JP2009029455A - Filling valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は容器の開口部を通じて液体等の内容物を充填するための充填バルブに関する。詳しくは充填バルブの液ダレを防止する液止め用Oリングの損傷を高額な装置や煩雑な構造等を用いることなく、容易に液止め用Oリングの損傷等を検知することができる充填バルブに関する。 The present invention relates to a filling valve for filling a content such as a liquid through an opening of a container. More specifically, the present invention relates to a filling valve that can easily detect damage to a liquid stopper O-ring without using an expensive device or a complicated structure to prevent damage to the liquid stopper O-ring that prevents liquid filling of the filling valve. .
従来、液体等の内容物を容器の開口部から充填する充填バルブおよびそのノズルは充填装置等に多く用いられ、また、多く提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a filling valve and its nozzle for filling a content such as a liquid from an opening of a container are often used in a filling device or the like and many have been proposed.
前記充填装置に用いられる充填バルブは通常、シリンダーとピストンを有し、ピストンはシリンダー内を自在に摺動し、ピストンが上がった時には充填物がシリンダー側面の入口からノズルを通じて容器の開口部に注入される。 The filling valve used in the filling device usually has a cylinder and a piston. The piston slides freely in the cylinder, and when the piston is raised, the filling material is injected from the inlet of the cylinder side through the nozzle into the opening of the container. Is done.
また、注入を終わればピストンは下がり充填物の入口が遮断され、同時に容器へのノズルが閉鎖され、閉鎖と同時にシリンダーの中心を通って窒素等の不活性ガスが導管の先端から加圧されて容器内に噴射される。そして、容器内の空気を不活性ガスで置換する。 When the injection is finished, the piston is lowered and the inlet of the packing is shut off. At the same time, the nozzle to the container is closed, and simultaneously with the closing, an inert gas such as nitrogen is pressurized from the end of the conduit through the center of the cylinder. It is injected into the container. Then, the air in the container is replaced with an inert gas.
また、この不活性ガスの噴射の他の目的として、内容物が粘性物の場合に、ノズルの先端に残留するので、これを容器内に容易に、且つ、短時間で落下させる。 As another purpose of injecting the inert gas, when the content is a viscous material, it remains at the tip of the nozzle, so that it is easily dropped into the container in a short time.
前記不活性ガスの置換は容器内に充填された内容物の変性を防ぐことを目的とする。そして、この変性を防ぐ粘性物用充填ノズル(例えば、特許文献1参照。)が知られている。 The replacement of the inert gas is intended to prevent the contents filled in the container from being denatured. And the filling nozzle for viscous materials which prevents this modification | denaturation (for example, refer patent document 1) is known.
この粘性物用充填ノズル100は図5に示すようにピストン111の内面導管及びロッド114の先端部には不活性ガスを回転させて吹き出すようにし、しかも、前記ピストン111の下端は大径の導管部を有し、その先端はラッパ状をなし、該大径の導管部に位置いるロッド114には環状突部101が設けられている。
As shown in FIG. 5, the viscous
この環状突部101にはスパイラル状の溝が複数設けられていて、該スパイラル状の溝103と導管部により不活性ガスを回転させて吹き出すようにしたことを特徴とする粘性物用充填ノズル100である。
The annular projection 101 is provided with a plurality of spiral grooves, and the viscous
また、不活性ガスは容器内に充填された内容物の変性を防ぐ以外に、ノズルの先端に残留する粘性物等の内容物を容器内に落下されことができる。そして、不活性ガスを吹き出した後、粘性物用充填ノズルは容器の開口部から上昇する。 In addition to preventing the contents filled in the container from being denatured, the inert gas can drop contents such as a viscous material remaining at the tip of the nozzle into the container. And after blowing out inert gas, the filling nozzle for viscous materials raises from the opening part of a container.
前記粘性物用充填ノズルが上昇する際に、シリンダー110内を自在に摺動するピストン111のピストンリング(Oリング等)113が損傷している場合には、ピストン111とシリンダー110の隙間から内容物がたれる場合がある。
If the piston ring 113 (such as an O-ring) 113 of the
以下に先行技術文献を示す。
ところで、ピストン(プランジャ)とシリンダー(バルブボディ)の隙間から内容物がたれる原因が、例えば、ピストンリング(Oリング等)の損傷によるものかは、検知し難い。そして、ピストンリング(Oリング等)の損傷かどうかを検知するには、該ノズルを分解するか、または、解体しなければ分からない。 By the way, it is difficult to detect whether the cause of the contents dripping from the gap between the piston (plunger) and the cylinder (valve body) is due to, for example, damage to the piston ring (O-ring or the like). In order to detect whether or not the piston ring (O-ring or the like) is damaged, it is not known unless the nozzle is disassembled or disassembled.
また、ピストンリング(Oリング等)の損傷を検知するためには、検知装置等により検知する方法もあるが高額となる。さりに、該ノズルの構造や機構により検知することが知られているがノズルの構造や機構が煩雑になる。そして、高価となり、且つ、故障の要因が増加する。 Further, in order to detect damage to the piston ring (O-ring or the like), there is a method of detecting by a detection device or the like, but it is expensive. Further, it is known that the detection is performed by the structure and mechanism of the nozzle, but the structure and mechanism of the nozzle becomes complicated. And it becomes expensive and the factor of failure increases.
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、液体等の内容物を充填する際に、液ダレを防止する液止め用Oリングの損傷を高額な装置や煩雑な機構や構造を用いることなく、容易に液止め用Oリングの損傷等を検知することができる充填バルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the problem is that when filling the contents such as liquid, damage to the O-ring for liquid stop which prevents liquid dripping is expensive. It is an object of the present invention to provide a filling valve that can easily detect damage or the like of a liquid stopper O-ring without using an apparatus or a complicated mechanism or structure.
上記問題点を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、
内側に空洞部が施されたバルブボディとその空洞部に空洞部が施されたプランジャとプランジャの空洞部に不活性ガスを噴射するディフレクターパフシャフトを少なくとも有し、バルブボディの内側からプランジャの作動により充填物を容器に充填する充填バルブであって、
前記バルブボディの出口方向内側に設けられているプランジャの液止め用Oリングの溝の底部近傍にプランジャの内側空洞部に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする充填バルブである。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides:
A valve body with a cavity inside, a plunger with a cavity in the cavity, and a deflector puff shaft that injects an inert gas into the cavity of the plunger, and the operation of the plunger from the inside of the valve body A filling valve for filling the container with the filling material,
The filling valve is characterized in that a through hole penetrating the inner cavity of the plunger is provided in the vicinity of the bottom of the groove of the O-ring for liquid stopper of the plunger provided on the inner side in the outlet direction of the valve body.
次に、本発明の請求項2に係る発明は、
前記貫通穴が複数内側空洞部方向に下側に向けて放射状に設けられていることを特徴とする請求項1記載の充填バルブである。
Next, the invention according to
The filling valve according to claim 1, wherein the through holes are provided radially downward in the direction of the plurality of inner cavities.
本発明の充填バルブは以上の構成からなるので、バルブボディ内の液止め用Oリングの損傷が高額な検知装置等を用いることなく容易に検知できる。 Since the filling valve of the present invention has the above-described configuration, damage to the liquid stopper O-ring in the valve body can be easily detected without using an expensive detection device or the like.
また、液止め用Oリング等の損傷が寸時に検知できるために、液止め用Oリング等の損傷物が細分化されて充填物に混入することがない。 In addition, since damage such as the liquid stopper O-ring can be detected immediately, damage such as the liquid stopper O-ring is not fragmented and mixed into the filler.
さらに、充填バルブを分解または解体することなく液止め用Oリング等の損傷を検知することができる。そして、あらかじめ交換部材等が手配できるため、交換作業時間等が円滑に、且つ、短い時間で行うことができる。 Furthermore, it is possible to detect damage to the O-ring for liquid stop without disassembling or disassembling the filling valve. Since replacement members and the like can be arranged in advance, replacement work time and the like can be performed smoothly and in a short time.
また、液止め用Oリング等の損傷物がバルブボディ内でプランジャ等に食い込むなどの機械故障等を未然に防ぐことができる。 In addition, it is possible to prevent mechanical troubles such as a damaged object such as a liquid stop O-ring from getting into the plunger in the valve body.
本発明の充填バルブを実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。 The filling valve of the present invention will be described in detail below in accordance with an embodiment with reference to the drawings.
図1は、本発明の充填バルブの一実施例の断面を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing a cross section of one embodiment of the filling valve of the present invention.
図1に示すように、本発明の充填バルブはエアシリンダー10とシリンダサポート1とインナーボス2とバルブボディ3とプランジャ4とロット5等から形成されている。そして、エアシリンダー10とシリンダサポート1とインナーボス2とバルブボディ3は順次連設され一体化されている。
As shown in FIG. 1, the filling valve of the present invention is formed of an
また、エアシリンダー10はエアシリンダー軸7方向の取り付けネジ部がシリンダサポート1の端面の内側と羅合されている。また、シリンダサポート1の、エアシリンダー10の反対方向の端面はフランジ状に形成されている。そして、インナーボス2の、一方の先端部の一部がシリンダサポート1の内側に嵌入し、図示していないがパッキンを介して固着されている。そして、シリンダサポート1のエアシリンダー10方向の内側はエアシリンダー軸7とインナーロット6がジョイント12を介して連設されている。
The
さらに、シリンダサポート1のエアシリンダー10の取り付けネジ部が羅合されている反対方向はインナーボス2の、一方の先端部の一部がシリンダサポート1の内側に嵌入し固着されている。
Further, in the opposite direction in which the mounting screw portion of the
そして、インナーボス2の他方の先端はバルブボディ3の充填口方向の反対方向の内側に嵌入し、図示していないがパッキンを介して固着されている。
The other end of the
また、インナーボス2の内側には、エアシリンダー軸7とジョイント12を介して接続されているインナーロット6とプランジャ4が設けられている。そして、インナーロット6とプランジャ4はインナーボス2の内側面を上下摺動する。
An
また、インナーロット6とプランジャ4の連結はインナーボス2の中央位置よりも多少バルブボディ3方向よりの内側でインナーロット6とプランジャ4が嵌入された後、ピン8によって接続されている。
Further, the
前記ピン8は、インナーロット6にプランジャ4の一部が嵌入れている箇所か、また、逆に、プランジャ4にインナーロット6の一部が嵌入れている箇所に打ち込まれる。そして、上述したようにインナーロット6とプランジャ4が連結される。
The
また、インナーボス2の外側のシリンダサポート1方向にスチームシール用スチーム入口9が設けられている。
A steam
さらに、インナーボス2の外側のバルブボディ3方向にエアフラッシュ用エア導入口11が設けられている。
Further, an air
前記スチームシール用スチーム入口9から注入されるスチーム等はインナーロット6の内側空洞部からプランジャ4の空洞部を通り、バルブボディ3の充填口15から噴射する。
Steam or the like injected from the steam
前記スチーム等がバルブボディ3の充填口15から噴射する際には、ロット5の充填口13方向の先端に設けられているディフレクターパフシャフト13の先端がラッパ状に形成されているため、スチーム等が拡散される。そして、スチームの代わりに空気を噴射することによりバルブボディ3の充填口15先端とプランジャ4の充填口15方向先端周縁に付着していた充填物を容器内に吹き落とすことができる。
When the steam or the like is sprayed from the
また、スチームシール用スチーム入口9が設けられている内側のインナーロット6の外側には、エアシリンダー10方向と充填口15方向にスチームシール用スチーム入口9から注入されたスチーム等がインナーボス2の内側空洞部から確実にインナーロット6の内
側空洞部に注入されたされるようにOリング24、25が設けられている。
In addition, steam or the like injected from the steam
前記Oリング24、25は公知の合成ゴムあるいは合成樹脂等からなる円形断面の成形リンクが用いられる。また、スチーム等によって成形リンクの材質が適宜選択される。
The O-
また、同様にインナーボス2の外側に設けられているエアフラッシュ用エア導入口11から注入されるフラッシュエア等はインナーロット6の内側空洞部からプランジャ4の空洞部を通り、バルブボディ3の充填口15から噴射する。
Similarly, flush air or the like injected from the air
フラッシュエア等がバルブボディ3の充填口15から噴射する際には、ロット5の充填口13方向の先端に設けられているディフレクターパフシャフト13の先端がラッパ状に形成されているため、フラッシュエア等が拡散加圧されて容器内に噴射される。そして、後述する置換作業の作業時間等を短縮することができる。
When flush air or the like is injected from the filling
また、フラッシュエアの代わりに窒素等の不活性ガスを噴射することにより容器内に充填された充填物のヘッドスペースの空気を、窒素等の不活性ガスで置換することができる。そして、容器内の充填物等の変性を防ぐことができる。 Further, by injecting an inert gas such as nitrogen instead of flash air, the air in the head space of the filling material filled in the container can be replaced with an inert gas such as nitrogen. And modification | denaturation of the filler etc. in a container can be prevented.
また、エアフラッシュ用エア導入口11が設けられている内側のインナーロット6の外側には、エアシリンダー10方向と充填口15方向にエアフラッシュ用エア導入口11から注入されたフラッシュエア等がインナーボス2の内側空洞部から確実にインナーロット6の内側空洞部に注入されたされるようにOリング24、23が設けられている。
Further, on the outside of the
前記Oリング23は公知の合成ゴムあるいは合成樹脂等からなる円形断面の成形リンクが適宜選択される。そして、フラッシュエアや容器内に噴射するガスの種類によって成形リンクの材質が適宜選択される。
The O-
次ぎに、図2は図1のA部の拡大を示す拡大図である。 Next, FIG. 2 is an enlarged view showing an enlargement of part A of FIG.
図2に示すようにプランジャ4がエアシリンダー10によって降下し、バルブボディ3の内側の充填口15がプランジャ4の充填口方向先端の外側縁とプランジャ4に設けられている液止め用Oリング16で密封状態になっている。
As shown in FIG. 2, the
前記バルブボディ3の充填口15の外形は充填バルブ50で充填物を充填する容器等の開口部に充填口15が円滑に挿入するように充填口15の下部先端の外径が上部外径よりも小さく、テーパー形状に形成されている。そして、バルブボディ3の充填口15を密封するプランジャ4の充填口下部17先端の外径も同様に形成されている。
The outer diameter of the filling
また、バルブボディ3の充填口15の内側とバルブボディ3の充填口15を密封するプランジャ4の外側との隙間はプランジャ4がエアシリンダー10によって上下に円滑に動くことができる範囲で狭い方が望ましい。
In addition, the gap between the inside of the filling
また、バルブボディ3の充填口15の内側とプランジャ4の外側の隙間は充填する充填物の粘度等によって異なる。
The gap between the inside of the filling
通常、バルブボディ3の充填口15の内側とプランジャ4の外側の隙間は、0.005mm程度の隙間であればプランジャ4の上下作動も円滑に行うことができる。
Usually, if the gap between the inside of the filling
また、プランジャ4の充填口上部18の外側には、液止め用Oリング16が周設される溝20が設けられている。そして、この液止め用Oリング16の外側面はバルブボディ3
の内側面に押圧する状態で設けられている。
In addition, a
It is provided in a state where it is pressed against the inner surface.
このため、充填する充填物がバルブボディ3の内側とプランジャ4の外側との隙間が多少あっても、この隙間から充填物が漏れることがない。
For this reason, even if there is a slight gap between the inside of the
また、液止め用Oリング16が周設される溝20の底部近傍には、プランジャ4の内側空洞部に貫通する貫通孔20が設けられている。
Further, a through-
また、この貫通孔20は溝19に周設けられている液止め用Oリング16によって、プランジャ4の内側空洞部に貫通する貫通孔20は密封されたされている。そして、液止め用Oリング16が損傷すると密封された状態が開放され、この貫通孔20から充填された充填物がプランジャ4の内側に流れ出す。このため、充填バルブを分解あるいは解体することなく液止め用Oリング16の損傷を確認することができる。
Further, the through-
また、液止め用Oリング16は損傷以外に材質によって、充填物に侵されることがあり、タイト性が損なわれる。このため、貫通孔20と液止め用Oリング16の間に隙間が生じ、密封性が損なわれ充填した充填物がプランジャ4の内側に染み出す。そして、液止め用Oリング16を交換しなければならないのを検知することができる。
Further, the O-
さらに、液止め用Oリング16は長期間使用しているとタイト性が損なわれる、所謂寿命があり、適宜の期間で交換する必要がある。このため、上述したと同様に貫通孔20と液止め用Oリング16の間に隙間が生じ、密封性が損なわれ充填した充填物がプランジャ4の内側に染み出す。そして、液止め用Oリング16の寿命を検知することができる。
Further, the liquid-stopping O-
前記貫通穴20は複数設けても良い。また、図示していないが溝19の底部近傍の、複数の貫通孔20がプランジャ4の内側空洞部方向に下側に向けて放射状に設けることにより液止め用Oリング16の損傷を逸早く検知することができる。
A plurality of the through
前記プランジャ4の内側には空洞部が形成されている。また、この空洞部には、上述したようにロット5が設けられている。
A hollow portion is formed inside the
さらに、ロット5の充填口方向の先端には、先端がラッパ状に形成されているデイフレクターパフ13が設けられている。
Further, a
また、この空洞部はスチームシール用スチーム入口9から挿入されるスチームあるいはエアフラッシュ用エア導入口から導入されるフラッシュエア等を充填口方向に向けて噴射させる。
Further, the hollow portion injects steam inserted from the steam
また、プランジャ4の内側空洞部の充填口周縁はラッパ状にあわせて外径が外側に広がっている。そして、先端がラッパ状に拡開されているデイフレクターパフ13で拡散されたスチームやフラッシュエア等をより拡散させ、充填終了時等の液切れを良くしたり、充填口先端等に付着している充填物等を吹き落とす。
Further, the outer periphery of the filling port periphery of the inner cavity portion of the
前記バルブボディ3の材質は特に限定するものではないが構造用圧延鋼材、構造用炭素鋼材、鍛造材、鋳造材、可鍛鋳物、チルド鋳物あるいはアルミニウム合金、軸受用アルミニウム合金鋳物、クロム鋼、クロム・ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、アルミニウム・ニッケル合金、ニッケルクロム合金等の金属。そして、充填口周縁の摩擦面を高周波等の焼入れ加工できる炭素量の高い鋼種か、あるいは摩擦面を窒化することができる窒化鋼等が好ましい。
The material of the
または、充填バルブの大きさ、用途等によっては、樹脂、例えば、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等を用いることができる。 Alternatively, a resin such as nylon resin, polyethylene terephthalate resin, or polypropylene resin can be used depending on the size and application of the filling valve.
また、プランジャ4の材質も特に限定するものではないがバルブボディ3と同様に構造用圧延鋼材、構造用炭素鋼材、鍛造材、鋳造材、可鍛鋳物、チルド鋳物あるいはアルミニウム合金、軸受用アルミニウム合金鋳物、クロム鋼、クロム・ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、アルミニウム・ニッケル合金、ニッケルクロム合金等の金属が使用できる。そして、充填口周縁の摩擦面を高周波等の焼入れ加工できる炭素量の高い鋼種か、あるいは摩擦面を窒化することができる窒化鋼等が好ましい。
Also, the material of the
または、充填バルブの大きさ、用途等によっては、樹脂、例えば、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等を用いることができる。 Alternatively, a resin such as nylon resin, polyethylene terephthalate resin, or polypropylene resin can be used depending on the size and application of the filling valve.
また、前記液止め用Oリング16は合成ゴムあるいは合成樹脂でつくられた円形断面の成形リンクで漏れ止め等に使用される公知の適宜のものが用いられる。そして、充填物等によって特殊な材質の物が用いられる。
Further, as the O-
次に、図3は図1の充填バルブの充填口が開口した状態を示す概略図である。また、図4は図3のB部の拡大を示す拡大図である。 Next, FIG. 3 is a schematic view showing a state where the filling port of the filling valve of FIG. 1 is opened. FIG. 4 is an enlarged view showing an enlargement of a portion B in FIG.
図3に示すように充填バルブ50の充填口15の開口はエアシリンダー10の吸引によってエアシリンダー軸7が上昇する。そして、エアシリンダー軸7に連設されているジョイント12とインナーロット6とプランジャ4がエアシリンダー10方向に上昇することにより充填バルブ50の充填口15が開口される。
As shown in FIG. 3, the air cylinder shaft 7 is raised by the suction of the
また、図3に示すように充填バルブ50は、バルブボディ3の充填口15が充填物を充填する容器の開口部に挿入された後、充填口15の開口が行われる。そして、充填バルブ50の充填物入口14から注入された充填物はバルブボディ3の充填口15の内側面から容器等に充填される。
Further, as shown in FIG. 3, in the filling
充填が終われば図1または図2に示すように充填バルブ50のバルブボディ3の充填口15にプランジャ4が充填口15方向に降下し、バルブボディ3の充填口15の内側が閉鎖され、と同時にプランジャ4の内側空洞部からスチームシール用スチーム入口9から挿入されるスチームあるいはエアフラッシュ用エア導入口11から注入されるフラッシュエア等がプランジャ4の充填口15先端から噴射される。
前記充填物入口14から注入された充填物が酸化によって変性しやすい場合には、窒素等の不活性ガスがエアフラッシュ用エア導入口11から注入される。
When filling is completed, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
When the filler injected from the
そして、窒素等の不活性ガスが上述したように充填物が充填され容器内に噴射され容器内の空気を不活性ガスで置換する。さらに、充填終了時に充填口15先端等に付着している充填物等を吹き落とす。
Then, as described above, an inert gas such as nitrogen is filled with the filling material and injected into the container to replace the air in the container with the inert gas. Further, the filler or the like adhering to the tip of the filling
1…シリンダサポート
2…インナーボス
3…バルブボィ
4…プランジャ
5…ロット
6…インナーロット
7…エアシリンダー
8…ピン
9…スチームシール用スチーム入口
10…エアシリンダー
11…エアフラッシュ用エア導入口
12…ジョイント
13…ディフレクターパフシャフト
14…充填物入口
15…充填口
16…液止め用Oリング
17…プランジャの充填口下部
18…プランジャの充填口上部
19…溝
20…貫通孔
23…Oリング
24…Oリング
25…Oリング
50…充填バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
前記バルブボディの出口方向内側に設けられているプランジャの液止め用Oリングの溝の底部近傍にプランジャの内側空洞部に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする充填バルブ。 A valve body with a cavity inside, a plunger with a cavity in the cavity, and a deflector puff shaft that injects an inert gas into the cavity of the plunger, and the operation of the plunger from the inside of the valve body A filling valve for filling the container with the filling material,
A filling valve characterized in that a through-hole penetrating the inner cavity of the plunger is provided in the vicinity of the bottom of the groove of the O-ring for liquid stopper of the plunger provided on the inner side in the outlet direction of the valve body.
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