JP2009280246A - Filling nozzle for pouch container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流動性を有する充填物をスタンディングパウチに充填するための充填ノズルに関する発明である。 The present invention relates to a filling nozzle for filling a standing pouch with a filling material having fluidity.
シャンプーやコンディショナー等の流動性を有する充填物を封入するためのスタンディングパウチと称すプラスチック製の自立型に形成された袋状の容器は、ボトル型容器に比べてプラスチック使用量が少なく、また空になった容器は畳んだり、丸めたりすることができるため、省資源化やゴミの減量化等の観点からも近年広く使われるようになり、所謂詰め替えパック等の形態としても広く普及している。 A bag-like container formed in a self-supporting plastic type called a standing pouch to enclose a fluid filling such as shampoo or conditioner uses less plastic than a bottle-type container, and is empty. Since the formed container can be folded or rolled, it has been widely used in recent years from the viewpoint of resource saving and garbage reduction, and is also widely used as a so-called refill pack.
このスタンディングパウチに対する流動性充填物の充填を行う充填設備は、流動性充填物を収容すると共に、収容した流動性充填物を加圧して送り出すタンクと、このタンクに連通し流動性充填物を導通させるパイプラインと、このパイプライン上に設けられた流量計と、流量計の先端に設けられた充填ノズルと、から構成される。この充填設備によってなされる充填は、スタンディングパウチ一包ずつに対して、該スタンディングパウチの上部の開口部から充填ノズルが挿入され、次いで、スタンディングパウチ内部に流動性充填物が充填されることによってなされる。一定量が充填された後には、充填ノズルがスタンディングパウチの上部の開口部から抜き出され、その後、この開口部を熱溶着することによって該開口部が閉止され、スタンディングパウチが密閉されて完成に至る。尚、従来の充填設備の一例は、特許文献1に開示されている。 The filling facility for filling the standing pouch with the fluid filler contains the fluid filler, pressurizes and feeds the fluid filler filled, and communicates the fluid filler with the tank. And a flow meter provided on the pipeline, and a filling nozzle provided at the tip of the flow meter. The filling performed by the filling equipment is performed by inserting a filling nozzle into each standing pouch through an opening at the top of the standing pouch and then filling the inside of the standing pouch with a fluid filling. The After a certain amount is filled, the filling nozzle is pulled out from the opening at the top of the standing pouch, and then the opening is closed by heat-welding the opening, and the standing pouch is sealed to complete. It reaches. An example of a conventional filling facility is disclosed in Patent Document 1.
ところが、一定量の充填を終えた充填ノズルの先端には、屡々充填ノズルの先端に残存した流動性充填物によるシャボン玉状の気泡が発生したり、充填ノズル先端から流動性充填物が糸状に伸びてしまう所謂糸引き現象が生じ、この気泡や糸がスタンディングパウチの開口部の内側の一部に付着してしまい、その後の開口部の熱溶着の際に、所謂擬似接着がなされ、シール不良になってしまう可能性があった。この擬似接着がなされてしまったスタンディングパウチにおいては、スタンディングパウチ上部の開口部を熱溶着した際に、流動性充填物が付着した部分に、内外に連通した液路が出来てしまい、スタンディングパウチに外部から圧力が加えられた際に、この液路から流動性充填物が漏れ出したり、飛び出したりする所謂パンク現象が生じてしまう畏れがある。 However, at the tip of the filling nozzle after a certain amount of filling is completed, bubbles of bubble bubbles are often generated due to the fluid filler remaining at the tip of the filling nozzle, or the fluid filler is threaded from the tip of the filling nozzle. A so-called stringing phenomenon occurs that causes the bubbles or threads to adhere to a part of the inside of the opening of the standing pouch, and a so-called pseudo adhesion is made at the time of subsequent thermal welding of the opening, resulting in a poor seal. There was a possibility of becoming. In the standing pouch where the pseudo-adhesion has been made, when the opening at the top of the standing pouch is heat-welded, a liquid channel communicating with the inside and outside is formed in the portion where the fluid filler is attached, and the standing pouch When pressure is applied from the outside, a so-called puncture phenomenon may occur in which the fluid filler leaks out or jumps out from the liquid passage.
従来、シャンプーやコンディショナー等の流動性充填物を充填したスタンディングパウチ製品における擬似接着によるシール不良は、十万本に一本程度の頻度で発生するとも言われている。ところが、近年、シャンプーやコンディショナーに対するユーザーの嗜好は、その流動性充填物の粘性が高くなる方向へ変化し、これに伴い、従来の充填設備によって生産されている高粘性の流動性充填物が充填されてなる昨今のスタンディングパウチ製品においては、シャボン玉状の気泡の発生率や糸引き現象の発生率が高まってしまい、従来の数十倍即ち一万本に三、四本の頻度で擬似接着によるシール不良が発生すると言われる事態に至った。 Conventionally, it is said that a sealing failure due to pseudo-adhesion in a standing pouch product filled with a fluid filler such as a shampoo or a conditioner occurs at a frequency of about one in 100,000. However, in recent years, the user's preference for shampoos and conditioners has changed in the direction of increasing the viscosity of the fluid packing, and as a result, the high viscosity fluid packing produced by the conventional filling equipment has been filled. In the recent standing pouch products, the bubble bubble-like bubble generation rate and the stringing phenomenon generation rate have increased, and quasi-adhesion is tens of times that of conventional products, that is, three or four times as many as 10,000. This led to a situation where it was said that a poor seal would occur.
また、近年の流動性充填物の高粘度化は、シール不良による不良品率を高めることのみならず、粘度が高まったことによる流動性の低下によって、スタンディングパウチ一包当たりに要する充填時間が延び、充填効率が著しく低下するという問題を呈している。つまり、流動性充填物の高粘度化によって、スタンディングパウチ製品においては、近年、シール不良による不良品率の増大や生産効率の低下によってその生産性が著しく低下する傾向が現れている。 In addition, the recent increase in viscosity of fluid fillers not only increases the defective product rate due to poor seals, but also reduces the fluidity due to increased viscosity, which increases the filling time required per standing pouch. This presents a problem that the filling efficiency is remarkably lowered. In other words, due to the increase in viscosity of the fluid filler, the productivity of standing pouch products tends to decrease remarkably in recent years due to an increase in defective product rate due to poor sealing and a decrease in production efficiency.
ところで、スタンディングパウチに流動性充填物を充填する従来の充填設備における充填ノズルは、円柱状のノズルの内部に、先端に該ノズル先端の開口を開閉し得る弁部を有する弁棒が該ノズルの同軸上において上下動可能に配設され、該ノズル上方に横穴状に連通されたパイプラインから供給される流動性充填物をノズル先端から断続的に吐出することができるように構成されている。また、弁棒は、その上部に弁棒を上下動させつつ、スタンディングパウチを膨らませるためのエア供給を行う作動機構に連結される。このように構成された従来の充填ノズルが、特許文献2及び特許文献3に開示されている。
本発明者は、高粘度の流動性充填物の充填時における従来の問題を解決すべく、充填設備や充填方法について様々な研究を行った。先ず、本発明者は、従来の充填ノズルに比べてノズル径を色々に増大させた各種充填ノズルを用意し、それぞれの充填能力の各種測定を行った。その結果、ノズル経を増大させた充填ノズルでは、充填速度の向上は見られたものの、パンク現象における改善は見られないという結果を得た。そこで、流動性充填物の液温を様々な温度に上昇させて充填能力の各種測定検証を行った。その結果、流動性充填物の粘性が低下し、充填速度が改善されたが、パンク現象は改善されないということが判明した。 The present inventor conducted various studies on the filling equipment and the filling method in order to solve the conventional problems at the time of filling the high-viscosity fluid filler. First, the present inventor prepared various filling nozzles having various nozzle diameters as compared with conventional filling nozzles, and performed various measurements of the respective filling capacities. As a result, the filling nozzle with an increased nozzle diameter showed an improvement in filling speed, but no improvement in the puncture phenomenon. Therefore, the liquid temperature of the fluid packing was raised to various temperatures, and various measurement verifications of the filling capacity were performed. As a result, it was found that the viscosity of the fluid packing decreased and the filling speed was improved, but the puncture phenomenon was not improved.
そこで、従来の充填ノズルにおける弁の開閉機構が、ノズル先端部付近に弁部を有する所謂外弁シャットオフ方式であったものを、弁部の先端にノズルを延長して、弁部がノズル内部の中間部位に位置するように構成した内弁シャットオフ方式の弁開閉機構に変更して、充填能力の各種測定検証を行った。しかしながら、これによって充填速度は向上したものの、充填終了後には延長したノズルの先端において糸引き現象が生じ、やはりパンク現象は改善されなかった。 Therefore, the conventional valve opening / closing mechanism in the filling nozzle is a so-called outer valve shut-off system having a valve portion in the vicinity of the nozzle tip portion. By changing to an internal valve shut-off type valve opening / closing mechanism configured to be located in the middle part of the valve, various measurements of the filling capacity were verified. However, although the filling speed was improved by this, a stringing phenomenon occurred at the extended nozzle tip after completion of the filling, and the puncture phenomenon was not improved.
本発明者による以上のような研究の結果によって、ノズル径を大きくすると充填速度を高速化することができるが、大き過ぎるとノズルがスタンディングパウチの開口部に接触してしまうことによりパンクの原因となることや、流動性充填物の液温を上昇させると粘度が低下して流動性が良好になって充填速度を向上させることが出来るもののシャボン玉状の気泡発生や糸引き現象を抑制することはできないこと、或いは、充填ノズルのノズル内部において弁部で流動性充填物の液供給を停止させてもやはり糸引き現象は防止出来ず、結果としてパンク現象を改善することができないということが明らかになった。 As a result of the above research by the present inventor, if the nozzle diameter is increased, the filling speed can be increased. However, if the nozzle diameter is too large, the nozzle may come into contact with the opening of the standing pouch, causing puncture. If the liquid temperature of the fluid filler is increased, the viscosity will decrease and the fluidity will be good and the filling speed will be improved, but the bubble formation and stringing phenomenon will be suppressed. It is obvious that the thread pulling phenomenon cannot be prevented even if the fluid supply of the fluid filling material is stopped at the valve portion inside the nozzle of the filling nozzle, and the puncture phenomenon cannot be improved as a result. Became.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明者の更なる鋭意研究の結果得られたものであり、高粘度の流動性充填物であっても充填速度を向上させてスタンディングパウチに充填することが出来、且つ、充填時乃至充填後のシャボン玉状の気泡の発生や糸引き現象の発生を防止し、充填能力を向上させ、スタンディングパウチ製品の生産性を飛躍的に改善することが出来るスタンディングパウチの充填ノズルを提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and has been obtained as a result of further diligent research by the present inventor, and improves the filling speed even for highly viscous fluid fillers. It can be filled into standing pouches, and it prevents bubble bubbles and stringing from occurring during and after filling, improves the filling ability and dramatically improves the productivity of standing pouch products. It is intended to provide a filling nozzle for a standing pouch that can be improved.
上記課題を解決するために本発明が採った手段は、パウチ容器に流動性充填物を充填するための充填ノズルであって、充填ノズルは、下端に吐出口を有し上端に上下動手段が配設され側面に流動性充填物が供給されるパイプラインが連通した略鉛直方向に長い筒状をなし内部に流動性充填物が流下する流路を有するノズル筒と、上端側が上下動手段に連結されノズル筒の同軸上において上下動可能にノズル筒に内装される略鉛直方向に長い弁棒と、パイプラインが連通した部位の直上部に配設されノズル筒と弁棒との間をシールするシール体と、を備え、弁棒は、最下位置において、パイプラインが連通した部位の直下部のノズル筒内に形成される上流弁部を閉止する上流弁体部と、下端に吐出口部位のノズル筒内に形成される下流弁部を閉止する下流弁体部を有し、最上位置においては、上流弁部及び下流弁部を開放するように構成され、ノズル筒内に、パイプラインから供給される流動性充填物が流下して吐出口から断続的に吐出することができるように構成されることを特徴とする。 Means taken by the present invention to solve the above problems is a filling nozzle for filling a pouch container with a fluid filler, the filling nozzle having a discharge port at the lower end and an up-and-down moving means at the upper end. A nozzle cylinder having a flow path in which a fluid filler flows down in a substantially vertical direction in which a pipeline in which a fluid filler is supplied is communicated with a side wall, and an upper end side is a vertical movement means. Connected and coaxially connected to the nozzle cylinder so that it can move up and down, the valve cylinder is installed in the nozzle cylinder, and it is placed just above the part where the pipeline communicates. An upstream valve body portion for closing the upstream valve portion formed in the nozzle cylinder immediately below the portion where the pipeline communicates, and a discharge port at the lower end. Close the downstream valve formed in the nozzle cylinder The upstream valve portion and the downstream valve portion are configured to open at the uppermost position, and the fluid filler supplied from the pipeline flows down into the nozzle cylinder and discharges the discharge port. It is characterized by being comprised so that it can discharge intermittently from.
上流弁部は、ノズル筒内が、一定の高さ範囲において一定の内径に狭まってシリンダ状に形成され、上流弁体部は、一定以上の高さ範囲において一定の外径に広がってピストン状に形成され、下動過程において、シリンダ状に形成された上流弁部内をピストン状に摺動して、摺動開始点から最下位置までの間中、上流弁部を閉止するように構成されることが好ましい。 The upstream valve part is formed in a cylinder shape with the inside of the nozzle cylinder narrowed to a constant inner diameter in a constant height range, and the upstream valve body part is a piston-like shape that spreads to a constant outer diameter in a certain height range or more. In the downward movement process, it slides like a piston inside the cylinder-shaped upstream valve portion, and closes the upstream valve portion from the sliding start point to the lowest position. It is preferable.
弁棒の最下位置においての上流弁部中における上流弁体部の占有容積が、上流弁部に対する上流弁体部の摺動開始位置における下流弁体部の先端位置から下流弁体部が下流弁部を閉止するまでの下流弁体部付近における下流弁体部先端による移動容積よりも大容量に設定されることが好ましい。 The occupying volume of the upstream valve body in the upstream valve section at the lowest position of the valve stem is downstream from the tip position of the downstream valve body section at the sliding start position of the upstream valve body section with respect to the upstream valve section. It is preferable that the capacity is set to be larger than the moving volume of the downstream valve body portion in the vicinity of the downstream valve body portion until the valve portion is closed.
吐出口の口径が、上流弁部の内径よりも小さく設定されることが好ましい。 It is preferable that the diameter of the discharge port is set smaller than the inner diameter of the upstream valve portion.
弁棒の先端は、鉛直上方に向かって窪んでいることが好ましい。 The tip of the valve stem is preferably recessed vertically upward.
本発明によれば、充填ノズルを二段階以上の内弁機構で構成し、上流側に位置する上流弁部分における上流弁体部の占有容積を、吐出口部位に位置する下流弁部分における下流弁体部の占有する容積よりも小さく設定すると共に、上流弁部の内径を吐出口の口径よりも大きく設定したことにより、充填ノズル内の上流を流下する流動性充填物の流速よりも、下流特に、吐出口付近を流下する流動性充填物の流速を高速化し、吐出口から吐出される流動性充填物の運動速度を高速化したことによって、高粘度の流動性充填物であっても充填速度を向上させてスタンディングパウチに充填することが可能となり、充填後の充填ノズルの吐出口付近における流動性充填物の付着切れ、即ち、液切れをよくし、充填時乃至充填後の充填ノズル先端付近におけるシャボン玉状の気泡の発生や糸引き現象の発生を防止し、充填能力を向上させ、スタンディングパウチ製品の生産性を飛躍的に改善することが可能となる。 According to the present invention, the filling nozzle is constituted by an inner valve mechanism of two or more stages, and the occupied volume of the upstream valve body part in the upstream valve part located on the upstream side is set as the downstream valve in the downstream valve part located in the discharge port part. By setting it smaller than the volume occupied by the body part, and by setting the inner diameter of the upstream valve part to be larger than the diameter of the discharge port, the flow rate of the fluid filling material flowing downstream in the upstream of the filling nozzle, in particular, The flow rate of the fluid filler flowing down the vicinity of the discharge port is increased, and the movement speed of the fluid filler discharged from the discharge port is increased, so that the filling speed can be increased even for highly viscous fluid fillers. It is possible to fill the standing pouch with an improvement in the flow rate. Definitive occurrence of generation or stringiness of the bubble-like bubble is prevented, thereby improving the filling capacity, it is possible to dramatically improve the productivity of the standing pouch product.
本発明の実施の形態を、以下に添付図面(図1乃至図3)を参照しながら詳細に説明する。本実施態様の充填ノズル(10)は、スタンディングパウチ(図示省略)に流動性充填物(図示省略)を充填するためのものであって、流動性充填物を収容すると共に、収容した流動性充填物を加圧して送り出すタンク(図示省略)と、このタンクに連通し流動性充填物を導通させるパイプライン(図示省略)と、このパイプライン上に設けられた流量計(図示省略)と、を備えた充填設備における流量計の先端に配設される充填設備の主たる構成要素である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 3). The filling nozzle (10) of the present embodiment is for filling a standing pouch (not shown) with a fluid filler (not shown), containing the fluid filler and containing the fluid filler. A tank (not shown) that pressurizes and feeds an object, a pipeline (not shown) that communicates with the tank and allows a fluid filler to flow therethrough, and a flow meter (not shown) provided on the pipeline. It is the main component of the filling equipment arrange | positioned at the front-end | tip of the flowmeter in the equipped filling equipment.
充填ノズル(10)は、図1〜3に示すように、略円筒状のノズル筒(20)と、このノズル筒(20)に上下動可能に内装される弁棒(30)と、ノズル筒(20)内の適宜の部位においてノズル筒(20)と弁棒(30)との間をシールするシール体(40)とを備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, the filling nozzle (10) includes a substantially cylindrical nozzle cylinder (20), a valve rod (30) that can be moved up and down in the nozzle cylinder (20), a nozzle cylinder A seal body (40) that seals between the nozzle cylinder (20) and the valve stem (30) at an appropriate portion in (20) is provided.
ノズル筒(20)は、それぞれ略円筒状に形成された上筒部材(21)と中筒部材(22)と下筒部材(23)とを順次高さ方向に連結し、全体として略鉛直方向に長い一連の略円筒状に構成され、内部に流動性充填物が流下する一連の流路(24)を有する。ただし、ここで、ノズル筒(20)は三つの筒状の部材(21)(22)(23)を結合して構成されるが、必ずしも三つの筒状の部材(21)(22)(23)によって構成しなければならないというものではなく、例えば、二つの半筒状の部材を互いに対向させて結合させることによって略円筒状のノズル筒を構成してもよい。 The nozzle cylinder (20) is composed of an upper cylinder member (21), an intermediate cylinder member (22), and a lower cylinder member (23), which are each formed in a substantially cylindrical shape, sequentially connected in the height direction, and as a whole in a substantially vertical direction. And a series of flow paths (24) through which the fluid filler flows down. However, the nozzle cylinder (20) is configured by combining three cylindrical members (21), (22), and (23), but the three cylindrical members (21), (22), and (23) are not necessarily included. For example, a substantially cylindrical nozzle cylinder may be configured by connecting two half-cylindrical members facing each other.
ノズル筒(20)の上端には、上下動手段(70)を固設するためのフランジ状に形成される固設部(25)を有する。ノズル筒(20)の先端即ち下端には、ノズル筒(20)の筒方向に開口した吐出口(26)を有する。ノズル筒(20)の上端と下端の適宜の中間部位、図においては中筒部材(22)の高さ方向における中央位置には、パイプラインからノズル筒(20)内に流動性充填物を導入するための、ノズル筒(20)の外面から横穴状に穿設された導入口(50)を有する。この導入口(50)には、パイプラインに連結するための連結管(51)がノズル筒(20)に対して垂直方向外向きに延設される。この連結管(51)の先端には、フランジ(52)が形成され、パイプラインの先端に形成されたフランジを当接させて固着することが出来ように構成される。 At the upper end of the nozzle cylinder (20), there is a fixing portion (25) formed in a flange shape for fixing the vertical movement means (70). A discharge port (26) opened in the tube direction of the nozzle tube (20) is provided at the tip, that is, the lower end of the nozzle tube (20). The fluid filler is introduced into the nozzle cylinder (20) from the pipeline at an appropriate intermediate portion between the upper and lower ends of the nozzle cylinder (20), in the figure, at the center position in the height direction of the middle cylinder member (22). For this purpose, it has an introduction port (50) drilled in a horizontal hole shape from the outer surface of the nozzle cylinder (20). A connecting pipe (51) for connecting to the pipeline extends outward in the vertical direction with respect to the nozzle cylinder (20) at the introduction port (50). A flange (52) is formed at the distal end of the connecting pipe (51), and the flange formed at the distal end of the pipeline is brought into contact with and can be fixed.
ノズル筒(20)内部の導入口(50)の直上部位には、略円筒状をなし、外周面がノズル筒(20)の内周面に当接し、内周面が弁棒(30)の外周面に当接するシール体(40)が、移動しないように定点配設される。ノズル筒(20)の高さ方向における導入口(50)が形成された部位のノズル筒(20)内部には、上流室(60)が形成される。導入口(50)の直下部位には、ノズル筒(20)の内径が狭まった上流弁部(61)が形成される。この上流弁部(61)の直下部には、下流に向かって広がった中流室(62)が形成される。この中流室(62)の下端は、ノズル筒(20)の内径が狭まった中流弁部(63)が形成される。この中流弁部(63)の直下部には、下流方向に向かって広がった下流室(64)が形成される。下流室(64)の下端には、ノズル筒(20)の内径が狭まった下流弁部(65)が形成されると共に、ノズル筒(20)の筒方向に向かって開口した吐出口(26)が形成される。 The portion directly above the inlet (50) inside the nozzle cylinder (20) is substantially cylindrical, the outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the nozzle cylinder (20), and the inner peripheral surface is the valve stem (30). The sealing body (40) that is in contact with the outer peripheral surface is disposed at a fixed point so as not to move. An upstream chamber (60) is formed inside the nozzle cylinder (20) at a portion where the introduction port (50) in the height direction of the nozzle cylinder (20) is formed. An upstream valve portion (61) in which the inner diameter of the nozzle cylinder (20) is narrowed is formed immediately below the introduction port (50). A midstream chamber (62) extending toward the downstream is formed immediately below the upstream valve portion (61). At the lower end of the midstream chamber (62), a midstream valve portion (63) in which the inner diameter of the nozzle cylinder (20) is narrowed is formed. A downstream chamber (64) extending in the downstream direction is formed immediately below the midstream valve portion (63). At the lower end of the downstream chamber (64), a downstream valve portion (65) in which the inner diameter of the nozzle cylinder (20) is narrowed is formed, and a discharge port (26) opened toward the cylinder direction of the nozzle cylinder (20) Is formed.
上流室(60)は、その内径が中流室(62)の内径とほぼ同等に設定され、高さが中流室(62)の四分の一程度に設定される。下流室(64)は、その内径が中流室(62)の内径のおよそ半分程度に設定され、高さが上流室(60)の高さとほぼ同等に設定される。 The inner diameter of the upstream chamber (60) is set to be approximately the same as the inner diameter of the middle flow chamber (62), and the height is set to about a quarter of that of the middle flow chamber (62). The inner diameter of the downstream chamber (64) is set to about half of the inner diameter of the middle flow chamber (62), and the height is set to be approximately equal to the height of the upstream chamber (60).
上流弁部(61)は、ノズル筒(20)の内周面から半径方向中心に向かって台形の土手状に、周回状にわたって形成され、ノズル筒(20)の内径を一定の高さ範囲で一定に狭めてシリンダ状に構成されるものである。中流弁部(63)は、中流室(62)の下端部付近におけるノズル筒(20)の外径、内径を共に狭めることによって形成される。中流弁部(63)の内径は、上流弁部(61)の内径よりも若干狭めに設定される。下流弁部(65)は、下流室(64)の下端部付近におけるノズル筒(20)の外径、内径が共に狭められることによって形成される。下流弁部(65)の内径は、中流弁部(63)の内径よりも若干狭めに設定される。そして、吐出口(26)の口径は、上流弁部(61)の内径よりも若干狭めに設定される。 The upstream valve part (61) is formed in a trapezoidal bank shape from the inner peripheral surface of the nozzle cylinder (20) to the center in the radial direction, and has a circular shape, and the inner diameter of the nozzle cylinder (20) is within a certain height range. It is narrowed to a certain extent and configured in a cylinder shape. The middle flow valve portion (63) is formed by narrowing both the outer diameter and the inner diameter of the nozzle cylinder (20) in the vicinity of the lower end portion of the middle flow chamber (62). The inner diameter of the midstream valve portion (63) is set slightly narrower than the inner diameter of the upstream valve portion (61). The downstream valve portion (65) is formed by reducing both the outer diameter and inner diameter of the nozzle cylinder (20) in the vicinity of the lower end portion of the downstream chamber (64). The inner diameter of the downstream valve portion (65) is set slightly narrower than the inner diameter of the midstream valve portion (63). The diameter of the discharge port (26) is set slightly narrower than the inner diameter of the upstream valve portion (61).
弁棒(30)は、ノズル筒(20)の長さよりも幾分短めに設定された長さを有し、長手方向の適部に外径の異なる部分を有して適当な起伏を有する棒状の部材である。弁棒(30)は、上端から上下動手段(70)の上下動部(71)の下端に設けられる結合手段(72)に結合される結合部(31)と、この結合部(31)の直下に下方に向かって延設される上軸部(32)と、この上軸部(32)の下端に形成される上流弁体部(33)と、上流弁体部(33)の下端から下方に向かって延設される中軸部(34)と、この中軸部(34)の下端に形成される中流弁体部(35)と、中流弁体部(35)の下端から延設される下軸部(36)と、この下軸部(36)の下端に形成される下流弁体部(37)と、下端に形成される窪部(38)を有する。 The valve stem (30) has a length that is set somewhat shorter than the length of the nozzle cylinder (20), and has a portion with a different outer diameter at an appropriate portion in the longitudinal direction and has a suitable undulation. It is a member. The valve stem (30) includes a coupling portion (31) coupled to the coupling means (72) provided at the lower end of the vertical movement portion (71) of the vertical movement means (70) from the upper end, and the coupling portion (31). From the upper shaft portion (32) extending directly downward and the upstream valve body portion (33) formed at the lower end of the upper shaft portion (32), and the lower end of the upstream valve body portion (33) A middle shaft portion (34) extending downward, a middle flow valve body portion (35) formed at the lower end of the middle shaft portion (34), and a lower end of the middle flow valve body portion (35). It has a lower shaft portion (36), a downstream valve body portion (37) formed at the lower end of the lower shaft portion (36), and a recess (38) formed at the lower end.
上軸部(32)は、中軸部(34)よりも太く設定される一定の外径を有する。中軸部(34)は下軸部(36)よりも太く設定される。上流弁体部(33)の最細部は、中軸部(34)よりも細く、中流弁体部(35)の最細部よりも太く設定される。 The upper shaft portion (32) has a constant outer diameter set thicker than the middle shaft portion (34). The middle shaft portion (34) is set to be thicker than the lower shaft portion (36). The most detailed part of the upstream valve body part (33) is set to be thinner than the middle shaft part (34) and thicker than the most detailed part of the midstream valve body part (35).
弁棒(30)は、図1に示すように、ノズル筒(20)内における最上位置において、上流弁体部(33)がノズル筒(20)の上流弁部(61)を開放し、中流弁体部(35)がノズル筒(20)の中流弁部(63)を開放し、下流弁体部(37)がノズル筒(20)の下流弁部(65)を開放するように構成される。また、弁棒(30)は、上流弁体部(33)が上流弁部(61)内をピストン状に摺動して閉止するが、図2に示すように、上流弁体部(33)が上流弁部(61)を摺動して閉止する開始位置にあるとき、中流弁体部(35)は中流弁部(63)を開放している状態で、且つ、下流弁体部(37)は下流弁部(65)を開放している状態となるように構成される。そして、弁棒(30)は、図3に示すように、ノズル筒(20)内における最下位置において、上流弁体部(33)がノズル筒(20)の上流弁部(61)を閉止し、中流弁体部(35)がノズル筒(20)の中流弁部(63)を閉止し、下流弁体部(37)がノズル筒(20)の下流弁部(65)を閉止するように構成される。 As shown in FIG. 1, the valve stem (30) has an upstream valve body portion (33) that opens the upstream valve portion (61) of the nozzle barrel (20) at the uppermost position in the nozzle barrel (20). The valve body part (35) is configured to open the middle flow valve part (63) of the nozzle cylinder (20), and the downstream valve body part (37) is configured to open the downstream valve part (65) of the nozzle cylinder (20). The The valve stem (30) is closed by the upstream valve body portion (33) sliding in the piston shape inside the upstream valve portion (61), as shown in FIG. Is in the starting position for sliding and closing the upstream valve portion (61), the middle flow valve body portion (35) is in a state in which the middle flow valve portion (63) is opened, and the downstream valve body portion (37 ) Is configured to open the downstream valve section (65). As shown in FIG. 3, the valve stem (30) closes the upstream valve part (61) of the nozzle cylinder (20) at the lowest position in the nozzle cylinder (20). The midstream valve body (35) closes the midstream valve section (63) of the nozzle cylinder (20), and the downstream valve body section (37) closes the downstream valve section (65) of the nozzle cylinder (20). Configured.
また、本実施態様の充填ノズル(10)は、図3に示す、弁棒(30)のノズル筒(20)内における最下位置においての、上流弁部(61)中における上流弁体部(33)の占有容積Vが、図2に示す、上流弁部(61)に対する上流弁体部(33)の摺動開始位置における、下流弁体部(37)の先端位置から下流弁体部(37)が下流弁部(65)を閉止するまでの下流弁体部(37)付近における下流弁体部(37)先端による移動容積vよりも大容量に設定される。 Further, the filling nozzle (10) of the present embodiment has an upstream valve body part (61) in the upstream valve part (61) at the lowest position in the nozzle cylinder (20) of the valve rod (30) shown in FIG. 33) the occupied volume V of the downstream valve body portion (37) from the tip position of the downstream valve body portion (37) at the sliding start position of the upstream valve body portion (33) with respect to the upstream valve portion (61) shown in FIG. 37) is set larger than the moving volume v by the tip of the downstream valve body part (37) in the vicinity of the downstream valve body part (37) until the downstream valve part (65) is closed.
尚、ノズル筒(20)の上端の固設部(25)に配設される上下動手段(70)は、所定のタイミングにおいて所定の速度で上下動部(71)を上下動させることが出来るように構成されたものであればよく、これ以外特に限定されない。 The vertical movement means (70) disposed in the fixed portion (25) at the upper end of the nozzle cylinder (20) can move the vertical movement portion (71) up and down at a predetermined speed at a predetermined timing. As long as it is configured as described above, it is not particularly limited.
本実施態様の充填ノズル(10)は、以上説明のように構成されるので、パイプラインから供給された流動性充填物が連結管(51)を介してノズル筒(20)内の流路(24)に導入され、所定のタイミングで上下動手段(70)が上下作動する際、上下動手段(70)の上下動部(71)に連結された弁棒(30)が、最上位置から降下するとき、上軸部(32)の下降に伴って上流室(60)の容積が狭められ、上流室(60)に収容されていた流動性充填物が中流室(62)に送り出される。 Since the filling nozzle (10) of the present embodiment is configured as described above, the flowable filler supplied from the pipeline is connected to the flow path in the nozzle cylinder (20) via the connecting pipe (51) ( 24), when the vertical movement means (70) moves up and down at a predetermined timing, the valve stem (30) connected to the vertical movement section (71) of the vertical movement means (70) is lowered from the uppermost position. When the upper shaft portion (32) is lowered, the volume of the upstream chamber (60) is narrowed, and the fluid filling material stored in the upstream chamber (60) is sent out to the middle flow chamber (62).
弁棒(30)が、図1に示す位置から図2に示す位置まで下降すると、上流弁体部(33)が上流弁部(61)を閉止する開始位置となって、上流室(60)と中流室(62)とが隔絶される。この状態から弁棒(30)が更に下降すると、上流弁体部(33)が上流弁部(61)に摺動してピストン状に下降するために、中流室(62)に送られた流動性充填物は下流室(64)へ送り出され、下流室(64)に送られた流動性充填物は吐出口(26)から外部へと分配される。 When the valve stem (30) is lowered from the position shown in FIG. 1 to the position shown in FIG. 2, the upstream valve body part (33) becomes a starting position for closing the upstream valve part (61), and the upstream chamber (60) And the midstream chamber (62) are isolated. When the valve stem (30) is further lowered from this state, the upstream valve body portion (33) slides on the upstream valve portion (61) and descends like a piston, so that the flow sent to the midstream chamber (62) The flowable packing is sent to the downstream chamber (64), and the fluid packing sent to the downstream chamber (64) is distributed to the outside through the discharge port (26).
この際、上流弁部(61)周辺や中流室(62)内を流下する流動性充填物は、それらの辺りの流路(24)の容積が、下流室(64)内や下流弁部(65)周辺における流路(24)の容積よりも比較的大きいので流速が遅いが、逆に下流室(64)内や下流弁部(65)周辺を流下する流動性充填物の流速は比較的早くなる。従って、吐出口(26)から外部に分配される流動性充填物の吐出速度は、従来の充填ノズルに比べて高速化されることになる。 At this time, the flowable packing that flows down around the upstream valve part (61) and in the middle flow chamber (62) has a volume of the flow path (24) around them in the downstream chamber (64) and the downstream valve part ( 65) The flow rate is slow because it is relatively larger than the volume of the flow path (24) in the periphery, but the flow rate of the fluid packing that flows down in the downstream chamber (64) and the downstream valve part (65) is relatively low. Get faster. Therefore, the discharge speed of the fluid filler distributed to the outside from the discharge port (26) is increased as compared with the conventional filling nozzle.
弁棒(30)が、図2に示す位置から図3に示す位置まで下降すると、中流弁体部(35)が中流弁部(63)を閉止すると共に、下流弁体部(37)が下流弁部(65)を閉止するので、ノズル筒(20)内の流路(24)における流動性充填物の下流に向かう流れが止まり、吐出口(26)からの流動性充填物の吐出も止まる。このとき、流動性充填物は、高速で吐出されていたものが勢いよく制止されるので、液切れよく吐出停止される。更に、弁棒(30)の下端には、上方に向かって湾曲して窪んだ窪部(38)が形成されているので、弁棒(30)先端中央付近に残留している流動性充填物が、弁棒(30)先端周縁と吐出口(26)とのより広い接触領域に広がるために、滴下し難くなって糸引き現象が防止される。 When the valve stem (30) is lowered from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG. 3, the midstream valve body (35) closes the midstream valve section (63) and the downstream valve body (37) is downstream. Since the valve part (65) is closed, the flow toward the downstream of the fluid filler in the flow path (24) in the nozzle cylinder (20) stops, and the discharge of the fluid filler from the discharge port (26) also stops. . At this time, since the fluid filling material that has been discharged at high speed is vigorously stopped, the discharge is stopped with good liquid breakage. Furthermore, since a recess (38) that is curved and recessed upward is formed at the lower end of the valve stem (30), the fluid filler remaining near the center of the tip of the valve stem (30) However, since it spreads over a wider contact area between the distal end periphery of the valve stem (30) and the discharge port (26), it becomes difficult to dripping and the stringing phenomenon is prevented.
弁棒(30)が上昇する際には、パイプラインから流動性充填物が再びノズル筒(20)内に供給される。こうして、本実施態様の充填ノズル(10)は、弁棒(30)の上下動のサイクルに連動して、パイプラインから供給される流動性充填物を下端の吐出口(26)から断続的に吐出させてスタンディングパウチ内に高速で且つシール不良を防止しながら流動性充填物を充填することが出来るようになっている。 When the valve stem (30) rises, the fluid filler is again supplied from the pipeline into the nozzle cylinder (20). Thus, the filling nozzle (10) of the present embodiment intermittently allows the fluid filler supplied from the pipeline to flow from the lower discharge port (26) in conjunction with the vertical movement cycle of the valve stem (30). The fluidized filler can be filled in the standing pouch at high speed while preventing the sealing failure.
以上説明したように、本発明のパウチ容器用の充填ノズル(10)は、二段階以上の内弁機構を設け、上流側に位置する上流弁部分における上流弁体部(33)の占有容積を、吐出口(26)部位に位置する下流弁部分における下流弁体部(37)の占有する容積よりも小さく設定すると共に、上流弁部(61)の内径を吐出口(26)の口径よりも大きく設定したことにより、充填ノズル(10)内の上流を流下する流動性充填物の流速よりも、下流特に、吐出口(26)付近を流下する流動性充填物の流速を高速化し、吐出口(26)から吐出される流動性充填物の運動速度を高速化するように構成したものであって、その主旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。 As described above, the filling nozzle (10) for a pouch container of the present invention is provided with an inner valve mechanism having two or more stages, and the occupied volume of the upstream valve body part (33) in the upstream valve part located on the upstream side is reduced. In addition, the downstream valve body portion (37) in the downstream valve portion located at the discharge port (26) portion is set smaller than the volume occupied by the downstream valve body portion (37), and the inner diameter of the upstream valve portion (61) is set to be smaller than the diameter of the discharge port (26). By setting it large, the flow velocity of the fluid packing flowing down in the vicinity of the discharge port (26) is made faster than the flow velocity of the fluid packing flowing down in the upstream in the filling nozzle (10), and the discharge port (26) is configured to increase the speed of movement of the fluid filler discharged from the present invention, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
10 充填ノズル
20 ノズル筒
21 上筒部材
22 中筒部材
23 下筒部材
24 流路
25 固設部
26 吐出口
30 弁棒
31 結合部
32 上軸部
33 上流弁体部
34 中軸部
35 中流弁体部
36 下軸部
37 下流弁体部
38 窪部
40 シール体
50 導入口
51 連結管
52 フランジ
60 上流室
61 上流弁部
62 中流室
63 中流弁部
64 下流室
65 下流弁部
70 上下動手段
71 上下動部
72 結合手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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- 2008-05-22 JP JP2008134770A patent/JP2009280246A/en active Pending
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