JP2008285215A - 缶内容液の排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】缶内容液の排出にかかる作業者の労力負担を軽減し、高粘性液体でも缶内部から可及的速やかに排出することのできる簡便な装置を提供する。
【解決手段】液体を出し入れするための口部１ｂを有した液体入りの缶１を収容して保持する回転フレーム２、回転フレーム２を上下反転可能に支持する支持フレーム３、回転フレーム２を上下反転させる駆動機構４、及び缶１の口部１ｂとは反対側の底部１ａに穿孔を施すべく回転フレーム２に設けられる穿孔手段５を備える。穿孔手段５は、回転フレーム２に対して水平軸回りに揺動自在に取り付けられる揺動アーム５１を有する。揺動アーム５１の一端は、回転フレーム２の上下反転により上向きとなる缶の底部１ａに向けて自重で降下する重錘部５３とされる。重錘部５３には、該重錘部５３の降下により上向き状態の缶底部１ａを貫通して缶１内部の液面上を大気中に連通させる中空の穿孔針５４が取り付けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、缶内容液の排出を可及的速やかに行え、缶内容液の排出にかかる作業者の労力も大幅に軽減することのできる簡便な缶内容液の排出装置に関する。

一般に、缶入りの液体を大量に使用する業者では、その液体を大型のタンクなどに移し替え、大容量での混合や撹拌を行っている。特に、缶内容液が水飴などの高粘性物である場合、その移し替えに際して予め缶を湯槽等に浸して加温することにより内容液の流動性を高め、しかして缶の口部に装着された蓋を開け、その缶を作業者が持ち上げて上下反転させるようにしているが、液体入りの缶の初期重量は２０ｋｇ以上と重い上、水飴をはじめとする高粘性の内容液では、全量排出に１０分前後を要することから作業者には相当の重労働が強いられている。

ここに、液体入りの缶から内容液を排出する装置としては、液体入りの缶を保持しながらその上下反転を行うことのできる転倒装置が知られている（例えば、特許文献１）。

又、缶内部に圧縮気体を強制的に送り込むことにより、缶内容液の排出を短時間で確実に行えるようにした装置も知られている（例えば、特許文献２）。

特開２０００−１４２９８７号公報

特開平７−３００１９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載される転倒装置によれば、ドラム缶を保持した保持装置が油圧装置によるリンク装置の作動により上下反転される構成であるから、大容量のドラム缶でも上下反転を容易に行えるという利点を有するものの、ドラム缶を反転させるだけでは内容液の排出を短時間で行えず、特に内容液が高粘性物である場合、その全量を排出するまでに多くの時間を費やしてしまうという欠点がある。

一方、特許文献２では、缶内部に供給される圧縮気体の作用により、高粘性の内容液でも全量を短時間で排出できるという利点を有するが、係る装置は軸線方向に沿って送気路が穿設された貫通棒と、この貫通棒を缶の上部から下部に向かって貫通させるための昇降機構とを備え、貫通棒には配管を介して送気路に連通する送気装置が接続される構成とされることから、装置全体が大掛かりな構造でコスト高になり、しかも缶は廃液受け部と貫通棒との間に配置されるので、廃液受け部上への缶の配置に際して貫通棒が作業障害になってしまうという欠点がある。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は缶内容液の排出にかかる作業者の労力負担を軽減し、高粘性液体でも缶内部から可及的速やかに排出することのできる簡便な装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、
液体を出し入れするための口部を有した液体入りの缶を収容して保持する回転フレームと、この回転フレームを上下反転可能に支持する支持フレームと、前記回転フレームを上下反転させる駆動機構と、を有して成る缶内容液の排出装置であり、
前記缶の口部とは反対側の底部に穿孔を施すべく前記回転フレームに設けられる穿孔手段を備え、
その穿孔手段は、前記回転フレームに対して水平軸回りに揺動自在に取り付けられる揺動アームを有すると共に、
前記揺動アームの一端は、前記回転フレームの上下反転により該回転フレーム内に収容された缶の口部が下向きに転換されるとき上向きとなる缶の底部に向けて自重で降下する重錘部とされ、
前記重錘部には、該重錘部の降下により上向き状態の缶の底部を貫通して缶内部の液面上を大気中に連通させる中空の穿孔針が取り付けられることを特徴とする。

加えて、重錘部には、穿孔針の内部を通じて缶内部に流入する外気を濾過するためのエアフィルタが取り付けられることを特徴とする。

又、上記のように構成される缶内容液の排出装置において、缶の口部に装着される着脱自在な手動バルブを備えることを特徴とする。

本発明によれば、缶を収容する回転フレームに穿孔手段が設けられると共に、その穿孔手段は回転フレームの上下反転に際して上向きとなる缶底部を貫通して缶内部の液面上を大気中に連通させる中空の穿孔針を有することから、高粘性の内容液でも速やかに排出することができ、しかも缶内容液の排出に際する人的作業は回転フレーム内に缶を配置するだけで足りるので、缶内容液の排出にかかる作業者の労力負担を大幅に軽減することができる。

特に、缶底部に対する穿孔が重力の作用により行われることから、専用のアクチュエータやその制御部を設ける必要がなく、簡易な装置構造とすることができ、ランニングコストも削減できる。

又、穿孔手段は缶の口部とは反対側の底部に穿孔を施すべく回転フレームに設けられることから、回転フレーム内への缶の配置に際して穿孔手段が作業障害とならず、液体入りの重い缶でも回転フレーム内に容易に配置することができる。

加えて、穿孔手段を構成する揺動アームの一端重錘部には、穿孔針の内部を通じて缶内部に流入する外気を濾過するためのエアフィルタが取り付けられることから、缶内から排出する液体に空中浮遊物が混入することを防止できる。

更に、缶の口部に装着される着脱自在な手動バルブを備えることから、缶の反転中に内容液が排出されて所定の箇所から外れた位置に排出液が飛散することを防止できる上、缶の反転完了時には手動バルブを開放するだけで缶内容液の排出を開始することができる。

以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る缶内容液の排出装置を示す正面概略図、図２は同装置を示す側面概略図である。図１、図２において、１は排出すべき液体の入った缶、２は缶１を収容して保持する回転フレームであり、この回転フレーム２は支持フレーム３により上下反転可能に支持されている。

本例において、缶１は胴部が四角形とされる金属製の角缶であって、その内容量が約１８リットルとされる所謂一斗缶である。

又、回転フレーム２は、型鋼を結合して構成される定形の枠組みであり、その上部は液体入りの缶１を導入するための缶導入口２ａとして開口され、左右両側には上下反転時の回転中心となる支点軸２ｂ，２ｂが固着されている。

一方、支持フレーム３は、型鋼を結合して成る正面視凹字形の枠組みであり、その側枠３ａ，３ａの一端上部には相対向して軸受ユニット３ｂ，３ｂが取り付けられ、その両軸受ユニット３ｂ，３ｂにより回転フレーム２の支点軸２ｂ，２ｂが回転自在に支持されている。

そして、一方の支点軸２ｂにスプロケット４ａを固着すると共に、支持フレーム３の下部にアクチュエータ４ｂ（正逆回転可能なブレーキ付モータ）及びその回転を減速する減速機４ｃを設置し、当該減速機４ｃの出力軸に固着したスプロケット４ｄと上記スプロケット４ａとの間に無端のチェーン４ｅを巻き掛けることにより、回転フレーム２を上下反転させる駆動機構４が構成されている。尚、支持フレーム３には、回転フレーム２の位置（反転前の初期位置および反転後の倒立位置）を検出するリミットスイッチなどの図示せぬ検出器が取り付けられ、その検出器の出力信号に基づいてアクチュエータ４ｂが停止されるようになっている。

又、図１および図２において、５は回転フレーム２の外底面に設けた穿孔手段であり、この穿孔手段５は、回転フレーム２に対して揺動自在な揺動アーム５１を有して構成される。図２のように、揺動アーム５１は「く」の字形に折れ曲がった形態であり、その中間部分は回転フレーム２の外底面における幅方向中央部に突設したブラケット２ｃに対してピン５２にて結合されている。

特に、揺動アーム５１の一端は円盤状に拡大されて所定の重量を有する重錘部５３とされ、その重錘部５３に穿孔針５４とエアフィルタ５５（図１では省略）が取り付けられている。図２のように、重錘部５３には、揺動アーム５１の揺動中心を成すピン５２の軸線に直交して通気路５３ａが穿設され、その一端側に穿孔針５４が突出状態で取り付けられている。穿孔針５４は先端を尖らせた中空の丸軸であり、その材料には硬質金属が用いられる。

尚、穿孔針５４は、回転フレーム２内の定位置に収容された缶１の底部１ａに対向する位置に設けられ、当該穿孔針５４の軌道上では回転フレーム２の底面部２ｄが開放されて回転フレーム２内への穿孔針５４の導入が許容されている。

一方、エアフィルタ５５は、通気性を有するケーシング５５ａと、その内部に収容される図示せぬエレメントから成る。そして、係るエアフィルタ５５は、穿孔針５４に対向して通気路５３ａの他端に装着され、そのエアフィルタ５５と穿孔針５４との内部が通気路５３ａを介して連通されている。

次に、図３は液体入りの缶を収容した回転フレームの平面概略図を示す。この図で明らかなように、缶１の上部（四角形状を成す上面の角部分）には、液体を出し入れするための円形の口部１ｂが形成されると共に、その上面中央部には把手１ｃが取り付けられている。

又、回転フレーム２は、その前方に張り出す直角な角部２ｅを有して上方視略５角形の形態とされている。そして、缶１は口部１ｂを有する一角を角部２ｅに向けて回転フレーム２内に収容される。特に、缶導入口２ａを形成する回転フレーム２の上面部において、角部２ｅを成す２辺には内側に突出する帯状の突片２ｆが形成され、その両突片２ｆにて缶１の上縁が覆われるようになっている。

尚、缶１は突片２ｆから外れた缶導入口２ａの位置で、回転フレーム２に対する出し入れが可能であり、回転フレーム２の上下反転時には、缶１が突片２ｆによる保持により回転フレーム２内からの脱落を防止される。

次に、図４は缶内容液の排出時の状態を示す。尚、図４では支持フレーム３を省略しているが、係る支持フレーム３は缶内容液を受け入れるタンク６の上面開口部に近接して配置される。

又、図４において、実線は回転フレーム２の上下反転前の状態であり、このとき缶１は口部１ｂを上方にして回転フレーム２内に収容され、回転フレーム２に設けた穿孔手段５は回転フレーム２の底面部２ｄに位置して重錘部５３が缶１より離間し、これに取り付けた穿孔針５４が缶底部１ａに臨んでいる。そして、この状態で、回転フレーム２を缶１の口部１ｂ側（図４の反時計回り）に回転させてその上下を反転させると、回転フレーム２内に収容されている缶１も回転フレーム２内に保持されたまま上下反転され、その口部１ｂが下向きに転換されつつ該口部１ｂとは反対側の缶底部１ａが上向きとなる。又、このとき揺動アーム５１は重錘部５３の自重により水平軸（ピン５２）回りに揺動し、その一端重錘部５３が缶底部１ａに向けて降下し、その降下力により穿孔針５４が缶底部１ａを貫通する。

これにより、穿孔針５４、通気路５３ａ、及びエアフィルタ５５を通じて、缶１内部の液面上が大気中に連通され、当該液面上に大気圧が作用するために、缶１の内容液はタンク６の上面開口部を臨む下向き状態の口部１ｂを通じてタンク６内に速やかに排出されていく。尚、缶１内に流入する外気はエアフィルタ５５により濾過されるため、缶１から排出される液体に空中浮遊物が混入することは防止される。

ここで、缶１の口部１ｂを開放したまま、その上下反転が行われると、反転開始直後に口部１ｂから内溶液が排出され始め、これがタンク６から外れた位置に飛散してしまうため、本発明では缶内容液の排出に際して図５に示すような手動バルブ７が用いられる。

図５のように、係る手動バルブ７は、円筒状を成すノズル管７１の先端に、円盤状の弁体７２を内蔵するバルブ本体７３（バタフライ弁）を連ねた構成であり、弁体７２の回転中心軸７２ａには開閉操作用の操作レバー７４が外付けされている。又、ノズル管７１の外周部には、ブラケット７１ａを介して一対のクランプレバー７５が相対向して揺動自在に取り付けられる。尚、クランプレバー７５はその揺動中心を成す結節軸７６によりブラケット７１ａに取り付けられると共に、そのクランプレバー７５とノズル管７１との間には圧縮コイルバネ７７が設けられ、これによりクランプレバー７５の先端に形成される掛爪７５ａが閉じる方向に付勢されている。そして、係る手動バルブ７は、クランプレバー７５の操作により缶１の口部１ｂに対して着脱自在とされる。

図６は、缶１の口部１ｂに手動バルブ７を装着した状態を示す部分拡大断面図である。この図で明らかなように、クランプレバー７５の先端掛爪７５ａは、圧縮コイルバネ７７の付勢力にて口部１ｂの外周に食い付けられ、これにより口部１ｂとノズル管７１が連通状態に結合されるようになっている。

次に、以上のような手動バルブ７を含む本願装置を用いた缶内容液の排出方法について説明すれば、先ず初期位置に復帰されている回転フレーム２内に液体入りの缶１を収容するほか、これに前後にして缶１の口部１ｂに装着されている所定の蓋（キャップ）を取り外し、これに代えて図５のような手動バルブ７を缶１の口部１ｂに装着する。

そして、手動バブル７の弁体７２を閉鎖した状態のまま、図示せぬ起動スイッチを操作して駆動機構を構成するアクチュエータ４ｂを起動し、回転フレーム２の上下反転を開始する。しかして、回転フレーム２の下方位置にあった穿孔手段５が回転フレーム２の上方位置に移行すると、上記の如く上向き状態の缶底部１ａを穿孔針５４が貫通する。

尚、穿孔針５４による缶底部１ａへの穿孔後も回転フレーム２は支点軸２ｂを中心に回転を続行されるが、これが所定の倒立位置まで移動すると、図示せぬ検出器により回転フレームの反転完了が検知され、以てアクチュエータ４ｂが停止される。

そこで、手動バルブ７の操作レバー７４を操作して弁体７２を開放することにより、缶内容液の排出を開始するのであり、これによれば缶１内部の液面上が予め大気中に連通されているので、缶内容液を脈動させることなく層流状態で短時間のうちに排出することができる。

以上、本発明について説明したが、穿孔手段５はエアフィルタ５５を省略して構成することもできる。又、手動バルブ７として、上記例のほか種々のバルブを利用することもできる。

本発明に係る缶内容液の排出装置を示す正面概略図 同装置の側面概略図 同装置を構成する回転フレームとその内部に収容された缶を示す平面概略図 回転フレームの上下反転時の状態を示す説明図 手動バルブの構成を示す部分断面図 手動バルブを缶の口部に装着した状態を示す部分拡大断面図

符号の説明

１ 缶
１ａ 缶底部
１ｂ 口部
２ 回転フレーム
２ａ 缶導入口
２ｂ 支点軸
３ 支持フレーム
４ 駆動機構
５ 穿孔手段
５１ 揺動アーム
５２ ピン（水平軸）
５３ 重錘部
５３ａ 通気路
５４ 穿孔針
５５ エアフィルタ
７ 手動バルブ

Claims (3)

1. 液体を出し入れするための口部を有した液体入りの缶を収容して保持する回転フレームと、この回転フレームを上下反転可能に支持する支持フレームと、前記回転フレームを上下反転させる駆動機構と、を有して成る缶内容液の排出装置であり、
   前記缶の口部とは反対側の底部に穿孔を施すべく前記回転フレームに設けられる穿孔手段を備え、
   その穿孔手段は、前記回転フレームに対して水平軸回りに揺動自在に取り付けられる揺動アームを有すると共に、
   前記揺動アームの一端は、前記回転フレームの上下反転により該回転フレーム内に収容された缶の口部が下向きに転換されるとき上向きとなる缶の底部に向けて自重で降下する重錘部とされ、
   前記重錘部には、該重錘部の降下により上向き状態の缶の底部を貫通して缶内部の液面上を大気中に連通させる中空の穿孔針が取り付けられることを特徴とする缶内容液の排出装置。
2. 重錘部には、穿孔針の内部を通じて缶内部に流入する外気を濾過するためのエアフィルタが取り付けられることを特徴とする請求項１記載の缶内容液の排出装置。
3. 缶の口部に装着される着脱自在な手動バルブを備えることを特徴とする請求項１、又は２記載の缶内容液の排出装置。

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