JP2007069911A

JP2007069911A - Pouch filling nozzle

Info

Publication number: JP2007069911A
Application number: JP2005255793A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Miki; 芳文三木
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2005-09-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2025-09-05
Also published as: JP4817004B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pouch filling nozzle capable of increasing the strength of components, and realizing the excellent cleaning properties. <P>SOLUTION: The pouch filling nozzle is equipped with nozzle bodies 22 and 42 having a liquid passage 21 with a lower end as a filling opening 24 extending in the vertical direction and a gas passage 41 communicated with an intermediate part in the vertical direction of the liquid passage 21, first valve means 26 and 38 to open/close the liquid passage 21 on the upstream side of a communication part with the gas passage, and second valve means 44 and 52 to open/close the gas passage 41. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、飲料をスパウト付パウチに充填するために用いられる充填ノズルに関する。 The present invention relates to a filling nozzle used for filling a pouch with a spout, for example.

この種の充填ノズルとしては、下端を充填口とする上下方向にのびた液体通路を有するノズル本体と、液体通路の軸線上に配置されかつ下端を吐出口とするガス通路を有するガスパイプと、充填口を開閉する第１弁手段と、吐出口を開閉する第２弁手段とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。 As this kind of filling nozzle, a nozzle body having a vertically extending liquid passage having a lower end as a filling port, a gas pipe disposed on the axis of the liquid passage and having a gas passage having a lower end as a discharge port, and a filling port There are known ones including a first valve means for opening and closing a second valve means and a second valve means for opening and closing a discharge port (see, for example, Patent Document 1).

上記従来の充填ノズルでは、充填ノズルを、ノズル本体およびガスパイプの二重管構造として構成している。そのため、充填ノズルの構造が複雑であり、その結果、部品強度が弱く、曲がり易い等の問題点があった。さらに、液体通路およびガス通路が狭くならざるを得ないために、充填ノズルの洗浄を行う際に、双方の通路に洗浄液を通過させ難く、洗浄効果に難があり、洗浄のために長時間を要した。
特開２０００−５８６９７号公報 In the conventional filling nozzle, the filling nozzle is configured as a double tube structure of a nozzle body and a gas pipe. Therefore, the structure of the filling nozzle is complicated, and as a result, there are problems such as low component strength and easy bending. Furthermore, since the liquid passage and the gas passage have to be narrowed, when cleaning the filling nozzle, it is difficult for the cleaning liquid to pass through both passages, and the cleaning effect is difficult. It cost.
JP 2000-58697 A

この発明の目的は、部品の強度アップを可能とし、洗浄性を良好としたパウチ用充填ノズルを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a filling nozzle for a pouch capable of increasing the strength of parts and having good cleaning properties.

この発明によるパウチ用充填ノズルは、下端を充填口とする上下方向にのびた液体通路および液体通路の上下方向中間に連通させられたガス通路が設けられているノズル本体と、液体通路を、ガス通路連通カ所の上流で開閉する第１弁手段と、ガス通路を開閉する第２弁手段とを備えているものである。 A filling nozzle for a pouch according to the present invention comprises a nozzle body provided with a vertically extending liquid passage having a lower end as a filling port and a gas passage communicated in the middle of the vertical direction of the liquid passage, and the liquid passage as a gas passage. The first valve means for opening and closing upstream of the communication point and the second valve means for opening and closing the gas passage are provided.

この発明によるパウチ用充填ノズルでは、充填ノズルを、ノズル本体だけの一重管構造として構成している。そのため、部品強度を向上させることが容易であり、液体通路およびガス通路を拡げることが容易であるため、洗浄性を向上させることができる。 In the filling nozzle for pouches according to the present invention, the filling nozzle is configured as a single tube structure only for the nozzle body. Therefore, it is easy to improve the component strength, and it is easy to expand the liquid passage and the gas passage, so that the cleaning property can be improved.

さらに、液体通路が、上下方向にのびた軸線を有しており、ガス通路が、液体通路軸線に対し鋭角をなして交差させられた軸線を有していると、液体通路の隅々まで洗浄液が行き渡り、とくに、充填口周辺部の洗浄性を向上させることができる。 Further, when the liquid passage has an axis extending in the vertical direction, and the gas passage has an axis intersecting with the liquid passage axis at an acute angle, the cleaning liquid can reach all corners of the liquid passage. It is possible to improve the cleaning performance around the filling port.

この発明によれば、部品の強度アップを可能とし、洗浄性を良好としたパウチ用充填ノズルが提供される。 According to the present invention, there is provided a filling nozzle for a pouch capable of increasing the strength of parts and having good cleaning properties.

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

パウチＰは、例えば、アルミニウム箔を２枚重ねの封筒状に形成したものである。パウチＰの上縁部中央には筒状スパウトＳが挟み止められている。 The pouch P is formed, for example, by forming an aluminum foil in a double envelope shape. A cylindrical spout S is clamped at the center of the upper edge of the pouch P.

充填ノズルは、液体ノズル11およびガスノズル12を備えている。 The filling nozzle includes a liquid nozzle 11 and a gas nozzle 12.

液体ノズル11は、内部を液体通路21とする垂直筒状液体ノズル本体22と、液体通路21内に収容されている垂直状液体ノズルロッド23とを備えている。 The liquid nozzle 11 includes a vertical cylindrical liquid nozzle body 22 having a liquid passage 21 inside, and a vertical liquid nozzle rod 23 accommodated in the liquid passage 21.

液体通路21の下端開口には上細りテーパ状充填口24が形成されている。充填口24の上端にはシールリング25が取付られている。充填口24からやや距離をおいた上方には上拡りテーパ状液体用弁座26が設けられている。 An upper tapered filling port 24 is formed at the lower end opening of the liquid passage 21. A seal ring 25 is attached to the upper end of the filling port 24. An upwardly expanding tapered valve seat 26 is provided above a distance from the filling port 24.

液体ノズル本体22は、上部材31および下部材32よりなる。上部材31には液体ノズルロッド23の上部が上下摺動自在にはめ合わされている。上部材31の上端には流体圧シリンダ33がヨーク34を介して垂直下向きに装備されている。流体圧シリンダ33のピストンロッドは、液体ノズルロッド23の上端に連結されている。上部材31および下部材32の間には弾性材製液体シール用ダイヤフラム35の外周部が挟み止められている。液体通路21における液体シール用ダイヤフラム35の下方に連通させられるように下部材32の周壁上端近くには液体供給パイプ36が接続されている。下部材32外面の、充填口24よりもやや上方レベルの位置に、一対の水平係合ピン37が反対方向に突出させられるように固定されている。 The liquid nozzle body 22 includes an upper member 31 and a lower member 32. An upper portion of the liquid nozzle rod 23 is fitted to the upper member 31 so as to be slidable up and down. A fluid pressure cylinder 33 is mounted vertically on the upper end of the upper member 31 via a yoke 34. The piston rod of the fluid pressure cylinder 33 is connected to the upper end of the liquid nozzle rod 23. Between the upper member 31 and the lower member 32, the outer peripheral portion of the elastic liquid seal diaphragm 35 is clamped. A liquid supply pipe 36 is connected near the upper end of the peripheral wall of the lower member 32 so as to communicate with the lower side of the liquid sealing diaphragm 35 in the liquid passage 21. A pair of horizontal engagement pins 37 are fixed at a position slightly above the filling port 24 on the outer surface of the lower member 32 so as to protrude in the opposite direction.

液体ノズルロッド23は、その高さの中程の部分で液体シール用ダイヤフラム35の中央部に水密状に貫通させられている。液体ノズルロッド23の下端部にはこれと一体的に液体用弁体38が液体用弁座26に上側から密接しうるように設けられている。 The liquid nozzle rod 23 is penetrated in the center of the liquid seal diaphragm 35 in the middle of the height thereof in a watertight manner. A liquid valve body 38 is provided at the lower end of the liquid nozzle rod 23 so as to be in close contact with the liquid valve seat 26 from above.

ガスノズル12は、液体用弁座26の略側方に位置して、下部材32外面にこれと一体的に形成されかつ液体通路21における液体用弁座26および充填口24間に連通させられたガス通路41を有するガスノズル本体42と、ガス通路41内に収容されている傾斜状ガスノズルロッド43とを備えている。 The gas nozzle 12 is positioned substantially on the side of the liquid valve seat 26, is integrally formed on the outer surface of the lower member 32, and communicates between the liquid valve seat 26 and the filling port 24 in the liquid passage 21. A gas nozzle main body having a gas passage 41 and an inclined gas nozzle rod 43 accommodated in the gas passage 41 are provided.

ガス通路41は、液体通路21に対し約４５度の角度で交差させられた軸線を有している。ガス通路41の長さの中程には上拡りテーパ状ガス用弁座44が設けられている。ガス通路41の上端開口近くには、その上端面よりも一段低い段が設けられ、その段の上には弾性材製ガスシール用ダイヤフラム45の外周部が載せられている。ガスシール用ダイヤフラム45の外周部にはキャップ状ダイヤフラム押え46が載せられている。ダイヤフラム押え46頂壁中央部には筒状ガイド47が上方突出状に設けられている。ガス通路41におけるガスシール用ダイヤフラム45の下方に連通させられるようにガス供給パイプ48がガスノズル本体42外面に接続されている。ガス供給パイプ48は、図示しない切替弁によって、負圧源および不活性ガス源に接続されるとともに、大気に開放されるようになっている。 The gas passage 41 has an axis that intersects the liquid passage 21 at an angle of about 45 degrees. In the middle of the length of the gas passage 41, there is provided a gas valve seat 44 having a taper-like shape extending upward. In the vicinity of the upper end opening of the gas passage 41, a step that is one step lower than the upper end surface is provided, and an outer peripheral portion of a gas seal diaphragm 45 made of an elastic material is placed on the step. A cap-shaped diaphragm retainer 46 is placed on the outer periphery of the gas seal diaphragm 45. A cylindrical guide 47 is provided at the center of the top wall of the diaphragm retainer 46 so as to protrude upward. A gas supply pipe 48 is connected to the outer surface of the gas nozzle main body 42 so as to communicate with the lower side of the gas seal diaphragm 45 in the gas passage 41. The gas supply pipe 48 is connected to a negative pressure source and an inert gas source by a switching valve (not shown) and is opened to the atmosphere.

ガスノズル本体42は、ガス通路41の軸線と直交させられた斜め上向きの頂面を有している。この頂面上には、頂壁付きシリンダ51がその一端開口を、ガスシール用ダイヤフラム45およびダイヤフラム押え46を介してガス通路41上端開口と相対させるように取付られている。シリンダ51の下端面は、ガスシール用ダイヤフラム45外周部をダイヤフラム押え46を介して段の上に押圧している。 The gas nozzle body 42 has an obliquely upward top surface that is orthogonal to the axis of the gas passage 41. On this top surface, a cylinder 51 with a top wall is attached so that its one end opening is opposed to the upper end opening of the gas passage 41 via a gas sealing diaphragm 45 and a diaphragm presser 46. The lower end surface of the cylinder 51 presses the outer peripheral portion of the gas seal diaphragm 45 through the diaphragm presser 46 on the step.

ガスノズルロッド43は、その長さの中程の部分でガスシール用ダイヤフラム45の中央部に気密状に貫通させられかつガイド47に上下摺動自在にはめ入れている。ガスノズルロッド43の下端部にはこれと一体的にガス用弁体52がガス用弁座44に上側から密接しうるように設けられている。ガスノズルロッド43の上部は、ガイド47よりも上方に突出させられてシリンダ51内に進入させられている。ガスノズルロッド43の上方突出部には、シリンダ51と摺動自在にはめ合わされたピストン53が一体的に設けられている。ピストン53外周面にはシールリング54が取付けられている。ダイヤフラム押え46およびピストンの間には圧縮コイルばね55が介在させられている。シリンダ51内の、ピストン53上方スペースに連通させられるようにシリンダ51頂壁に加圧エアー供給パイプ56が接続されている。 The gas nozzle rod 43 is air-tightly penetrated through the central portion of the gas seal diaphragm 45 in the middle portion of its length, and is fitted in the guide 47 so as to be slidable in the vertical direction. A gas valve body 52 is provided at the lower end of the gas nozzle rod 43 so as to be in close contact with the gas valve seat 44 from above. The upper part of the gas nozzle rod 43 is protruded upward from the guide 47 and enters the cylinder 51. A piston 53 that is slidably fitted to the cylinder 51 is integrally provided on the upward projecting portion of the gas nozzle rod 43. A seal ring 54 is attached to the outer peripheral surface of the piston 53. A compression coil spring 55 is interposed between the diaphragm retainer 46 and the piston. A pressurized air supply pipe 56 is connected to the top wall of the cylinder 51 so as to communicate with the space above the piston 53 in the cylinder 51.

液体ノズル11の下方には、パウチＰを保持して昇降しうるようにリフター61が配置されている。リフター61にはスパウトＳを係合離脱自在に係合しうる係合凹所62が形成されている。 A lifter 61 is disposed below the liquid nozzle 11 so that the pouch P can be held and moved up and down. The lifter 61 is formed with an engagement recess 62 in which the spout S can be engaged and disengaged.

図３に、充填ノズルを洗浄する際に、充填口24を閉鎖するために用いられるアタッチメント71が示されている。 FIG. 3 shows an attachment 71 used to close the filling port 24 when cleaning the filling nozzle.

アタッチメント71は、金属製内キャップ81および断熱プラスチック製外キャップ82よりなる二重構造のものである。内キャップ81には受口83が設けられている。受口83は、液体ノズル本体22の下部材32下端部にぴったしはめ被せられる形状のものである。受口83周面の高さの中程には側部シールリング84が、受口83底面の外周部には底部シールリング85がそれぞれ備えられている。受口83周面の開口近くには係合溝86が形成されている。係合溝86は、相対して受口83周方向にのびた２つの横溝部87と、各横溝部87の対応する一端を受口83から開放するように受口83軸方向にのびた２つの縦溝部88よりなる。 The attachment 71 has a double structure including a metal inner cap 81 and a heat insulating plastic outer cap 82. The inner cap 81 is provided with a receiving port 83. The receiving port 83 has a shape that fits the lower end of the lower member 32 of the liquid nozzle body 22. A side seal ring 84 is provided in the middle of the peripheral surface of the receiving port 83, and a bottom seal ring 85 is provided on the outer peripheral portion of the bottom surface of the receiving port 83, respectively. An engagement groove 86 is formed near the opening on the peripheral surface of the receiving port 83. The engaging groove 86 has two lateral groove portions 87 extending in the circumferential direction of the receiving port 83 and two vertical grooves extending in the axial direction of the receiving port 83 so as to open one end corresponding to each lateral groove portion 87 from the receiving port 83. It consists of a groove 88.

アタッチメント71を使用する際に、係合ピン37に縦溝部88の開放端を臨ませておいて、液体ノズル本体22の下部材32下端部に受口83を被せていき、係合ピン37が横溝部87のところまで達すると、係合ピン37が横溝部87内を相対的に移動していくようにアタッチメント71を回転させる。これにより、アタッチメント71が同端部に液密状に取付けられる。この逆の操作によって、同端部からアタッチメント71が取外される。 When using the attachment 71, the open end of the longitudinal groove 88 is faced to the engagement pin 37, the receiving member 83 is covered with the lower end 32 of the lower member 32 of the liquid nozzle body 22, and the engagement pin 37 When reaching the lateral groove portion 87, the attachment 71 is rotated so that the engagement pin 37 relatively moves in the lateral groove portion 87. Thereby, the attachment 71 is attached to the same end in a liquid-tight manner. By the reverse operation, the attachment 71 is removed from the same end.

流体圧シリンダ33によって液体ノズルロッド23を下降させて液体用弁座26に液体用弁体38を押圧すると、液体通路21が閉鎖され、液体ノズルロッド23を上昇させて液体用弁座26から液体用弁体38を離隔すると、液体通路21が開放される。加圧エアー供給パイプ56によってシリンダ51内に加圧エアーを供給し、ピストン53とともにガスノズルロッド43を下降させてガス用弁座44にガス用弁体52を押圧すると、ガス通路41が閉鎖される。同加圧エアーの供給を停止すると、ばね55によって液体ノズルロッド23が上昇させられる。そうすると、ガス用弁座44からガス用弁体52が離隔して、ガス通路41が開放される。 When the liquid nozzle rod 23 is lowered by the fluid pressure cylinder 33 and the liquid valve body 38 is pressed against the liquid valve seat 26, the liquid passage 21 is closed, and the liquid nozzle rod 23 is raised and liquid is removed from the liquid valve seat 26. When the valve body 38 is separated, the liquid passage 21 is opened. When pressurized air is supplied into the cylinder 51 by the pressurized air supply pipe 56 and the gas nozzle rod 43 is lowered together with the piston 53 to press the gas valve body 52 against the gas valve seat 44, the gas passage 41 is closed. . When the supply of the pressurized air is stopped, the liquid nozzle rod 23 is raised by the spring 55. Then, the gas valve body 52 is separated from the gas valve seat 44, and the gas passage 41 is opened.

図５を参照しながら充填動作を説明する。図５(a)に示すように、液体通路21を閉鎖しかつガス通路41を開放した状態で、パウチＰを保持したリフター61を上昇させて、充填口24にスパウトＳの上端部を挿入する。そして、ガス通路41内に負圧を作用させると、パウチＰ内のエアーが排出される。ついで、図５(b)に示すように、液体通路21を開放しかつガス通路41を閉鎖すると、充填口24からパウチＰ内に液体が充填される。この状態から、図５(c)に示すように、液体通路21を閉鎖しかつガス通路41を開放し、今度は、負圧ではなく、不活性ガスを作用させる。そうすると、パウチＰ内には不活性ガスがある程度の陽圧状態に満たされる。つづいて、ガス通路41を大気に開放すると、パウチＰ内は負圧ガスが陽圧から大気圧と同じになる。そこで、図５(e)に示すように、ガス通路41を閉鎖し、つづいて、リフター61を下降させると、充填口24からスパウトＳの上端部を抜出させる。これにより、１サイクルの充填動作が完了する。 The filling operation will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5 (a), with the liquid passage 21 closed and the gas passage 41 opened, the lifter 61 holding the pouch P is raised and the upper end of the spout S is inserted into the filling port 24. . When a negative pressure is applied to the gas passage 41, the air in the pouch P is discharged. Next, as shown in FIG. 5 (b), when the liquid passage 21 is opened and the gas passage 41 is closed, the liquid is filled into the pouch P from the filling port 24. From this state, as shown in FIG. 5C, the liquid passage 21 is closed and the gas passage 41 is opened, and this time, an inert gas is used instead of a negative pressure. Then, the inert gas is filled in the pouch P to a certain positive pressure state. Subsequently, when the gas passage 41 is opened to the atmosphere, the negative pressure gas in the pouch P becomes the same from the positive pressure to the atmospheric pressure. Therefore, as shown in FIG. 5 (e), when the gas passage 41 is closed and then the lifter 61 is lowered, the upper end of the spout S is extracted from the filling port 24. Thereby, one cycle of the filling operation is completed.

充填ノズルの洗浄を行う際は、図４に示すように、液体ノズル本体22の下部材32下端部にアタッチメント71を取付ける。液体通路21およびガス通路41はともに開放しておく。液体通路21およびガス通路41の一方に洗浄液を供給し、他方から排出すると、充填ノズルおよびガスノズル内部が洗浄される。洗浄液の供給および排出は、液体通路21およびガス通路41に対して、交互に行うようにすれば効果的な洗浄が行える。 When the filling nozzle is cleaned, the attachment 71 is attached to the lower end portion of the lower member 32 of the liquid nozzle body 22 as shown in FIG. Both the liquid passage 21 and the gas passage 41 are opened. When the cleaning liquid is supplied to one of the liquid passage 21 and the gas passage 41 and discharged from the other, the inside of the filling nozzle and the gas nozzle is cleaned. If the supply and discharge of the cleaning liquid are alternately performed on the liquid passage 21 and the gas passage 41, effective cleaning can be performed.

上記において、アタッチメントとして、洗浄液の回収管を使用しないタイプのものを例示しているが、アタッチメントに回収管を接続して、充填ノズルおよび／またはガスノズルから排出される洗浄液を回収管を通じて回収するようにしてもよい。 In the above, the type of attachment that does not use the cleaning liquid recovery pipe is exemplified as the attachment, but the recovery pipe is connected to the attachment so that the cleaning liquid discharged from the filling nozzle and / or the gas nozzle is recovered through the recovery pipe. It may be.

また、ガス通路が、液体通路軸線に対して、約４５度の角度で交差させられた軸線を有しているものが例示されているが、この角度に限らず、任意の角度で交差させられていてもよい。液体通路の洗浄性を考慮すると、その角度は３０〜６０度であることが好ましい。 Further, the gas passage has an axis that intersects the liquid passage axis at an angle of about 45 degrees. However, the present invention is not limited to this, and the gas passage may intersect at any angle. It may be. Considering the cleanability of the liquid passage, the angle is preferably 30 to 60 degrees.

この発明による充填装置の垂直縦断面図である。It is a vertical longitudinal cross-sectional view of the filling apparatus by this invention. 図１の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of FIG. 同充填ノズルのアタッチメントの断面図である。It is sectional drawing of the attachment of the filling nozzle. 同充填ノズルの洗浄む時のアタッチメントの断面図である。It is sectional drawing of the attachment when cleaning the same filling nozzle. 同充填ノズルによる一連の充填動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a series of filling operation | movement by the filling nozzle.

Explanation of symbols

21 液体通路
22 液体ノズル本体
24 充填口
38 弁体
41 ガス通路
42 ガスノズル本体
52 弁体 21 Liquid passage
22 Liquid nozzle body
24 Filling port
38 Disc
41 Gas passage
42 Gas nozzle body
52 Disc

Claims

A nozzle body provided with a vertically extending liquid passage having a lower end as a filling port and a gas passage communicated with the middle of the liquid passage in the vertical direction, and a liquid passage are opened and closed upstream of the gas passage communication point. A filling nozzle for a pouch comprising valve means and second valve means for opening and closing a gas passage.

The filling nozzle for a pouch according to claim 1, wherein the liquid passage has an axis extending in the vertical direction, and the gas passage has an axis intersecting with the liquid passage axis at an acute angle.