CN1252380A

CN1252380A - 液体充填装置及其使用方法

Info

Publication number: CN1252380A
Application number: CN99123400A
Authority: CN
Inventors: 藤川康次; 阿布和生; 近藤雅胜; 植田道雄
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2000-05-10
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: US6336572B1; EP0999175A1; ATE270655T1; DE69918512D1; EP0999175B1; CN1208233C; DE69918512T2; JP2000128107A; DK0999175T3

Abstract

一种液体充填装置,其构成包括具有一端连接充填液槽而另一端连接充填管嘴的充填液通路的装置本体、为连通充填液通路的两端之间而设置内藏的由活塞行程使充填液流入流出充填液通路的定量液缸、以及设置在充填液通路的定量液缸上游的单向阀,在此液体充填装置中还设置有在活塞的流入行程时使单向阀打开,在活塞的流出行程时使单向阀关闭的机械式启闭单向阀的阀启闭机构。

Description

液体充填装置及其使用方法

本发明涉及，例如，将充填液每次以一定量充填容器的液体充填装置及其使用方法。

过去，公知的这种装置的构成包括具有一端连接充填液槽而另一端连接充填管嘴的充填液通路的装置本体、为连通充填液通路的两端之间而设置且内藏的由活塞行程使充填液流入流出充填液通路的定量液缸、以及设置在充填液通路的定量液缸上游的单向阀，在活塞的流入行程时由于在定量液缸内产生的负压迫使单向阀打开。

有时在充填液中，或含有气体，或溶解有气体，容易发生气泡。例如，必需热充填的液体、向充填装置送液前未实行除气处理的液体、容易由于压力变化而变性的液体等等皆如是。如定量液缸内发生的负压作用于这些充填液，就会看到气泡产生。如产生的气泡在定量液缸内残留蓄积，随着时间的过去充填量会越来越降低。

为防止充填量降低，最好是在活塞的每个行程都从定量液缸将气泡排出。为此，迄今为止一直都是在定量液缸的形状设计上下工夫，使定量液缸内产生湍流，从而使在定量液缸内产生的气泡与充填液一起在定量液缸中流出进行充填液的充填。但是，如使气泡与充填液一起充填，就容易产生泡沫及飞溅，而这则是充填能力降低的主要因素。

本发明的目的在于通过一种可防止在定量液缸内产生气泡，并能解决由于产生气泡而发生的各种问题的液体充填装置及其使用方法。

本发明的液体充填装置的其构成包括：一端连接充填液槽而另一端连接充填管嘴的充填液通路的装置本体、为连通充填液通路的两端之间而设置内藏的由活塞行程使充填液流入流出充填液通路的定量液缸、以及设置在充填液通路的定量液缸上游的单向阀，其特征在于：在此液体充填装置中还设置有在活塞的流入行程时使单向阀打开，在活塞的流出行程时使单向阀关闭的机械式启闭单向阀的阀启闭机构。

由于在根据本发明的液体充填装置中设置有在活塞的流入行程时使单向阀打开，在活塞的流出行程时使单向阀关闭的单向阀机械启闭机构，所以不会由于流入行程在流体压力液缸内产生负压。于是就可以防止充填液产生气泡。因为无气泡发生，就可以得到下面的种种优点。第一，充填量稳定。第二，由于充填状态良好，可进行高速充填。第三，在向充填装置送液时，即使除气不充分，也可得到良好的充填，可增加工场设备的自由度。第四，由于不受定量液缸的容积、形状等的制约，可增加充填装置的设计自由度。

此外，在上述充填装置中，最好是具有将单向阀的开度设定为大小两段的设定机构。

另外，如在上述充填装置中，在充填液通路的定量液缸上游壁面上设置有向着充填液流方向下游的阀座，具有为使单向阀可从充填液流方向下游侧相对阀座接近或离开而配置的阀体及使阀体相对阀座接近的偏置弹簧，阀启闭机构具有活塞杆，由根据活塞杆的进退行程使阀体相对阀座离开而配置的流体压力液缸构成，设定机构具有以可与流体压力液缸的活塞自由结合和脱离方式结合的可动结合构件及相对活塞结合构件结合或脱离时对应单向阀的开度的大小使结合构件动作的促动器，就可以简单地设定单向阀的大小两段开度。

另外，结合构件的配置使其可与活塞杆的移动经路交叉地直动，促动器也可是具有与结合构件相连接的活塞杆的流体压力液缸。

此外，在上述液体充填装置中，如在单向阀处于大开度的状态下清洗充填液通路或去除空气，在单向阀处于小开度的状态下进行充填，则除了可以高效率地迅速并且顺利地进行清洗或空气去除之外，在进行充填操作的场合很容易使活塞流出流入行程的定时和单向阀的启闭同步。

附图简介

图1为本发明的充填装置的垂直纵剖视图。

图2为示出图1的一部分的放大剖视图。

图3为图2所示部分的平面图。

图4为示出液缸的活塞杆和单向阀的同步的同步曲线图。

实施例

下面参考附图对本发明实施例予以说明。

参考图1。充填装置的构成包括配置在容器传送带11的传送经路上方的充填管嘴12、将充填液每次以一定量送入充填管嘴12的定量液缸13及蓄液槽14。

充填管嘴12的构成包括垂直圆筒状管嘴本体21、设置在管嘴本体21下端且可借助管嘴本体21内的充填液的表面张力防止充填液由于自重而流下的网栅22、在管嘴本体21高度的中间处设置并使充填液可向下自由通过的下单向阀23，及在管嘴本体21上端向下安装且可压下下单向阀23使其开启的第一流体压力液缸24。

管嘴本体21分别具有在下端处的下向排出口31及位于下单向阀23上方靠近上端的横向送入口32。

下单向阀23的构成包括在管嘴本体21的内表面高度的中间处设置的座圈33、从下侧与座圈33密接的提动阀34及使提动阀34向上偏置的弹簧35。

第一流体液压缸24具有一个进入管嘴本体21内与提动阀34的阀杆上端相抵接的杆件36。

定量液缸13具有一端封闭的水平圆筒形的液缸本体41并内藏于液缸本体41中的活塞42。

在靠近液缸本体41的封闭端设置有向上的流入口51及向下的流出口52。在流入口51的缘部设置有与其连通的上端封闭垂直连接筒形部53。

如图2所详细示出的，在连接筒形部53的下部，设置有液体可经过流入口51自由地向下通过的上单向阀61。在连接筒形部53的高度的中间处设置有横向连通口62。连接筒形部53内部，由紧靠近连通口62上边的横断弹性膜63分割为上下两段。弹性膜63的上表面中央部分与垂直升降杆64的下端连接。在连接筒形部53的顶部以悬臂方式固定有一个水平形状支持板65。在支持板65的上表面的固定端一侧设置一对垂直棒状定位件66，在其上端通过水平安装板67垂直向下安装第二流体液压缸68。此外，在支持板65的自由端上横向水平安装有第三流体液压缸69。

上单向阀61与下单向阀23的结构相同，其构成包括设置在流入口51缘部的座圈71、从下侧与座圈71密接的提动阀72及使提动阀72向上偏置弹簧73。提动阀72的上端面与弹性膜63的下表面中央部隔着很小一个间隙相对。

垂直升降杆64具有一个贯通连接筒形部53的顶部突出于其上方的圆棒状滑动部74。在滑动部74的上端设置有法兰75。

第二流体液压缸68具有一个与滑动部74的上端连接的活塞杆76。第二流体液压缸68的活塞杆76与第一流体液压缸24的活塞杆一样。

第三流体液压缸69具有一个向着升降杆64突出的活塞杆77。活塞杆77的前端与连接构件78相连。连接构件78具有一个可在支持板65的上表面自由滑动并具有一个连接凹口79。连接凹口79的开口朝向和连接构件78的活塞杆连接端一侧的反对侧。其开口宽度稍大于滑动部74的外径，小于法兰75的外径。

在图2中，第二流体液压缸68的活塞杆76退回，第三流体液压缸69的活塞杆77突出，连接构件78的连接凹口79与滑动部74嵌合。在此状态下，在法兰75与连接构件78之间产生一个很小的间隙C1。如使第二流体液压缸68的活塞杆76伸出，法兰75与连接构件78相顶，活塞杆76停止。所以，第二流体液压缸68的活塞杆76的行程等于间隙C1。这称为小行程。小行程大约为，比如，1～2mm。

如第三流体液压缸69的活塞杆77从图2所示的状态退回，连接构件78的连接凹口79与滑动部74脱离嵌合。于是，支持板65和法兰75之间产生大间隙C2，这成为第二流体液压缸68的活塞杆76大行程。大行程大约为，比如，8mm。

充填管嘴12的送入口32和定量液缸13的流出口52由下连接管81连通。蓄液槽14和连接筒形部53的连通口62由上连接管82连通。由此而形成从蓄液槽14开始经由定量液缸13至充填管嘴12的排出口31的一连串的充填液通路。

此外，在充填装置中设有清洗装置(图中未示出其整体)。清洗装置是用于在充填操作开始的场合或改变给液的种类等场合清洗充填装置，备有可与充填管嘴12的排出口31自由拆装的接口管83。

充填时，使第二流体液压缸68的活塞杆76施行小行程。这样，使提动阀72以近似等于小行程的行程升降而启闭上单向阀61。

在图1中，在上单向阀61开启的状态下使活塞42向左移动时，充填液从蓄液槽14通过流入口51流入定量液缸13内。接着，如将上单向阀61关闭使活塞42向右移动，则上单向阀61阻止充填液向上通过，定量液缸13内的充填液通过流出口52送入充填管嘴12之中。送入的充填液强制使下单向阀23开启通过管嘴本体21流下并通过网栅22从排出口31排出。

图4为示出活塞杆和上单向阀启闭的定时图。在这种定时下，活塞42和第二流体液压缸68同步。

在清洗等场合，第二流体液压缸68的活塞杆76施行大行程。在此场合，根据第一流体液压缸24的动作下单向阀23也以机械方式打开。

在蓄液槽14中以清洗液代替充填液。供给充填装置的清洗液在通过充填装置之后通过接口管81回收。

另外，比如，在充填操作开始前，有时在充填液通路内积存有空气，最好是将其排出。在这种场合也可令第二流体液压缸68执行大行程而将空气顺利排出。

如上所述，因为第二流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)和上单向阀61是分别构成的，通过只在开启上单向阀61时利用第二流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)的动作，上单向阀61的启闭基本上追随液缸本体41的活塞42的动作，所以可防止第二流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)的误差直接与充填量的误差相联系。

此外，因为通过分别构成活塞杆76(阀启闭机构)和上单向阀61，使连接筒形部53内部可利用弹性膜63上下分隔，所以可提高充填液通路的卫生性。另外，第二流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)和上单向阀61也可以是一体化结构，在该场合，如第二流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)的动作产生些许误差，由于它将直接与充填量误差相连系，必需更准确地控制流体液压缸68的活塞杆76(阀启闭机构)的动作定时及行程量。

另外，除了流体压力液缸68以外，还可以采用伺服马达作为阀启闭机构。在此场合可提高动作的精度及速度。

此外，不限于上述液体充填装置，只要是其构成包括具有一端连接充填液槽而另一端连接充填管嘴的充填液通路的装置本体、为连通充填液通路的两端之间而设置内藏的由活塞行程使充填液流入流出充填液通路的定量液缸、以及设置在充填液通路的定量液缸上游的单向阀的液体充填装置就可应用本发明。

Claims

1.一种液体充填装置，其构成包括一端连接充填液槽而另一端连接充填管嘴的充填液通路的装置本体、为连通充填液通路的两端之间而设置内藏的由活塞行程使充填液流入流出充填液通路的定量液缸、以及设置在充填液通路的定量液缸上游的单向阀的液体充填装置，其特征在于，

设置有在活塞的流入行程时使单向阀打开，在活塞的流出行程时使单向阀关闭的机械式启闭单向阀的阀启闭机构。

2.如权利要求1的液体充填装置，其中，设置有将单向阀开度设定为大小两段的机构。

3.如权利要求2的液体充填装置，其中，在充填液通路的定量液缸上游壁面上设置有向着充填液流方向下游的阀座、

具有为使单向阀可从充填液流方向下游侧相对阀座接近或离开而配置的阀体及使阀体相对阀座接近的偏置弹簧、

阀启闭机构具有活塞杆，由根据活塞杆的进退行程使阀体相对阀座离开而配置的流体液压缸构成、

设定机构具有以可与流体液压缸的活塞自由结合和脱离方式结合的可动结合构件及相对活塞结合构件结合或脱离时对应单向阀的开度的大小使结合构件动作的促动器。

4.如权利要求3的液体充填装置，其中，结合构件的配置使其可与活塞杆的移动经路交叉地直动，

促动器是具有与结合构件相连接的活塞杆的流体液压缸。

5.一种液体充填装置的使用方法，在如权利要求2～4任何一个液体充填装置中，

在单向阀处于大开度的状态下清洗充填液通路或去除空气，在单向阀处于小开度的状态下进行充填。