、間隙７４と、オリフイス
即ち小孔８２と、内部中空部５８とで形成されて
いる。そして、小孔８２は孔７６よりも小さな流
路面積を有しているので、第２の流路は第１の流
路よりも小さな流路面積を有している。

充填装置は更に、流路形成部材５４と協働して
上記第１及び第２の流路を流れる液体の流れを制
御する流れ制御装置１１０を有しており、該流れ
制御装置１１０は、流路形成部材５４に設けられ
ている孔７６と小孔８２との間において可撓管４
８の周囲に配置された第１の開閉器１１２と、液
体の流れ方向７８に関し小孔８２の上流側におい
て可撓管４８の周囲に配備された第２の開閉器１
１４とを有している。第１及び第２の開閉器１１
２及び１１４は構造上両者共全く同じであり、各
開閉器は中心に備えられた円形凹所１１６を備え
た本体１１８を有しており、該凹所の底壁には可
撓管４８が通させしめられる孔１２２が設けられ
ている。凹所１１６に嵌合せしめられる突起１２
４を有しているカバー部材１２６の中心にも可撓
管４８を通すための孔１２８が備えられており、
該カバー部材１２６はそれの突起１２４が凹所１
１６に嵌合せしめられた状態をなして本体１１８
にボルト１３１により固定されている。突起１２
４は凹部１１６及び可撓管４８の外周面と協働し
て環状空間を画定しており、該環状空間内にはゴ
ム、プラスチツク等の弾性材料でなる加圧リング
１３２が可撓管４８と同心円関係をなして収容さ
れている。該加圧リング１３２は内周壁１３４
と、外周壁１３６と、これら内周壁及び外周壁を
互いに一体関係をなして接続せしめている頂壁１
３８及び底壁１４２とを有していて内部に環状空
間を画定している。該加圧リング１３２の外周壁
１３６には円周方向に連続した溝孔１４４が備え
られている。そして、加圧リング１３２内部の環
状空間には割りリング１４６が収容されており、
該割りリング１４６には半径方向外方に突出した
環状ビード１４８が一体をなして形成されてお
り、該環状ビード１４８は加圧リング１３２の外
周壁１３６に設けられている溝孔１４４に嵌合せ
しめられている。こうして割りリング１４６はそ
れの弾性力によつて加圧リング１３２の外周壁１
３６を本体１１８に設けられている凹所１１６の
側壁面に密封押圧せしめている。

割りリング１４６は加圧リング１３２の内面と
協働して作動室１５２を画定しており、該作動室
１５２は割りリング１４６に設けられている複数
個の半径方向孔１５４を介して、本体１１８の凹
所１１６の側壁面に設けられている環状溝１５６
に連通せしめられている。そして、該環状溝１５
６は管路１５８を介して加圧空気源１６２に接続
されており、該管路１５８には、前述した計量装
置１０からの信号に応答して開閉する電磁弁１６
４が備えられている。

以下、本発明実施例による液体充填機の作動に
ついて説明する。

容器１に充填されるべき液体は液体供給源２２
から、好ましくは加圧状態で送液管２４及び取付
管２８を通つて可撓管４８内へ送られ、また、上
記第２の流路の一部を形成している小孔８２及び
上記第１の流路の一部を形成している孔７６を通
つて内部中空部５８へ流入し、該内部中空部５８
からノズル組立体８４のノズル本体８８を通つて
流れ、液体の大部分は該ノズル組立体８４の円筒
状網部材９４のすき間を通つて傘状に広がつた形
態をなして容器１内に流入せしめられ、液体の小
部分は中心孔９８を通つて容器１内に流入せしめ
られ、こうして容器１に液体が充填せしめられ
る。網部材９４から流出せしめられる液体の流れ
は細長片１０２により阻止されているがため、傘
状をなして流出して液体の一部に略Ｖ字形のすき
間が形成され、このすき間により、傘状をなして
流出している液体よりも下の容器１内部の空気の
排出が容易ならしめられている。

容器１に充填せしめられている液体の充填量が
所定量の所定パーセントに達すると、計量装置１
０の比較判定器１６は第１の信号を発生し、該第
１の信号は第１の開閉器１１２の電磁弁１６４に
送られて該電磁弁を開状態にする。加圧空気源１
６２からの加圧空気は第１の開閉器１１２の管路
１５８、電磁弁１６４、環状溝１５６、及び半径
方向孔１５４を通つて作動室１５２に導入せられ
て加圧リング１３２の内周壁１３４を半径方向内
方へ弾性変形せしめ、もつて可撓管１４８を、孔
７６と小孔８２との間の流路形成部材５４の外周
面に密封接触せしめ、こうして第１の開閉器１１
２は閉位置に位置せしめられ、孔７６を通しての
液体供給は停止される。しかしながら、この状態
では、第２の開閉器１１４は開位置に位置せしめ
られているので、液体は小孔８２を介して供給さ
れ続ける。

容器１内の液体の充填量が所定量に達すると、
計量装置１０の比較判定器１６は第２の信号を第
２の開閉器１１４の電磁弁１６４に送つて該電磁
弁を開かしめ、第１の開閉器１１２に関連して上
述したのと同じ態様で第２の開閉器１１４は閉位
置に位置せしめられ、小孔８２を介しての液体供
給は停止され、即ち液体供給は総べて停止せしめ
られ、この時、容器１内には所定量の液体が充填
せしめられている。

液体が円筒状網部材９４を通つて容器１内に充
填せしめられている時、該液体はノズル組立体８
４の端板９６の外面をつたわつてわずかではある
が流れている。第２の開閉器１１４がそれの閉位
置へ移動せしめられて容器１への液体の充填が停
止された時、この端板９６の外面をつたわつて流
れていた液体は中心開口９８の所で液滴を形成し
て液だれが生じてしまう。これを防止するため、
第１の開閉器１１２は上記比較判定器１６からの
第２の信号に応答して開位置へ移動せしめられ
る。換言すれば、第２の開閉器１１４が閉じるの
と同時に第１の開閉器１１２は開かしめられる。
それにより、可撓管４８はそれに作用せしめられ
ている張力によりすばやく当初の位置、即ち流路
形成部材５４の外周面との間に間隙７４を形成す
る位置へ戻らせしめられ、孔７６よりも上流側の
内部中空部５８内の液体は該孔７６を通つて該間
隙７４内へ吸引せしめられる。この吸引作用によ
り、ノズル本体８８及び網部材９４内の液柱は瞬
間的に上昇せしめられ、中心開口９８の所の上記
液滴はノズル本体８８内へ吸引され、該液滴によ
る滴だれを防止することができる。また、この吸
引作用により、第２の開閉器１１４が閉じた後の
液体の流れ慣性による容器内への余剰供給も効果
的に防止することができる。

本発明は以上説明したような構成で成るから、
第２の開閉器が閉じた後のノズル組立体からの液
だれが阻止され、従つて、容器内に所定量の液体
を極めて正確に充填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図は本発明実施例による液体充填装置の断
面概略全体図であり、第２図は第１図に示されて
いる充填装置の制御回路のブロツク線図である。 １……容器、１０……計量装置、１２……計量
器、１４……設定器、１６……比較判定器、２０
……充填装置、２２……液体供給源、２４……送
液管、２６……袋ナツト、２８……取付管、３２
……支柱、３４……上方支持板、３６……下方支
持板、３８，４２……Ｕ字形溝孔、４４……取付
部材、４６……ボルト、４８……可撓管、５２…
…袋ナツト、５４……流路形成部材、５６……円
錐形一端部、５８……内部中空部、６２……中間
部、６４……取付他端部、６６……締付けナツ
ト、６８……環状フランジ、７２……袋ナツト、
７４……間隙、７６……孔、７８……矢印、８２
……オリフイス即ち小孔、８４……ノズル組立
体、８６……袋ナツト、８８……ノズル本体、９
２……取付用スリーブ、９４……円筒状網部材、
９６……端板、９８……小孔、１０２……細長
片、１１０……流れ制御装置、１１２，１１４…
…第１及び第２の開閉器、１１６……凹所、１１
８……本体、１２２……孔、１２４……突起、１
２６……カバー部材、１２８……孔、１３１……
ボルト、１３２……弾性加圧リング、１３４……
内周壁、１３６……外周壁、１３８……頂壁、１
４２……底壁、１４４……溝孔、１４６……割り
リング、１４８……環状ビード、１５２……作動
室、１５４……半径方向孔、１５６……環状溝、
１５８……管路、１６２……加圧空気源、１６４
……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器内に所定量だけ液体を充填せしめるため
   の液体充填装置にして、計量装置と充填装置とを
   有しており、該計量装置は、充填されつつある前
   記容器内の液体の充填量が前記所定量よりも少な
   い該所定量の所定パーセントに達する際第１の信
   号を、また、該充填量が該所定量に達する際第２
   の信号を夫々発生せしめるべく構成されており、
   前記充填装置は液体供給源と、該液体供給源から
   の液体を前記容器に充填せしめるノズル組立体
   と、前記液体供給源と前記ノズル組立体とを互い
   に連通せしめる第１の流路と、該第１の流路より
   も小さい流路面積を有していて前記液体供給源と
   前記ノズル組立体とを互いに連通せしめる第２の
   流路と、前記計量装置からの信号に応答して作動
   して前記第１及び第２の流路の開閉を制御する流
   れ制御装置とを有しており、前記流れ制御装置
   は、前記液体供給源に接続された一端を有してい
   る可撓管と、該可撓管の他端に密封接続され、且
   つ該可撓管の内面との間に間隙を形成するよう該
   可撓管内に配置された剛体をなす流路形成部材と
   を有しており、該流路形成部材は前記ノズル組立
   体に連通する内部中空部を有しており、また、前
   記流路形成部材は、前記間隙と前記内部中空部と
   を互いに連通せしめていると共に前記第１の流路
   の一部を形成している第１の孔と、前記液体供給
   源から前記ノズル組立体への液体の流れ方向に関
   し前記第１の孔の上流側に位置せられていて前記
   間隙と前記内部中空部とを互いに連通せしめてい
   ると共に前記第２の流路の一部を形成している第
   ２の孔とを有しており、該第２の孔は前記第１の
   孔よりも小さな流路面積を有しており、前記流れ
   制御装置は更に、前記第１の孔と前記第２の孔と
   の間において前記可撓管の周囲に配備されていて
   該可撓管の内面を前記流路形成部材の外周面に対
   し非接触状態に保つ開位置と該可撓管の内面を該
   流路形成部材の外周面に密封接触せしめて前記第
   １の流路を閉じる閉位置との間で移動可能な第１
   の開閉器と、前記液体の流れ方向に関し前記第２
   の孔の上流側において前記可撓管の周囲に配備さ
   れていて該可撓管の内面を前記流路形成部材の外
   周面に対し非接触状態に保つ開位置と該可撓管の
   内面を該流路形成部材の外周面に密封接触せしめ
   て前記第２の流路を閉じる閉位置との間で移動可
   能な第２の開閉器とを有しており、前記第１及び
   第２の開閉器は前記計量装置から前記第１及び第
   ２の信号を受取るまで開位置にあり、前記計量装
   置からの前記第１の信号に応答して前記第１の開
   閉器のみが閉位置へ移動せしめられ、前記計量装
   置からの前記第２の信号に応答して前記第２の開
   閉器が閉位置へ移動せしめられるとともに前記第
   １の開閉器が開位置へ移動せしめられるよう構成
   されている液体充填装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の液体充填装置に
   おいて、前記ノズル組立体は、前記第１及び第２
   の流路に接続された流入端及び吐出端を有する中
   空ノズル本体と、該ノズル本体の吐出端に接続さ
   れ且つ該吐出端から突出せられた筒状網部材と、
   該筒状網部材の自由端を実質的に閉じる端板とを
   有しており、該端板の中心に小孔が設けられてい
   る液体充填装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の液体充填装置に
   おいて、前記ノズル組立体は、前記筒状網部材の
   長手方向に沿つて該網部材の外周面に取付けられ
   ていて該網部材の外周面の一部を覆つている細長
   片を有している液体充填装置。