JP2005008230A - Fluid filling device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば調味液、洗剤、薬剤などの液体を容器に充填する流体充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の流体充填装置において、充填処理能力を高める場合は次の方法がとられていた。すなわち、(a)充填ノズル(ヘッド)の単位時間当たり充填量を多くする。(b)充填装置1台あたりの充填ノズル(ヘッド)の数を増やす。
【0003】
(a)の方法では、管路が細いまま充填スピードをあげると、泡立ち、液の飛び跳ねが発生し、そのため容器や充填機を汚染する不具合が発生するため、流量に併せて管路の径を太くして単位時間当たりの充填量を大きくする必要があった。管路の径を太くして充填装置の処理能力を高める方法に関しては特許文献1に開示されている。
【0004】
特許文献1では、充填液を遮断するバルブ部からノズル部までに存在する充填液の液垂れを防止するため、ノズル部分に液体が通過するメッシュを配置し、メッシュ孔の表面張力で充填終了時の液垂れを防止していた。
【0005】
しかし、繊維質の具材を含む充填液などは、メッシュ部に目詰まりを起こす為利用できない問題があった。
【0006】
一方、(b)の方法では、充填装置の部品点数が増加し、又大型化するためコストアップと、スペースの確保が必要となる問題があった。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−321707号公報(第2,3頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、充填液体の性状にかかわらず充填終了時の液垂れがなく、且つ単位時間当たりの充填量を大きくできるノズル機構を備えた流体充填装置の提供を課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の流体充填装置は、流体が下方に向かって流動する鉛直方向流路空間を内部に有するバルブ外周円筒部と;
このバルブ外周円筒部の上部に一体に形成され、そのバルブ最上部にダイヤフラムを配設して形成された前記流体の流動方向と略直交する水平方向流路空間と、その流入口接続部とを内部に有する外周円筒流入端部と;
前記バルブ外周円筒部の下側に外周円筒結合部材により接続されバルブ先端に向かって内径が次第に小さくなるテーパ傾斜内壁を有する外周円筒ノズル部と;
前記バルブ外周円筒部との間に前記鉛直方向流路空間を形成させる第1の中空円筒外壁と、その上部に接続する外壁外径が前記バルブ外周円筒部内径と略同一寸法の第2の中空円筒外壁とが設けられて、その中空円筒が移動することにより水平方向流路から鉛直方向流路への流体流量を調節できる移動体中空円筒部と;
前記移動体中空円筒部の下側に、中空内部への機密性を保持するように対向する同一形状の中空円筒上端部と、略同一形状の下端部と、前記バルブ外周円筒部内壁との間隙に鉛直方向流路を分流させるため前記上端部から下端部までの長さの複数の整流用ガイド板とを設けた中空状の移動体分流部と;
前記移動体中空円筒部と移動体分流部との円筒端部を合わせて一体化するようにそれらの中空部に配設されて中心軸体となる、移動体本体部と;
その移動体本体部の下側に、着脱自在に固着できる接続機構部と、その下部に、前記外周円筒ノズル部のテーパ傾斜内壁面に対向して鉛直方向流路の吐出液体のノズル流路を形成させるテーパ傾斜外壁とを設け、前記移動体本体の移動によりバルブ開閉ができる移動体先端部と;
前記移動体先端部の中空内部に軸方向へ移動自在に挿入され、その先端部の中空部を補う連続した半球状の曲面ヘッドをロッド先に設けた中子ロッド部と;
を具備し、さらに、
前記移動体本体部の上方側には、前記ダイヤフラムを貫通して、この移動体本体部を下方へ移動させる駆動空圧回路部の下部に位置する駆動ピストンロッド端部に固定され、その移動体本体部を前記バルブ外周円筒部に対して上方に付勢させる第1のバネを設け、駆動空圧回路部への空圧入力により移動体を下方に移動させてバルブを閉め、空圧入力をOFFとすれば、移動体が第1のバネにより上方へ移動してバルブが開くシャットオフバルブ機構を備え、
また、前記移動体本体部の下方側は、移動体先端部にある前記接続機構部により接続されて、前記移動体中空円筒部及び移動体分流部をダイアフラムとの間に挟んで固定され、前記中子ロッド部を前記移動体先端部に対して上方に付勢する第2のバネを設けると共に、その移動体本体部の上方側にはその中心軸に沿って空気を供給するエア供給通路と、そのエア供給通路へ外部から空気を供給するためのエア供給機構部とを設け、そのエア供給機構部へ空気を供給することにより中子ロッド部を下方に移動させて移動体先端部に曲面が形成され、空気の供給を停止すれば中子ロッド部が上方に移動し移動体先端部に凹部が形成される中子ロッド部のサックバック機構を備えることを特徴とする。
【0010】
また、前記シャットオフバルブ機構部は、前記駆動空圧回路部への複数の空圧入力端子を設け、前記移動体本体部の下方への移動量を複数段階に調整できる流量選択手段を備えることを特徴とする。
【0011】
また、前記シャットオフバルブ機構部は、大流量充填時と小流量充填時に対応する複数の空圧入力端子を設け、流体充填開始時には、その充填状態を検出する計量検出手段により確認し、前記サックバック機構の中子ロッド部を下方に移動させ前記移動体先端部ヘッドに曲面が形成されるように自動的に前記エア供給通路にエアが供給されるエア供給手段と、
流体充填終了時には、前記計量検出手段により確認して前記中子ロッド部が上方に移動し中子ロッド先端の流体が液垂れを起こさないように凹部の中子ロッドヘッドを形成するように自動的に前記エア供給通路へのエア供給を停止させるエア停止手段とを少なくとも備えるコンピュータ制御部を備える事を特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下図に基づいて説明する。
【0013】
図1から図4は、本発明の流体充填装置1の断面図で、それぞれ充填開始から終了までの動作中の状態を示す。
【0014】
図1は、液体を流体充填装置1の流入口接続部6aから流入させ、ノズル先端部7aから吐出させ、その下に配置されている容器(図示せず)に充填液を大流量で充填する場合の動作中の状態を示す断面図である。
【0015】
図2は、充填液を小流量で充填する場合の動作中の状態を示す断面図である。
【0016】
図3は、容器への充填終了のため流量を止めた場合の動作中の状態を示す断面図である。
【0017】
図4は、充填終了時に引き続き、ノズル先端からの液垂れを防止する動作中の状態を示す断面図である。
【0018】
以下、図1から図4の各部の機能について詳細に説明する。4はバルブ外周円筒部で、液体が下方に向かって流動する鉛直方向流路空間5bをバルブ外周円筒部4の内壁に沿って形成している。その鉛直方向流路空間5bは、後述する移動体中空円筒部8及び移動体分流部9の外壁とバルブ外周円筒部4の内壁との間隙に形成された空間である。
【0019】
6は、外周円筒流入端部であり、バルブ外周円筒部4の上部に一体に形成されている。そのバルブ最上部にはフレキシブルな薄いリング状の弾性体からなるダイヤフラム11が配設されている。ダイヤフラム11は、リング状の外周をネジ23bで固定され液体が漏れないように機密性を保たれ、一方リング状の内周は後述する移動体中空円筒部8の上部にネジなどで固定されている。
【0020】
液体は、外周円筒流入端部6の流入口接続部6aから入り、ダイヤフラム11によって形成された水平方向流路空間5aを通り、直交する鉛直方向流路空間5bへ流れる。
【0021】
7は、外周円筒ノズル部であり、図示するようにノズル先端7aに向かって内周径が次第に小さくなるテーパ傾斜内壁を形成している。外周円筒ノズル部7は外周円筒結合部材19によりバルブ外周円筒部4と着脱可能に接続されている。
【0022】
8は、移動体中空円筒部であり、バルブ外周円筒部4の上部の内側に配設されている。
【0023】
図5は、移動体中空円筒部8を示し,(a)は側面図、(b)は平面図である。図5に示すように、移動体中空円筒部8は、バルブ外周円筒部4との間に鉛直方向流路空間5bを形成するための外径D1の第1の中空円筒外壁W1と、バルブ外周円筒部4の内径と略同一寸法の外径D2の第2の中空円筒外壁W2とが設けられている。さらに、第2の中空円筒外壁W2の下端には小流路用溝8aが円周上に2箇所設けられている。小流路用溝8aは最少流量とするためのもので1ヶ所以上複数箇所設けてもよい。D3は移動体中空円筒部8の円筒内径を示す。
【0024】
この移動体中空円筒部8は、その上下方向の移動により水平方向流路5aから鉛直方向流路5bへの液体流量を調節するものである。図1は、水平方向から鉛直方向に流路が曲がる第1の開閉流路5xが最も広い場合を示し、大流量に対応している。
【0025】
図2は、第1の開閉流路5xが狭い場合を示し、流路は小流路用溝8aを流れる最小流量とされている状態である。図3、図4は第1の開閉流路5xが閉じている場合であり、充填終了時及び充填終了後のサックバック動作中に対応している。
【0026】
整流用移動体分流部9は、移動体中空円筒部8の下側に配置されている。移動体中空円筒部8の円筒下端と対向する整流用移動体分流部9の円筒上端とはその間にOリングを配置して気密性を保持する構造とされている。また、整流用移動体分流部9の円筒下端は、後述する移動体先端部10の上端と対向してその間にOリングを配置して気密性を保持する構造とされている。
【0027】
図6は、整流用移動体分流部9を示し、(a)は側面図、(b)は(a)のA−A断面図である。整流用移動体分流部9の外周には複数枚の整流用ガイド板9aが設けられており、バルブ外周円筒部4の内壁との間隙に、液体が分流して通過する整流部流路5cを形成する。整流部流路5cは、上流から流れる液体を分流することにより乱流や発泡を防止し、ノズルからの飛散や液垂れ発生を抑止する。
【0028】
図6において、整流用ガイド板9aを含む外径D1、整流用ガイド板9aを除く外径D2、整流用移動体分流部9の内径D3は、図5(a)に示した移動体中空円筒部8の径D1、D2、D3と同径に形成されている。
【0029】
移動体本体部12は、移動体中空円筒部8の下端円筒端部と整流用移動体分流部9の上側円筒端部とを合わせて一体化するように、それらの中空部に挿入して中心軸体としている。
【0030】
移動体先端部10は、移動体本体部12の下側に着脱自在に接続する接続機構部10aとその下部のテーパ傾斜外壁10bとからなり、テーパ傾斜外壁10bは、外周円筒ノズル部7のテーパ傾斜内壁面に対向して鉛直方向流路5b及び整流部流路5cを通過した液体が吐出されるノズル流路5dを形成するものである。
【0031】
図3に示すように、移動体本体部12が下に移動することにより移動体先端部10が外周円筒ノズル部7のテーパ傾斜内壁面に接しバルブが閉状態となる。バルブの閉状態では、ノズル流路5dは閉じた第2の開閉流路5yが形成され、その流路の先はほとんど無い状態となる、いわゆるシャットオフバルブ機構を形成する。
【0032】
中子ロッド部20は、移動体先端部10の中空内部に軸方向が移動自在に挿入され、ロッドの先端に連結した半球状の曲面ヘッド20aを備え移動体先端部10の中空部を塞いでいる。
【0033】
次に、これらの構成からなる流体充填装置1の動作によるシャットオフバルブ機構と、中子ロッド部20の動作によるサックバック機構を説明する。
【0034】
移動体本体部12の上方側はダイヤフラム11を貫通して駆動空圧回路部30の駆動ピストンロッド端部30bに固定され、第1のバネ13bでバルブ外周円筒部4に対し上方に付勢されている。
【0035】
シャットオフバルブ機構は、駆動空圧回路部30の空圧入力端子30aへ空圧を印加することにより駆動ピストンロッドを駆動し、その端部30bに接続されている移動体本体部12を下方へ移動し第1の開閉流路5x及び第2の開閉流路5yを閉じ、空圧をOFFとすれば、第1のバネ13aにより付勢されている移動体本体部12は上方に移動し第1の開閉流路5x及び第2の開閉流路5yを開く。
【0036】
次に中子ロッド部20を用いたサックバック機構について説明する。中子ロッド20は第2のバネ21により移動体先端部10に対して上方に付勢されている。
【0037】
移動体本体部12の上方側(本実施例では空圧回路機構部13とダイアフラム11との間)に、エア供給機構部23を備え、移動体本体部12の中心軸に沿って空気を供給するエア供給通路22を設けてある。
【0038】
サックバック機構は、エア供給機構部23のエア供給口23aから空気を供給することにより空圧で先端の中子ロッド部20を下方へ移動させて、移動体先端部10の外周テーパ面に連続した曲面ヘッド20aが形成される。この状態は図1、図2に示す液体充填中の状態で、ノズルからの液体の流れを整える形状になっている。
【0039】
一方、エア供給口23aからの空気の供給を停止すれば、第2のバネ21に付勢されている中子ロッド部20が上方に移動し、移動体先端部10の先端に凹部が形成される。(図4参照)
【0040】
この動作により、外周円筒ノズル部7と移動体先端部10のそれぞれのテーパ傾斜面の隙間にわずかに残る液体を先端に形成された凹部に表面張力で保持することで、充填終了時の液垂れをなくする。
【0041】
図7は、エア供給機構部23の側面図で、移動体本体部12に設けられた、そのエア供給口23aの位置が大流量充填時と、充填終了時で異なることを示す図である。小流量充填時の場合は、エア供給口23aはその中間にある。エア供給口23aへの空圧ホースはフレキシブルなホース(図示せず)を用いる。
【0042】
図8は、本発明のサックバック機能付きのシャットオフバルブを設けた流体充填装置2の第2の実施の形態を示す模式図である。図1と同じ符号は同じ機能であり説明を省略する。
【0043】
第2の実施の形態は、コンピュータ制御部90を備えて、サックバック機能がタイミングよく効率的に処理される流体充填装置1の構成である。
【0044】
図8で、50は液体タンクである。充填される容器60は、搬送部61に搭載され、所定量充填されれば、自動的に搬出され、次の空の容器60がノズル先端部7aの真下に補充され充填が開始される。充填量は計量手段62により検出される。62aは計量手段62のデータ出力端子である。
【0045】
エア供給部70は、サックバック機構にエアを供給するもので、エア供給信号入力端子70aを備える。
【0046】
空圧出力部80は、シャットオフバルブ機構を駆動する空圧を出力するもので、空圧出力選択信号の入力端子80aを備える。この空圧出力部80は充填流量の選択信号を受けて、その流量に対応する空圧を駆動空圧回路部30へ送るものである。
【0047】
コンピュータ制御部90は、少なくともCPU91と、記憶部92と、計量データ入力部93と、エア供給信号出力部94と、空圧出力選択信号出力部95と、入力装置96と、バス97とから構成されている。
【0048】
また、CPU91は、少なくともエア供給手段91a、エア停止手段91b、計量検出手段91c、運転管理者から入力装置96を介し手入力される制御選択データを受ける選択信号入力手段91e、空圧出力部80へ選択信号を送る選択信号出力手段91fの各手段を備える。
【0049】
この実施の形態では、コンピュータ制御部90が、計量検出手段91cにより容器60の位置と、充填液体量を管理して充填開始、充填流量の制御、充填停止の動作を自動的に管理するものである。以下その動作を順に説明する。
【0050】
まず、空の容器60が所定位置にセットされると、計量検出部62が検知し、出力端子62aに接続された計量データ入力部93を介してコンピュータ制御部90へ通知する。この信号を受けたコンピュータ制御部90は、計量検出手段91cにより液体充填開始時であることを確認する。
【0051】
次に、エア供給手段91aによりエア供給信号出力部94からエア供給部70のエア供給信号入力端子70aに供給信号を出力し、エア供給部70からエア供給口23aにエアを供給開始する。この動作により、サックバック機構の中子ロッド部20は下方に移動し、移動体先端部10のヘッドに連続した曲面を形成し、充填時のノズル形状とする。
【0052】
次に、選択信号出力手段91eにより、充填流量に応じた選択信号を選択信号出力部95に接続された空圧出力選択入力端子80aに出力し、空圧出力部80を動作させる。空圧出力部80は、空圧を印加していたバルブ閉状態を解除し、流量に応じた空圧として充填を開始させる。
【0053】
ここで、選択信号入力手段91dにより、大流量〜小流量の選択データが設定されておれば、その選択信号が出力される。
【0054】
充填中は計量検出手段91cにより充填量を監視し、所定の充填量に達したとき、充填終了信号出力手段91fによりバルブを閉鎖する信号を空圧出力部80に送る。空圧出力部80は、駆動空圧回路部30へバルブ閉鎖に必要な空圧を印加してシャットオフバルブ状態とする。
【0055】
同時に、エア停止手段91aがエア供給停止信号をエア供給部70に送り、中子ロッド部20を下方移動していた空圧の供給を停止又は加圧を少なくし、液垂れ防止の凹部を形成させるサックバック状態とする。
【0056】
このとき、充填液体の粘度、性状に応じて、中子ロッド部20の上方への移動距離を調整し、形成される凹部の大きさを充填液体の表面張力が働き易いサイズにすることができる。
【0057】
充填された容器60は搬送部61から下流のベルトコンベアへ排出され、新たな空の容器60が搬送部61上に配置されて、充填動作を繰返す。
【0058】
図9は、本発明のサックバック機能付きのシャットオフバルブを設けた流体充填装置2の第3の実施の形態を示す先端部の模式図で、(a)は、移動体先端部に弾性体隔膜を設けエアで膨らませた断面図、(b)は、(a)のエアを抜いた断面図である。
【0059】
この実施の形態では、移動体本体部12の中心軸を貫通するエア供給通路22が移動体先端部10まで延長されて開口し、移動体先端部10はエアで膨らむ弾性材からなる隔膜ヘッド20bを挟んで先端部材10cがねじ込まれて固定されている。図9(a)は、エアが加圧されて隔膜ヘッド20bが膨らみ、先端部材10cの先端から突出した曲面を形成している状態を示す。
【0060】
図9(b)は、エア加圧を弱めて、隔膜ヘッド20bを縮ませ、先端部材10cの先端に凹部を形成し、ノズル先端の隙間に残る液体を保持する空間を作り液垂れを防止するサックバック機構を働かせた状態を示す。
【0061】
この構成では、中子ロッド20に替えて、隔膜ヘッド20bをエアーで直接膨張・収縮させてノズル先端でのサックバック構造を形成することができる。このため、第1の実施の形態に比べ、構造をより簡単にし、ノズルを安価にすることができる。
【0062】
【発明の効果】
本発明の流体充填装置は、以下に示す効果を呈する。すなわち、充填液体の単位時間当たりの流量を従来より大きくすることができると共に、充填終了時の液垂れを防止することができる。
【0063】
また、シャットオフバルブ機構と、サックバック機構を個別に駆動可能であるため、サックバック動作のタイミングを容易に制御することができる。
【0064】
さらに、充填ノズル内が目詰まりしない構造であるため、具材入りの充填液や、高粘度の充填液であっても大流量で効率よく充填作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流体充填装置1の構造を示す断面図である。(大流量充填時の動作図)
【図2】本発明の流体充填装置1の構造を示す断面図である。(小流量充填時の動作図)
【図3】本発明の流体充填装置1の構造を示す断面図である。(充填終了時の動作図)
【図4】本発明の流体充填装置1の構造を示す断面図である。(充填終了時のサックバック動作図)
【図5】流量調整用移動体中空円筒部8を示し、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【図6】整流用移動体分流部9を示し、(a)は側面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図7】エア供給機構部23の構造を示す側面図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態の流体充填装置2の構成を示す模式図である。
【図9】本発明のサックバック機能付きのシャットオフバルブを設けた流体充填装置2の第3の実施の形態を示す先端部の模式図で、(a)は、移動体先端部に弾性体隔膜を設けエアで膨らませた断面図、(b)は、(a)のエアを抜いた断面図である。
【符号の説明】
1、2 流体充填装置
4 バルブ外周円筒部
5 充填液流路
5a 水平方向流路
5b 鉛直方向流路
5c 整流部流路
5d ノズル部流路
5x 第1の流路
5y 第2の開閉流路
6 外周円筒流入端部
6a 流入口接続部
7 外周円筒ノズル部
7a ノズル先端部
8 (流量調節用)移動体中空円筒部
8a 小流路用溝
9 整流用移動体分流部
9a 整流用ガイド板
10 移動体先端部
10a 接続機構部
10b テーパ傾斜外壁
10c 先端部材
11 ダイヤフラム
12 移動体本体部
13 空圧回路機構部
13a 第1のバネ
19 外周円筒結合部材
20 中子ロッド部
20a 曲面ヘッド
20b 隔膜ヘッド
21 第2のバネ
22 エア供給通路
23 エア供給機構部
23a エア供給口
23b 固定ネジ
30 駆動空圧回路部
30a 空圧入力端子
30b 駆動ピストンロッド端部
50 液体タンク
60 容器
61 ベルトコンベア
62 計量検出部
62 出力端子
70 エア供給部
70a エア供給信号入力端子
80 空圧出力部
80a 空圧出力選択入力端子
90 コンピュータ制御部
90a エア供給手段
90b エア停止手段
90c 計量検出手段
90d 選択信号入力手段
90e 選択信号出力手段
90f 充填終了信号出力手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid filling device for filling a container with a liquid such as a seasoning liquid, a detergent, or a medicine.
[0002]
[Prior art]
In the conventional fluid filling apparatus, the following method has been taken to increase the filling capacity. That is, (a) the filling amount per unit time of the filling nozzle (head) is increased. (B) Increase the number of filling nozzles (heads) per filling device.
[0003]
In the method (a), if the filling speed is increased while the pipe is thin, foaming and splashing of the liquid occur, which causes a problem that contaminates the container and the filling machine. It was necessary to increase the filling amount per unit time by increasing the thickness. A method for increasing the processing capacity of the filling device by increasing the diameter of the pipe is disclosed in
[0004]
In
[0005]
However, a filling liquid containing a fibrous material has a problem that it cannot be used because it clogs the mesh portion.
[0006]
On the other hand, in the method (b), there are problems that the number of parts of the filling device is increased and the size is increased, so that the cost is increased and the space needs to be secured.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-321707 A (pages 2, 3 and 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not cause dripping at the end of filling regardless of the properties of the filling liquid, and fluid filling provided with a nozzle mechanism that can increase the filling amount per unit time. It is an object to provide a device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the fluid filling device of the present invention includes a valve outer peripheral cylindrical portion having a vertical flow path space in which a fluid flows downward;
A horizontal flow path space that is formed integrally with the upper part of the outer peripheral cylindrical part of the valve and has a diaphragm disposed at the uppermost part of the valve, and that is substantially perpendicular to the flow direction of the fluid, and its inlet connection part. An inner peripheral cylindrical inflow end portion;
An outer peripheral cylindrical nozzle portion connected to the lower side of the valve outer peripheral cylindrical portion by an outer peripheral cylindrical coupling member and having a tapered inclined inner wall whose inner diameter gradually decreases toward the tip of the valve;
A first hollow cylindrical outer wall that forms the vertical flow path space between the valve outer peripheral cylindrical portion and a second hollow whose outer wall outer diameter connected to the upper portion is substantially the same as the inner diameter of the valve outer peripheral cylindrical portion. A moving body hollow cylindrical portion provided with a cylindrical outer wall and capable of adjusting a fluid flow rate from the horizontal flow path to the vertical flow path by moving the hollow cylinder;
A gap between the upper end of the hollow cylinder of the same shape, the lower end of the substantially same shape, and the inner wall of the outer peripheral cylinder of the valve, which are opposed to each other so as to maintain confidentiality inside the hollow. A hollow moving body diverting portion provided with a plurality of rectifying guide plates having a length from the upper end portion to the lower end portion for diverting the vertical flow path to the bottom;
A movable body main body portion which is disposed in the hollow portions so as to be integrated with the cylindrical end portions of the movable body hollow cylindrical portion and the movable body branching portion, and serves as a central shaft body;
A connecting mechanism portion that can be detachably fixed to the lower side of the moving body main body portion, and a nozzle passage for ejected liquid in a vertical flow passage facing the tapered inclined inner wall surface of the outer peripheral cylindrical nozzle portion at the lower portion thereof. A movable body distal end portion provided with a tapered inclined outer wall to be formed and capable of opening and closing a valve by movement of the movable body main body;
A core rod portion that is inserted into the hollow interior of the distal end portion of the movable body so as to be movable in the axial direction, and has a continuous hemispherical curved surface head that compensates for the hollow portion of the distal end portion;
Further comprising
An upper side of the movable body main body is fixed to an end portion of a drive piston rod that passes through the diaphragm and moves below the drive pneumatic circuit that moves the movable body main body downward. A first spring for biasing the main body portion upward with respect to the outer peripheral cylindrical portion of the valve is provided, and the moving body is moved downward by the pneumatic pressure input to the driving pneumatic circuit portion to close the valve, and the pneumatic pressure input If it is set to OFF, the moving body is moved upward by the first spring and includes a shut-off valve mechanism that opens the valve,
Further, the lower side of the movable body main body is connected by the connection mechanism at the distal end of the movable body, and is fixed by sandwiching the movable body hollow cylindrical portion and the movable body diverting portion between the diaphragm, A second spring for urging the core rod portion upward with respect to the movable body tip is provided, and an air supply passage for supplying air along the central axis is provided above the movable body main body. And an air supply mechanism for supplying air from the outside to the air supply passage, and by supplying air to the air supply mechanism, the core rod is moved downward to form a curved surface at the distal end of the moving body The core rod part moves upward when the supply of air is stopped, and a sucking back mechanism for the core rod part is formed.
[0010]
Further, the shut-off valve mechanism section includes a plurality of pneumatic input terminals to the driving pneumatic circuit section, and has a flow rate selection means capable of adjusting the amount of downward movement of the movable body main body section in a plurality of stages. It is characterized by.
[0011]
The shut-off valve mechanism is provided with a plurality of pneumatic input terminals corresponding to a large flow rate filling and a small flow rate filling, and at the start of fluid filling, it is confirmed by a metering detecting means for detecting the filling state, and the sucking valve An air supply means for automatically supplying air to the air supply passage so that the core rod portion of the back mechanism is moved downward and a curved surface is formed on the head of the moving body;
At the end of fluid filling, the core detecting section is automatically checked so that the core rod portion moves upward and the core rod head of the concave portion is formed so that the fluid at the tip of the core rod does not drip. And a computer control unit including at least air stopping means for stopping air supply to the air supply passage.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
1 to 4 are sectional views of the
[0014]
In FIG. 1, liquid is allowed to flow from the
[0015]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state during operation when the filling liquid is filled at a small flow rate.
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state during operation when the flow rate is stopped to finish filling the container.
[0017]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state during operation for preventing liquid dripping from the tip of the nozzle following the end of filling.
[0018]
Hereinafter, functions of the respective units in FIGS. 1 to 4 will be described in detail.
[0019]
[0020]
The liquid enters from the
[0021]
[0022]
[0023]
5A and 5B show the movable body hollow
[0024]
The movable body hollow
[0025]
FIG. 2 shows a case where the first open /
[0026]
The rectifying moving
[0027]
FIGS. 6A and 6B show the rectifying moving
[0028]
In FIG. 6, the outer diameter D1 including the rectifying
[0029]
The movable body
[0030]
The
[0031]
As shown in FIG. 3, when the movable body
[0032]
The
[0033]
Next, a shut-off valve mechanism based on the operation of the
[0034]
The upper side of the movable body
[0035]
The shut-off valve mechanism drives the drive piston rod by applying air pressure to the
[0036]
Next, a suck back mechanism using the
[0037]
An
[0038]
The suck back mechanism moves the
[0039]
On the other hand, if the supply of air from the
[0040]
By this operation, the liquid dripping at the end of filling is maintained by holding the liquid slightly remaining in the gap between the tapered inclined surfaces of the outer peripheral
[0041]
FIG. 7 is a side view of the
[0042]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a second embodiment of the fluid filling apparatus 2 provided with a shut-off valve with a suck back function according to the present invention. The same reference numerals as those in FIG.
[0043]
2nd Embodiment is the structure of the
[0044]
In FIG. 8, 50 is a liquid tank. The container 60 to be filled is mounted on the transport unit 61 and is automatically carried out when a predetermined amount is filled, and the next empty container 60 is replenished immediately below the
[0045]
The air supply unit 70 supplies air to the suck back mechanism and includes an air supply signal input terminal 70a.
[0046]
The pneumatic output unit 80 outputs pneumatic pressure that drives the shut-off valve mechanism, and includes an input terminal 80a for an pneumatic output selection signal. The pneumatic pressure output unit 80 receives a filling flow rate selection signal and sends the pneumatic pressure corresponding to the flow rate to the driving
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
In this embodiment, the
[0050]
First, when the empty container 60 is set at a predetermined position, the measurement detection unit 62 detects it and notifies the
[0051]
Next, the air supply means 91a outputs a supply signal from the air supply
[0052]
Next, the selection signal output unit 91e outputs a selection signal corresponding to the filling flow rate to the pneumatic pressure output selection input terminal 80a connected to the selection
[0053]
Here, if selection data of a large flow rate to a small flow rate is set by the selection signal input means 91d, the selection signal is output.
[0054]
During filling, the filling amount is monitored by the metering detection means 91c, and when the predetermined filling amount is reached, a signal for closing the valve is sent to the pneumatic output unit 80 by the filling end signal output means 91f. The pneumatic output unit 80 applies a pneumatic pressure necessary for closing the valve to the driving
[0055]
At the same time, the
[0056]
At this time, the upward movement distance of the
[0057]
The filled container 60 is discharged from the transport unit 61 to the downstream belt conveyor, and a new empty container 60 is disposed on the transport unit 61 to repeat the filling operation.
[0058]
FIG. 9 is a schematic diagram of a tip portion showing a third embodiment of a fluid filling device 2 provided with a shut-off valve with a suck back function according to the present invention. FIG. 9A shows an elastic body at the tip of a moving body. Sectional drawing which provided the diaphragm and inflated with air, (b) is sectional drawing which extracted the air of (a).
[0059]
In this embodiment, an
[0060]
In FIG. 9B, air pressurization is weakened, the
[0061]
In this configuration, instead of the
[0062]
【The invention's effect】
The fluid filling device of the present invention exhibits the following effects. That is, the flow rate per unit time of the filling liquid can be made larger than before, and the dripping at the end of filling can be prevented.
[0063]
Further, since the shut-off valve mechanism and the suck back mechanism can be driven individually, the timing of the suck back operation can be easily controlled.
[0064]
Furthermore, since the inside of the filling nozzle is not clogged, it is possible to efficiently perform the filling operation even with a filling liquid containing ingredients or a high viscosity filling liquid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the
5A and 5B show a flow rate adjusting movable body hollow
FIGS. 6A and 6B show a rectifying moving
7 is a side view showing a structure of an air
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a fluid filling apparatus 2 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram of a tip portion showing a third embodiment of a fluid filling device 2 provided with a shut-off valve with a suck back function according to the present invention. FIG. Sectional drawing which provided the diaphragm and inflated with air, (b) is sectional drawing which extracted the air of (a).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
このバルブ外周円筒部の上部に一体に形成され、そのバルブ最上部にダイヤフラムを配設して形成された前記流体の流動方向と略直交する水平方向流路空間と、その流入口接続部とを内部に有する外周円筒流入端部と;
前記バルブ外周円筒部の下側に外周円筒結合部材により接続されバルブ先端に向かって内径が次第に小さくなるテーパ傾斜内壁を有する外周円筒ノズル部と;
前記バルブ外周円筒部との間に前記鉛直方向流路空間を形成させる第1の中空円筒外壁と、その上部に接続する外壁外径が前記バルブ外周円筒部内径と略同一寸法の第2の中空円筒外壁とが設けられて、その中空円筒が移動することにより水平方向流路から鉛直方向流路への流体流量を調節できる移動体中空円筒部と;
前記移動体中空円筒部の下側に、中空内部への機密性を保持するように対向する同一形状の中空円筒上端部と、略同一形状の下端部と、前記バルブ外周円筒部内壁との間隙に鉛直方向流路を分流させるため前記上端部から下端部までの長さの複数の整流用ガイド板とを設けた中空状の移動体分流部と;
前記移動体中空円筒部と移動体分流部との円筒端部を合わせて一体化するようにそれらの中空部に配設されて中心軸体となる、移動体本体部と;
その移動体本体部の下側に、着脱自在に固着できる接続機構部と、その下部に、前記外周円筒ノズル部のテーパ傾斜内壁面に対向して鉛直方向流路の吐出液体のノズル流路を形成させるテーパ傾斜外壁とを設け、前記移動体本体の移動によりバルブ開閉ができる移動体先端部と;
前記移動体先端部の中空内部に軸方向へ移動自在に挿入され、その先端部の中空部を補う連続した半球状の曲面ヘッドをロッド先に設けた中子ロッド部と;
を具備し、さらに、
前記移動体本体部の上方側には、前記ダイヤフラムを貫通して、この移動体本体部を下方へ移動させる駆動空圧回路部の下部に位置する駆動ピストンロッド端部に固定され、その移動体本体部を前記バルブ外周円筒部に対して上方に付勢させる第1のバネを設け、駆動空圧回路部への空圧入力により移動体を下方に移動させてバルブを閉め、空圧入力をOFFとすれば、移動体が第1のバネにより上方へ移動してバルブが開くシャットオフバルブ機構を備え、
また、前記移動体本体部の下方側は、移動体先端部にある前記接続機構部により接続されて、前記移動体中空円筒部及び移動体分流部をダイアフラムとの間に挟んで固定され、前記中子ロッド部を前記移動体先端部に対して上方に付勢する第2のバネを設けると共に、その移動体本体部の上方側にはその中心軸に沿って空気を供給するエア供給通路と、そのエア供給通路へ外部から空気を供給するためのエア供給機構部とを設け、そのエア供給機構部へ空気を供給することにより中子ロッド部を下方に移動させて移動体先端部に曲面が形成され、空気の供給を停止すれば中子ロッド部が上方に移動し移動体先端部に凹部が形成される中子ロッド部のサックバック機構を備えることを特徴とする流体充填装置。A valve outer peripheral cylindrical portion having a vertical flow path space in which fluid flows downward;
A horizontal flow path space that is formed integrally with the upper part of the outer peripheral cylindrical part of the valve and has a diaphragm disposed at the uppermost part of the valve, and that is substantially perpendicular to the flow direction of the fluid, and its inlet connection part. An inner peripheral cylindrical inflow end portion;
An outer peripheral cylindrical nozzle portion connected to the lower side of the valve outer peripheral cylindrical portion by an outer peripheral cylindrical coupling member and having a tapered inclined inner wall whose inner diameter gradually decreases toward the tip of the valve;
A first hollow cylindrical outer wall that forms the vertical flow path space between the valve outer peripheral cylindrical portion and a second hollow whose outer wall outer diameter connected to the upper portion is substantially the same as the inner diameter of the valve outer peripheral cylindrical portion. A moving body hollow cylindrical portion provided with a cylindrical outer wall and capable of adjusting a fluid flow rate from the horizontal flow path to the vertical flow path by moving the hollow cylinder;
A gap between the upper end of the hollow cylinder of the same shape, the lower end of the substantially same shape, and the inner wall of the outer peripheral cylinder of the valve, which are opposed to each other so as to maintain confidentiality inside the hollow. A hollow moving body diverting portion provided with a plurality of rectifying guide plates having a length from the upper end portion to the lower end portion for diverting the vertical flow path to the bottom;
A movable body main body portion which is disposed in the hollow portions so as to be integrated with the cylindrical end portions of the movable body hollow cylindrical portion and the movable body branching portion, and serves as a central shaft body;
A connecting mechanism portion that can be detachably fixed to the lower side of the moving body main body portion, and a nozzle passage for ejected liquid in a vertical flow passage facing the tapered inclined inner wall surface of the outer peripheral cylindrical nozzle portion at the lower portion thereof. A movable body distal end portion provided with a tapered inclined outer wall to be formed and capable of opening and closing a valve by movement of the movable body main body;
A core rod portion that is inserted into the hollow interior of the distal end portion of the movable body so as to be movable in the axial direction, and has a continuous hemispherical curved surface head that compensates for the hollow portion of the distal end portion;
Further comprising
An upper side of the movable body main body is fixed to an end portion of a drive piston rod that passes through the diaphragm and moves below the drive pneumatic circuit that moves the movable body main body downward. A first spring for biasing the main body portion upward with respect to the outer peripheral cylindrical portion of the valve is provided, and the moving body is moved downward by the pneumatic pressure input to the driving pneumatic circuit portion to close the valve, and the pneumatic pressure input If it is set to OFF, the moving body is moved upward by the first spring and includes a shut-off valve mechanism that opens the valve,
Further, the lower side of the movable body main body is connected by the connection mechanism at the distal end of the movable body, and is fixed by sandwiching the movable body hollow cylindrical portion and the movable body diverting portion between the diaphragm, A second spring for urging the core rod portion upward with respect to the movable body tip is provided, and an air supply passage for supplying air along the central axis is provided above the movable body main body. And an air supply mechanism for supplying air from the outside to the air supply passage, and by supplying air to the air supply mechanism, the core rod is moved downward to form a curved surface at the distal end of the moving body And a core rod portion suck-back mechanism in which the core rod portion moves upward when the air supply is stopped and a concave portion is formed at the tip of the movable body.
流体充填終了時には、前記計量検出手段により確認して前記中子ロッド部が上方に移動し中子ロッド先端の流体が液垂れを起こさないように凹部の中子ロッドヘッドを形成するように自動的に前記エア供給通路へのエア供給を停止させるエア停止手段とを少なくとも備えるコンピュータ制御部を備える事を特徴とする請求項1記載の流体充填装置。The shut-off valve mechanism is provided with a plurality of pneumatic input terminals corresponding to a large flow rate filling and a small flow rate filling, and at the start of fluid filling, it is confirmed by a metering detection means for detecting the filling state, and the suck back mechanism An air supply means for automatically supplying air to the air supply passage so that the core rod portion is moved downward and a curved surface is formed on the movable body tip portion head;
At the end of fluid filling, the core detecting section is automatically checked so that the core rod portion moves upward and the core rod head of the concave portion is formed so that the fluid at the tip of the core rod does not drip. The fluid filling device according to claim 1, further comprising: a computer control unit including at least an air stop unit that stops air supply to the air supply passage.
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JP2016175662A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | Dicグラフィックス株式会社 | Filling nozzle device |
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