JP2004099056A - 液体充填装置及び充填方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリンダ2内に液体を受け入れた液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置である。シリンダ2内への液体の出し入れを切り替える3方弁10を設けてある。
また、シリンダ2から送り出された液体を充填容器へ注入する注入口30に、送られる液体の圧力で開くチェック弁31を設けてある。
シリンダ2内の液を前記充填容器に送り出す工程の初期において、3方弁10をシリンダ2内への液体の受け入れ口とシリンダ2内の液体の送り出し口とが両方開いた中間位置にして、シリンダ2内の液を所定位置まで押し上げて、液上面の泡などを排出したのち、シリンダ2内の液を充填容器に送り込むよう前記3方弁を切り替える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ内に液体を受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体を各種の容器に所定量充填する充填装置として、液体をシリンダ内に受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に定量送り込むようにした液体充填装置があり、この液体充填装置では、従来、逆止弁を用い、充填液の圧力によってその逆止弁を開閉させてシリンダ内の液体の送り出しを行っていた。
【0003】
このように、逆止弁による充填操作では、シリンダ内上部の気泡を含む液が充填容器内に送り込まれてしまい、充填容器へ送り込まれる液体の定量性に欠けるという問題があった。
例えば、充填する液体が、豆腐容器に充填する豆乳のように高濃度で、上面に泡を生じ易い場合、その泡が豆乳と一緒に豆腐容器に充填されてしまい、容器から豆乳が溢れたり、凝固した豆腐の外観を悪くしたり、重量不足を生ずることもあった。
【0004】
また、従来の装置では、充填液の送り出しの際に、充填口における送り出し終了時の液体の切れが悪く、豆腐容器の周りに液垂れが生じて充填装置を汚すという問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シリンダ内に液体を受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置において、泡を入れずに定量性良く、かつ、液垂れ無く、液体、特に高濃度の液体をシリンダから充填容器へ送り込み可能とした液体充填装置を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、シリンダ内に液体を受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置における前記シリンダ内への液体の受け入れと、同シリンダからの液の送り出しとを切り替える3方弁を設けた構成の液体充填装置を提供する。
【0007】
上記した構成をもつ本発明の液体充填装置によると、シリンダ内に受け入れられている液体を充填容器に送り込むタイミングは、その3方弁の開閉によって適切に制御することができるので、充填容器に対し液体を定量性よく充填することができる。
特に、シリンダ内から充填容器に対する液体の送り出し工程の初期において、充填ライン側への3方弁の開放を少し遅らせて、シリンダ内の液体の表面上に溜まっている泡を含む液を充填容器以外のところに送り、そのあと、その3方弁を切り替えて、シリンダ内を充填容器に連通し泡の無い液体部分のみが充填容器に送られるようにする。
【0008】
このように3方弁によって充填容器内へシリンダ内の液を充填するタイミングを調整することができる。
【0009】
また、本発明による液体充填装置においては、前記シリンダから送り出された液体を充填容器へ注入する注入口に、同注入口に送られる液体の圧力で開くチェック弁を設けた構造とすると、注入終了後に注入口から液垂れが生ずるのを防ぐ上で有効である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液体充填装置について、図示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。
図1は、充填容器へ豆乳などの充填液の定量を供給する液体充填装置1を示している。液体充填装置1は、充填液の供給を受けて貯溜し、定量を送り出すシリンダ2を備えている。シリンダ2には、内部を上下するピストン3が収納されている。ピストン3は、ストロークが長いので軸の偏心を許容するよう連接リンク4を介してピストンロッド5と連結されており、ピストンロッド5は図示していないサーボモータなどの駆動装置によって下方から正確に上下動される。
【0011】
図1には、上昇された位置(A)と降下された位置(B)におけるピストン3が示されている。ピストン3は図示した降下位置(B)で液体の供給を受けて、その降下位置(B)から上昇位置(A)まで押し上げられシリンダ2内の液体を押し出す。シリンダ2内への液体の受け入れとシリンダ2内からの液体の供給を切り替えるための3方弁10がシリンダ2の上端に取り付けられている。
【0012】
3方弁10は、図示していない供給源から3方弁10内に充填液を受け入れる流入口11、シリンダ2の上端と連通される流出入口12、シリンダ2内の液を充填容器へと送り出す流出口13を有している。3方弁10内には、2つの弁座14、15が設けられており、この2つの弁座14、15の間を上下動される弁体16が収容されていて、弁体16は弁棒17によって上下動される。
弁体16には、2つの弁18、19が設けられていて、弁18は弁座14に、弁19は弁座15に着座するようになっている。
【0013】
弁体16が下降されて弁19が弁座15に着座すると、流入口11と流出入口12が連通され、流入口11から流入する充填液をシリンダ2内に受入れる状態となり、弁体16が上昇されて弁18が弁座14に着座すると、流出入口12と流出口13が連通され、シリンダ2内の液は流出口13へ送り出せる状態となる。
【0014】
シリンダ2には、ピストン3が降下した位置(B)の下方に洗浄液流入管20と洗浄液流出管21が取り付けられている。ピストン3から下方の連接リンク4側に漏洩した豆乳などの充填液を、ピストン3の降下位置(B)で、洗浄液流入管20から流入する洗浄液によって洗浄して洗浄液流出管21から排出するように構成されている。これによって、シリンダ2内は常に清浄に保たれる。
【0015】
ピストン降下位置(B)でピストン3を受け入れるシリンダ22は、ピストン3の外径より大きい内径部分が形成してあり、ここで連接リンク4及びその上下部分の周りがよく洗浄されるようになっている。
【0016】
シリンダ2内の液を充填容器へと送り出す流出口13の先の注入口30には図2に示すように、同注入口30に送られる液体の圧力で開くチェック弁31が設けられている。チェック弁31には弁座33が設けられており、この弁座33には弁体32が当接されるように構成されている。チェック弁31内には弁体保持板34が取り付けられており、弁体32の弁棒35がその弁体保持板34に設けられたガイド穴によって上下動を案内されるようになっている。
【0017】
弁体32は、弁体32と弁体保持板34との間に配設されたバネ36によって、弁座33に向けて付勢されている。
以上の構成をもつチェック弁31は、注入口30に供給されて来る充填液の供給圧がバネ36の押圧力を上回ったときに、弁体32が押し下げられ弁座33から離れて弁が開き、充填液を注入口30から流出させるが、液体の供給圧がバネ36の押圧力を下回わると閉鎖され、充填液の流出を止める。
【0018】
図示した液体充填装置は以上の構成を有しており、この液体充填装置による充填容器への液体の充填は次のように行われる。
先ず、3方弁10の弁体16を降下させ弁19を弁座15と当接させ流入口11及び流出入口12と流出口13の連通を断ち、流入口11を流出入口12と連通させる。この状態で流入口11から充填すべき液体の供給が行われ、液体をシリンダ2内に流入させる。シリンダ2内に液体を供給するとき、ピストン3は図1の下方位置(B)に降下されている。
【0019】
シリンダ2内に所定量の液体が入れられると、弁体16は弁19が弁座15から若干上昇され、弁18、19のいずれも弁座14、15から離れた位置にされる。この状態でピストンロッド5によってピストン3が上昇される。
ピストン3の上昇によって、シリンダ2内の液体は流出入口12から3方弁10の方に送り出されるが、3方弁10の弁体16は前記したように、中間位置にあって流出入口12は流入口11及び流出口13の両方と連通しており、また、流出口13は先に送られた充填液がチェック弁31によって流出を止められて溜まっているので、シリンダ2内や流出口13の液上面にある空気や気泡はピストン2の上昇につれて流入口11へと戻されて排出される。
【0020】
シリンダ2内の液の上にある空気や気泡がシリンダ2内から排出された時点で、3方弁10の弁体16が更に上昇されて、弁18が弁座14と当接され流出入口12と流入口11の連通が断たれる。従って、更にシリンダ2内をピストン3が上昇されると、シリンダ2内の液体は流出口13の方に流れ、液体は図2に示す注入口30の方に供給される。
【0021】
ピストン3の押し出しによって注入口30に達した液体は、その供給圧によって弁体32をバネ36の押圧力に抗して押し下げてチェック弁31を開き、ピストン3によって送り出される所定量の液体を充填容器に充填させる。ピストン3の送り出しが終わって供給される液体の供給圧が低下すると、バネ36の押圧力によってチェック弁31は閉鎖され、液体の流出を遮断し、液垂れを防ぐ。
充填容器に充填される液体からは、ピストン3の上昇初期において3方弁10の操作によって気泡が除去されているので、充填容器内には気泡の無い所定量の液体が充填される。
【0022】
シリンダ2内の液体の送り出しが完了すると、ピストン3が降下され、降下された位置(B)でピストン3の下方の連接リンク4及びその上下の部分が洗浄液流入管20から流入する洗浄液によって適時洗浄でき洗浄後の洗浄液は洗浄液流出管21から排出される。
以上の動作を繰り返して、充填容器にはシリンダ2からピストン3の働きによって所定量の液体が供給される。
【0023】
以上、本発明による液体充填装置の実施の形態によって説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されるものでないことはいうまでもない。
例えば、本発明で用いる3方弁やチェック弁は図示した構造のものに限定されないことはいうまでもない。
【0024】
また、図示した実施の形態では、ピストン3の下方を洗浄する構造にしているが、扱う充填液体の種類によって洗浄の必要がない場合は、これを省いてもよい。
【0025】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明は、シリンダ内に液体を受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置であって、前記シリンダ内への液体の受け入れと、同シリンダから液の送り出しとを切り替える3方弁を設けた構成の液体充填装置を提供する。
【0026】
本発明のこの液体充填装置によると、シリンダ内に受け入れられている液体を充填容器に送り込むタイミングは、その3方弁の開閉によって適切に制御することができるので、充填容器に対し定量性よく充填することができ、特に、シリンダ内から充填容器に対する液体の送り出し工程の初期において、充填ライン側への3方弁の開放を少し遅らせて、シリンダ内の液体の表面上に溜まっている空気や気泡を含む液を充填容器以外のところに送って、気泡が無くなった液体のみが充填容器に送られるように、その3方弁の開閉を調整することができる。
【0027】
また、本発明による液体充填装置においては、前記シリンダから送り出された液体を充填容器へ注入する注入口に、同注入口に送られる液体の圧力で開くチェック弁を設けた構造とすると、注入終了後に注入口から液垂れが生ずるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態による液体充填装置を部分的に断面図で示す図面。
【図2】図1に示した実施の一形態による液体充填装置における液注入口の構造を示す断面図。
【符号の説明】
1 液体充填装置
2 シリンダ
3 ピストン
4 連接リンク
5 ピストンロッド
10 3方弁
11 流入口
12 流出入口
13 流出口
14 弁座
15 弁座
16 弁体
17 弁棒
18 弁
19 弁
20 洗浄液流入管
21 洗浄液流出管
22 シリンダ
30 注入口
31 チェック弁
32 弁体
33 弁座
34 弁体保持板
35 弁棒
36 バネ
Claims (3)
- シリンダ内に液体を受け入れ、そのシリンダ内の液体を充填容器に送り込むようにした液体充填装置であって、前記シリンダ内への液体の受け入れと、同シリンダからの液の送り出しとを切り替える3方弁を設けたことを特徴とする液体充填装置。
- 前記シリンダから送り出された液体を充填容器へ注入する注入口に、同注入口に送られる液体の圧力で開くチェック弁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の液体充填装置。
- 前記シリンダ内の液を前記充填容器に送り出す工程の初期において、前記3方弁を前記シリンダ内への液体の受け入れ口と前記シリンダ内の液体の送り出し口とが両方開いた中間位置にして前記シリンダ内の液を所定位置まで押し上げたのち、同シリンダ内の液を前記充填容器に送り込むよう前記3方弁を切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体充填装置による充填方法。
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