JP2023078913A - 流動体吐出装置及び流動体搬送装置 - Google Patents

流動体吐出装置及び流動体搬送装置 Download PDF

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健治 河村
Kenji Kawamura
徹 吉兼
Toru Yoshikane
徳幸 山根
Noriyuki Yamane
一輝 村田
Kazuki Murata
晃一 中川
Koichi Nakagawa
幸樹 河本
Koki Kawamoto
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Abstract

【課題】装置サイズを抑えつつ、複数の流動体を所望比率で安定的に吐出させるのに有利な技術を提供する。【解決手段】流動体吐出装置10は、流動体が流される第1流路21を有する第1ノズル体11と、少なくとも一部が第1流路21に位置する第2ノズル体12であって、流動体が流される第2流路22を有する第2ノズル体12と、第1ノズル体11及び第2ノズル体12を相対的に移動させて、第1ノズル体11からの第2ノズル体12の突出量を変える配置調整装置30と、を備える。【選択図】図1

Description

本開示は、流動体吐出装置及び流動体搬送装置に関する。
液体などの流動体を搬送して吐出する装置が知られている。
特許文献1は、エラストマー体及び配合剤を計量して混合するミキサー装置を開示する。特許文献2は、切換バルブを使って圧縮性粘体物の吐出を調整する圧縮性粘体物充填用ピストンを開示する。
米国特許第3448967号明細書 特開昭62-135105号公報
複数の流動体は、所望比率で安定的に吐出されることが求められる。
例えば、タンクでペースト及び/又は粉体を液体とともに混合し、当該混合物を吐出する装置において、混合物がタンクにおいて貯留される場合、貯留時間が長引くに従ってタンクから吐出される混合物中の「ペースト及び/又は粉体」と「液体」との間の比率が変わることがある。一例として、貯留時間が長引くに従ってタンク内の混合物の液体分離が進むことで、タンクから吐出される混合物中の液体量が貯留時間に応じて変わり、許容範囲から外れてしまうことがある。
なお流動体毎に吐出装置を準備し、それぞれの吐出装置から対応の流動体を所望量吐出させることも可能である。ただしこの場合、複数の吐出装置が必要になるため、装置サイズ及び装置コストが増大する傾向がある。
また回転体(特許文献2の切換バルブ参照)の回転に応じて流動体の搬送をコントロールする装置を分解することなく洗浄する場合、通常駆動時の回転体の回転動作では、洗浄液を付与するのが難しい装置箇所(例えば本体部と回転体との間の隙間)が存在しうる。そのような場合、装置洗浄を適切に行うために当該装置を分解して洗浄処理を行うことが求められるが、装置の分解及び再組み立てには相応の時間及び労力を要する。特に、本体部に対する回転体の配置(すなわち本体部と回転体との間のクリアランス)はシビアであり、本体部及び回転体の分解及び再組み立ては簡単ではない。また装置の分解又は再組み立ての際に本体部及び回転体に傷がもたらされると、通常駆動時に、流動体の漏出や騒音などの意図しない不具合が生じうる。
本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、装置サイズを抑えつつ、複数の流動体を所望比率で安定的に吐出させるのに有利な技術を提供することを目的とする。また本開示は、装置洗浄の利便性の向上に有利な技術を提供することを目的とする。
本開示の一態様は、流動体が流される第1流路を有する第1ノズル体と、少なくとも一部が第1流路に位置する第2ノズル体であって、流動体が流される第2流路を有する第2ノズル体と、第1ノズル体及び第2ノズル体を相対的に移動させて、第1ノズル体からの第2ノズル体の突出量を変える配置調整装置と、を備える流動体吐出装置に関する。
第2ノズル体は閉塞部を有し、配置調整装置は、第1ノズル体及び第2ノズル体を相対的に移動させて、第1ノズル体と第2ノズル体との間の相対位置を、第1流路が閉塞部によって塞がれる閉塞位置と、第1流路が閉塞部によって塞がれない開放位置とに調整してもよい。
閉塞部は、第2流路の開口部に向かうに従って、放射方向の大きさが徐々に増大してもよい。
第1ノズル体及び第2ノズル体が閉塞位置に配置されている状態で、第2ノズル体は第1ノズルの開口部から突出しなくてもよい。
第1流路に流される流動体は、第2流路に流される流動体よりも低い粘度を有してもよい。
本開示の他の態様は、共通流路と、共通流路に接続される第1バルブ流路、第2バルブ流路及び第3バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置される回転体であって、共通流路を介して第1バルブ流路と第2バルブ流路とを連通させる第1回転位置と、共通流路を介して第2バルブ流路と第3バルブ流路とを連通させる第2回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、第1バルブ流路に接続され、第1バルブ流路に流動体を供給する供給ユニットと、第3バルブ流路に接続され、第3バルブ流路から流動体が供給される送出ユニットと、第2バルブ流路に接続される中継ユニットであって、第1バルブ流路、共通流路及び第2バルブ流路を介して流動体が供給され、第2バルブ流路、共通流路及び第3バルブ流路を介して送出ユニットに流動体を送り出すように第2バルブ流路に流動体を供給する中継ユニットと、を備え、洗浄モードでは、第1バルブ流路を介して共通流路に流動性を有する洗浄剤が供給され、回転体が共通流路において1回転以上する流動体搬送装置に関する。
洗浄モードにおいて、回転体は共通流路において一定方向に2回以上回転してもよい。
本開示によれば、装置サイズを抑えつつ、複数の流動体を所望比率で安定的に吐出させるのに有利な技術を提供することができる。また本開示によれば、装置洗浄の利便性の向上に有利な技術を提供することができる。
図1は、第1実施形態に係る流動体吐出装置の一例を示す図であり、第1ノズル体及び第2ノズル体が開放位置に相対的に配置されている状態を示す。 図2は、図1に示す流動体吐出装置において、第1ノズル体及び第2ノズル体が閉塞位置に相対的に配置されている状態を示す。 図3は、図2の断面線III-IIIに沿った流動体吐出装置の断面を示す図である。 図4は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図5は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図6は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図7は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図8は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図9は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図10は、流動体吐出装置の作動例を示す図である。 図11は、充填ノズルによって袋内に流動体を注入する例を示す図である。 図12は、充填ノズルによって袋内に流動体を注入する例を示す図である。 図13は、流動体搬送装置の一例を示す図である。 図14は、バルブ回転体の一例を示す斜視図である。 図15は、バルブ回転体を回転させる回転駆動部の一例を示す斜視図である。 図16は、流動体搬送装置の洗浄モードでの作動例を示す図である。 図17は、流動体搬送装置の洗浄モードでの作動例を示す図である。 図18は、流動体搬送装置の洗浄モードでの作動例を示す図である。 図19は、流動体搬送装置の洗浄モードでの作動例を示す図である。 図20は、流動体搬送装置の洗浄モードでの作動例を示す図である。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る流動体吐出装置10の一例を示す図であり、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が開放位置に相対的に配置されている状態を示す。図2は、図1に示す流動体吐出装置10において、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に相対的に配置されている状態を示す。図3は、図2の断面線III-IIIに沿った流動体吐出装置10の断面を示す図である。
図1~図3に示す流動体吐出装置10は、第1ノズル体11、第2ノズル体12及び支持体13を備える。
第1ノズル体11は第1流動体を吐出し、第2ノズル体12は第2流動体を吐出する。本例において、第1流動体は相対的に粘度の低い液体であり、第2流動体は相対的に粘度の高い液体であり、第1流動体は第2流動体よりも低い粘度を有する。
ただし第1流動体及び第2流動体は限定されない。ここでいう流動体の概念には、流動性を有する物全般が含まれうる。典型的には、液状体やペースト状体としての組成を有する物(例えば食品や日用品)が流動体を構成しうるが、流動体の具体的な状態、組成及び用途は限定されない。したがって第1流動体は、第2流動体よりも高い粘度を有してもよいし、第2流動体と同じ粘度を有してもよい。また第1流動体及び第2流動体は、お互いに異なる組成を有していてもよいし、お互いに同じ組成を有していてもよい。
第1ノズル体11は内側に第1流路21を有する。第1流路21は、第1流動体供給源(図示省略)が接続される第1供給側流路21aと、第1供給側流路21aに接続される第1吐出側流路21bとを有する。第1流動体供給源から送り出される第1流動体は、第1供給側流路21aを介して第1吐出側流路21bに供給され、第1吐出側流路21bを移動した後、第1ノズル体11の吐出開口部(すなわち第1吐出側流路21bの開口端部)から放出される。
第2ノズル体12は内側に第2流路22を有する。第2流路22は、第2流動体供給源(図示省略)が接続される第2供給側流路22aと、第2供給側流路22aに接続される第2吐出側流路22bとを有する。第2流動体供給源から送り出される第2流動体は、第2供給側流路22aを介して第2吐出側流路22bに供給され、第2吐出側流路22bを移動した後、第2ノズル体12の吐出開口部(すなわち第2吐出側流路22bの開口端部)から放出される。本例の第2供給側流路22aは、第2ノズル体12及び支持体13を貫通して延びる(図3参照)。
第2ノズル体12は、第1ノズル体11の内側(特に第1吐出側流路21b)に配置され、軸受け部14を介して第1ノズル体11により支持される。軸受け部14は第2ノズル体12をスライド自在に支持し、第2ノズル体12は延在方向(図1及び図2の横方向)へ直線的に移動可能に設けられる。第1吐出側流路21b及び第2吐出側流路22bは、延在方向へ直線的に延び、お互いに対して平行である。第1吐出側流路21bは、第2吐出側流路22bを包囲するように位置する。
軸受け部14は、第1供給側流路21aと第1吐出側流路21bとの間の接続部を介して、第1ノズル体11及び第2ノズル体12の吐出開口部とは反対側に位置する。軸受け部14と第1ノズル体11との間にはシール部材(例えばOリング)15が配置され、軸受け部14と第2ノズル体12との間にもシール部材15が配置される。したがって第1ノズル体11と第2ノズル体12との間(すなわち第1吐出側流路21b)は、軸受け部14及びシール部材15によって液密に閉鎖される。
第2ノズル体12は配置調整装置30により駆動されて、延在方向(図1及び図2の横方向)に往復移動する。
図1及び図2に示す配置調整装置30は、支持体13を介して第1ノズル体11により支持される配置調整駆動部31と、配置調整駆動部31の進退シャフト31aに取り付けられ且つ第2ノズル体12が取り付けられる連結部32と、を有する。
支持体13は、内側に支持スペース33を有する。支持体13の一方の端部には、クランプ(図示省略)によって第1ノズル体11が取り付けられ、支持体13の他方の端部には、配置調整駆動部31の配置調整本体部31bが取り付けられ、進退シャフト31a及び連結部32が支持スペース33において延在方向(図1及び図2の横方向)へ移動可能に配置される。支持スペース33と第1吐出側流路21bとの間には軸受け部14及びシール部材15が配置されており、第2ノズル体12の延在方向に関する移動及び位置にかかわらず、第1吐出側流路21bにおける流動体(すなわち第1流動体)は支持スペース33に流入しない。
配置調整駆動部31は例えばエアシリンダ装置によって構成可能であり、吐出制御部38の制御下で、進退シャフト31aの配置調整本体部31bからの延在方向への突出量が可変である。配置調整本体部31bからの進退シャフト31aの突出量に応じて、第2ノズル体12は延在方向に往復移動する。
本例では、配置調整本体部31bからの進退シャフト31aの突出量を相対的に大きくすることによって、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は開放位置(図1参照)に配置される。一方、配置調整本体部31bからの進退シャフト31aの突出量を相対的に小さくすることによって、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置(図2参照)に配置される。
第1ノズル体11及び第2ノズル体12が開放位置に配置される場合(図1参照)、第1吐出側流路21bは、第2ノズル体12が有する閉塞部23によって塞がれることなく、外部に開口する。一方、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に配置される場合(図2参照)、第2ノズル体12が有する閉塞部23によって、第1吐出側流路21b(すなわち第1ノズル体11の吐出開口部)が塞がれる。このように本例の第2ノズル体12は、第1ノズル体11の吐出開口部の開閉を行う棒状の弁(弁棒)として機能する。
図1及び図2に示す閉塞部23は、第2ノズル体12の吐出開口部側の先端部によって構成され、円錐台状の形状を有する。すなわち閉塞部23は、テーパー状の外面を有し、第2ノズル体12の吐出開口部に近づくほど、閉塞部23の断面直径(すなわち延在方向と直交する方向の径)が大きくなる。一方、第1ノズル体11の吐出開口部側の先端部は、テーパー状の内面を有し、第1ノズル体11の吐出開口部に近づくほど、当該内面の断面直径(すなわち延在方向と直交する方向の径)が大きくなる。
閉塞部23の外面のテーパー角度は、一定であり、第1ノズル体11の吐出開口部側の先端部の内面のテーパー角度と一致する。そのため、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に置かれることによって、閉塞部23は第1ノズル体11の先端部に密着して第1ノズル体11の吐出開口部を液密に閉鎖し、その結果、第1吐出側流路21b内の流動体(すなわち第1流動体)は第1ノズル体11の吐出開口部から漏出しない。特に、閉塞部23の外面及び第1ノズル体11の内面の両方がテーパー形状を有することによって、閉塞部23の外面と第1ノズル体11の内面との間で大きな接触面積及び高い密着性を確保でき、閉塞部23による第1ノズル体11の吐出開口部の閉鎖の性能(漏出防止性能)を向上できる。
また本例では、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に置かれている状態で、第2ノズル体12は第1ノズル体11の吐出開口部から外側に突出せず、第2ノズル体12の吐出開口部側の先端部は第1ノズル体11(第1吐出側流路21b)に収容される。図2に示す例では、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に置かれている状態で、第1ノズル体11の吐出開口部側先端及び第2ノズル体12の吐出開口部側先端が、延在方向と直交する方向に延びる同一平面上に位置する。
流動体吐出装置10には移動装置39が取り付けられる。移動装置39は、吐出制御部38の制御下で、流動体吐出装置10の全体を移動させる。移動装置39は、任意の装置(例えばエアシリンダ装置やロボット装置)によって構成可能である。
次に、流動体吐出装置10の作動例を説明する。図4~図10は、流動体吐出装置10の作動例を示す図である。
図4~図10に示す例では、流動体吐出装置10から吐出される第1流動体F1及び第2流動体F2が容器(特に袋B)に注入される。理解を容易にするため、図4~図10では、袋Bの内側の状態例が透視的に示されている。
袋Bは、開閉自在な口部B1と、閉じられている底部B2及び両側部B3とを有する。口部B1が底部B2よりも上方に位置付けられ、両側部B3が容器支持ユニット40により支持されることによって、袋Bは容器支持ユニット40によって吊り下げ状態で支持される。容器支持ユニット40によって支持される両側部B3間の間隔は、袋Bの側壁部(表側壁部及び/又は裏側壁部)が撓んで、口部B1を介して流動体吐出装置10(特に第1ノズル体11の吐出開口部側先端部及び第2ノズル体12の吐出開口部側先端部)が袋B内に進入可能な程度に口部B1が開口するように、調整される。なお本例の袋Bは、図4~図10に示す各種処理が行われる間、継続的に開口状態に置かれる。
まず図4に示すように、袋B(特に口部B1)の上方の待機位置に流動体吐出装置10が位置付けられる。待機位置に配置される流動体吐出装置10は、全体が袋Bの外側(本例では袋Bよりも上方)に位置する。流動体吐出装置10が待機位置に置かれている状態で、第1ノズル体11の吐出開口部及び第2ノズル体12の吐出開口部は下向きに向けられ、且つ、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置に置かれており、流動体吐出装置10は流動体(第1流動体F1及び第2流動体F2)を吐出しない。
その後、移動装置39(図1及び図2参照)によって、吐出制御部38の制御下で、流動体吐出装置10の全体が下方に移動され、第1ノズル体11及び第2ノズル体12の吐出開口部側先端が口部B1を介して袋Bの内側に進入する。その結果、図5に示すように流動体吐出装置10は吐出位置に配置され、第1ノズル体11の吐出開口部側先端及び第2ノズル体12の吐出開口部側先端が袋Bの内側に位置付けられる。
このようにして第1ノズル体11及び第2ノズル体12が口部B1を介して袋Bの内側に進入する際、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置に置かれており、第2ノズル体12が第1ノズル体11から突出していない。これにより、たとえ第2ノズル体12に流動体が付着していても、当該流動体によって袋Bが汚されることなく、第1ノズル体11及び第2ノズル体12の吐出開口部側先端部を袋Bの内側に位置付けることが可能である。
流動体吐出装置10が待機位置から吐出位置に移動する間、流動体吐出装置10から流動体(第1流動体F1及び第2流動体F2)は吐出されない。なお、流動体吐出装置10が待機位置に配置されている間及び流動体吐出装置10が待機位置から吐出位置に移動する間、第1流路21には第1流動体F1が充填されていても、充填されていなくてもよく、第2流路22には第2流動体F2が充填されていても、充填されていなくてもよい。例えば第1流動体F1及び第2流動体F2の表面張力を利用することによって、第1流路21に第1流動体F1を充填させつつ第1ノズル体11から第1流動体F1を吐出させない状態、及び、第2流路22に第2流動体F2を充填させつつ第2ノズル体12から第2流動体F2を吐出させない状態を実現できる。
その後、吐出制御部38の制御下で配置調整本体部31bからの進退シャフト31aの突出量が増大され、第1ノズル体11の位置を維持しつつ第2ノズル体12が下方に移動され、図6に示すように第1ノズル体11及び第2ノズル体12が開放位置に配置される。その後、吐出制御部38の制御下で、図示しない第2流動体供給源から第2供給側流路22aを介して第2吐出側流路22bに第2流動体F2が供給され、第2ノズル体12の吐出開口部から袋B内に第2流動体F2が吐出される。
また図7に示すように、吐出制御部38の制御下で、図示しない第1流動体供給源から第1供給側流路21aを介して第1吐出側流路21bに第1流動体F1が供給され、第1ノズル体11の吐出開口部から袋B内に第1流動体F1が吐出される。
なお、第1ノズル体11及び第2ノズル体12から袋B内への第1流動体F1及び第2流動体F2の供給開始タイミングは、限定されない。図6及び図7に示す例では、第2流動体F2の袋B内への供給が開始した後(特に第2流動体F2の袋B内への供給が行われている最中)に、第1流動体F1の袋B内への供給が開始される。ただし、第1流動体F1の袋B内への供給が開始した後(例えば第1流動体F1の袋B内への供給が行われている最中)に第2流動体F2の袋B内への供給が開始されてもよいし、同時的に第1流動体F1及び第2流動体F2の袋B内への供給が開始されてもよい。また第1流動体F1及び第2流動体F2の一方の袋B内への供給が完了した後に、他方の袋B内への供給が開始されてもよい。
袋B内への第1流動体F1及び第2流動体F2の供給が進行するのに伴って、袋B内における第1流動体F1及び第2流動体F2の上面が上昇する。袋B内における第1流動体F1及び第2流動体F2の上面の上昇に応じて(具体的には袋B内への第1流動体F1及び第2流動体F2の供給量に応じて)、流動体吐出装置10の全体が、吐出制御部38の制御下で移動装置39(図1及び図2参照)によって上昇される。これにより、第1ノズル体11は袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2から高さ方向へ十分に離れた位置に継続的に配置し続けられ、袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2が第1ノズル体11に付着するのを有効に防ぐことができる。
なお袋B内への第1流動体F1及び第2流動体F2の供給が進行する間、第2ノズル体12(例えば閉塞部23)には、袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2が付着しなくてもよいし、付着してもよい。すなわち流動体吐出装置10の全体が吐出制御部38の制御下で移動装置39によって上昇されることにより、第2ノズル体12は、袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2に接触しないように、当該第1流動体F1及び第2流動体F2から高さ方向へ十分に離れた位置に継続的に配置し続けられてもよい。
或いは、流動体吐出装置10の全体が吐出制御部38の制御下で移動装置39によって上昇される際に、第2ノズル体12の吐出開口部(閉塞部23)が袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2に埋没してもよい(図7及び図8参照)。第2ノズル体12の吐出開口部(閉塞部23)が袋B内の第1流動体F1及び第2流動体F2に埋没している状態で、第2ノズル体12から第2流動体F2を吐出させることは、袋Bの内部空間の隅々にまで第1流動体F1及び/又は第2流動体F2を行きわたらせるのに有利である。
袋B内に所望量の第1流動体F1及び第2流動体F2が注入されると、吐出制御部38の制御下で第1流動体供給源(図示省略)からの第1流動体F1の送り出し及び第2流動体供給源(図示省略)からの第2流動体F2の送り出しが停止されて、第1ノズル体11及び第2ノズル体12からの第1流動体F1及び第2流動体F2の吐出が停止される。第1ノズル体11及び第2ノズル体12からの第1流動体F1及び第2流動体F2の吐出の停止タイミングは限定されない。
また吐出制御部38の制御下で配置調整本体部31bからの進退シャフト31aの突出量が低減され、第1ノズル体11の位置を維持しつつ第2ノズル体12が上方に移動され、図9に示すように第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に配置される。
第2ノズル体12が上方に移動している最中に、又は、第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に配置されることによって、第1ノズル体11からの第1流動体の吐出が停止される場合、第1ノズル体11から吐出される第1流動体F1によって、第2ノズル体12(例えば閉塞部23)に付着した第1流動体F1及び第2流動体F2を第2ノズル体12から効果的に落とすことができる。特に、第1流動体F1が第2流動体F2よりも低い粘度を有する場合(特に、第1流動体F1が第2ノズル体12から落下しやすく第2ノズル体12に残存しにくい場合)、第2ノズル体12における第1流動体F1及び第2流動体F2の残存を効果的に低減できる。
そして第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に置かれている状態で、吐出制御部38の制御下で移動装置39(図1及び図2参照)が流動体吐出装置10の全体を上昇させ、流動体吐出装置10の全体が袋Bの外側の待機位置に位置付けられる(図10参照)。この際、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置を維持し、第1ノズル体11から第2ノズル体12が突出しない状態で、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は袋B内(例えば口部B1)を通過する。その結果、第2ノズル体12は第1ノズル体11により覆われている状態で袋B内を移動し、第2ノズル体12から袋Bの内壁(例えば口部B1)への流動体の付着を有効に抑えることができる。
なお袋Bの口部B1の近傍のシール予定箇所に対する流動体の付着を抑える観点からは、袋B内において開放位置に配置される第2ノズル体12は、シール予定箇所よりも下方で、第1ノズル体11から下方に突出していることが好ましい。また第2ノズル体12を開放位置から閉塞位置に移動させる際、第2ノズル体12のうち第1ノズル体11から突出する部分(例えば閉塞部23)は、シール予定箇所よりも下方で移動することが好ましい。
その後、第1流動体F1及び第2流動体F2が注入された袋Bは、容器支持ユニット40とともに後段(例えば口部B1をシールするシール処理装置)に送られる。なお第1流動体F1及び第2流動体F2が注入された袋Bは、流動体吐出装置10が待機位置に退避した後、後段に送られる前に、他の処理(例えば口部B1をシールするシール処理)を受けてもよい。また第1流動体F1及び第2流動体F2が注入されていない新たな袋Bが、待機位置に配置されている流動体吐出装置10の下方に位置付けられる(図4参照)。
上述の一連の処理を繰り返し行うことによって、複数の袋B内に、流動体吐出装置10から吐出される所望量の第1流動体F1及び第2流動体F2を精度良く注入することができる。
以上説明したように本実施形態の流動体吐出装置10は、第1流動体F1が流される第1流路21を有する第1ノズル体11と、少なくとも一部が第1流路21に位置する第2ノズル体12であって、第2流動体F2が流される第2流路22を有する第2ノズル体12と、第1ノズル体11及び第2ノズル体12を相対的に移動させて、第1ノズル体11からの第2ノズル体12の突出量を変える配置調整装置30と、を備える。
これにより、流動体吐出装置10のサイズを抑えつつ、複数の流動体を所望比率で安定的に吐出させることができる。
特に、第1ノズル体11及び第2ノズル体12のそれぞれから第1流動体F1及び第2流動体F2が、お互いに混合されることなく、袋B内に供給されるため、所望量の第1流動体F1及び第2流動体F2を精度良く袋B内に注入することができる。また第1ノズル体11からの第1流動体F1の吐出時間を変えることによって、袋B内への第1流動体F1の供給量を簡単に調整することができる。同様に第2ノズル体12からの第2流動体F2の吐出時間を変えることによって、袋B内への第2流動体F2の供給量を簡単に調整することができる。
また配置調整装置30によって第1ノズル体11からの第2ノズル体12の突出量を調整しつつ、第1ノズル体11及び第2ノズル体12からの第1流動体F1及び第2流動体F2の吐出を行うことで、所望比率の第1流動体F1及び第2流動体F2を安定的に袋B内に注入することが可能である。
例えば図11に示すように、充填ノズル45が底部B2から遠い位置で流動体F(例えば高粘度流体などの流動性に乏しい流動体F)を吐出する場合、袋B内の隅々にまで流動体Fを行きわたらせるのが難しいことがある。この場合、所望量の流動体Fを袋B内に適切に注入することができず、袋Bから流動体Fがあふれ出てしまうことも想定されうる。
また図12に示すように、充填ノズル45が底部B2に近い位置で流動体Fを吐出する場合、充填ノズル45の外側面に袋B内の流動体Fが付着し、充填ノズル45を袋Bの内側から外側に移動させる際に、充填ノズル45の外側面に付着した流動体Fによって袋Bの内壁面(例えば口部B1の近傍のシール予定箇所)を汚染する可能性が高い。袋Bのシール予定箇所に流動体Fが付着している場合、後段のシール処理によってシール予定箇所を適切にシールできない懸念がある。
一方、上述の本実施形態の流動体吐出装置10によれば、図7に示すように、第2ノズル体12を第1ノズル体11から突出させて第2ノズル体12の吐出開口部を袋Bの底部B2に近い位置に配置した状態で、当該吐出開口部から第2流動体F2を吐出させることができ、第2流動体F2を袋Bの隅々に行きわたらせるのに有利である。その一方で、第1ノズル体11の吐出開口部を袋Bの底部B2から遠い位置に配置した状態で、当該吐出開口部から第1流動体F1を吐出させることができ、第1ノズル体11(特に外側面)に対する第1流動体F1及び第2流動体F2の付着を効果的に防ぐことができる。
そして、第1ノズル体11及び第2ノズル体12の吐出開口部を袋Bの内側から外側に移動させる際には、図9に示すように、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置に配置されて第2ノズル体12が第1ノズル体11によりカバーされる。そのため、たとえ第2ノズル体12の外側面に第1流動体F1及び第2流動体F2が付着していても、第2ノズル体12の外側面と袋Bの内壁面との間に第1ノズル体11が介在している状態で、第1ノズル体11及び第2ノズル体12の吐出開口部は袋Bの内側から外側に移動する。その結果、袋Bのシール予定箇所に対する第1流動体F1及び第2流動体F2の付着を抑えることができ、後段のシール処理によってシール予定箇所を適切にシールすることができる。
また本実施形態の流動体吐出装置10によれば、第2ノズル体12は閉塞部23を有し、配置調整装置30は、第1ノズル体11及び第2ノズル体12を相対的に移動させて、第1ノズル体11と第2ノズル体12との間の相対位置を、第1流路21が閉塞部23によって塞がれる閉塞位置と、第1流路21が閉塞部23によって塞がれない開放位置とに調整する。
このようにして第1ノズル体11と第2ノズル体12との間の相対位置を閉塞位置と開放位置との間で切り替えることで、第1流路21からの第1流動体F1の吐出の有無を確実に切り替えることができる。
また閉塞部23は、第2流路22の吐出開口部に向かうに従って、放射方向(すなわち延在方向と直交する方向)の大きさが徐々に増大する。
これにより、簡素な装置構成によって、第1流路21からの第1流動体F1の吐出の有無を確実に切り替えることができる。
また第1ノズル体11及び第2ノズル体12が閉塞位置に配置されている状態で、第2ノズル体12は第1ノズル体11の開口部から突出しない。
この場合、第1ノズル体11及び第2ノズル体12を閉塞位置に配置することで、第1ノズル体11によって第2ノズル体12の露出を低減でき、第2ノズル体12から袋Bの内壁面への流動体の移動を効果的に抑えることができる。
また第1流路21に流される第1流動体F1は、第2流路22に流される第2流動体F2よりも低い粘度を有する。
これにより、第1ノズル体11の吐出開口部から第2ノズル体12に向けて第1流動体F1を吐出させることで、第2ノズル体12に付着した流動体を第1流動体F1によって効果的に流し落とすことができる。
なお上述の例では、第2ノズル体12は配置調整装置30によって積極的に延在方向に往復移動されるが、バネ等の弾性体を利用して第2ノズル体12を延在方向に往復移動させてもよい。
例えば、図示しないバネによって、第2ノズル体12に対し、吐出開口部側から吐出開口部とは反対側の端部に向かう延在方向(図1及び図2の左向き方向)に弾性力を作用させてもよい。この場合、第2ノズル体12が、第1流路21(特に第1吐出側流路21b)における第1流動体F1から力を受けていない間は、第1ノズル体11及び第2ノズル体12は閉塞位置に配置され、第1ノズル体11の吐出開口部は第2ノズル体12の閉塞部23によって閉じられる。一方、第1流路21(特に第1吐出側流路21b)における第1流動体F1の圧力が高まって、第2ノズル体12が当該第1流動体F1から受ける力が、第2ノズル体12がバネから受ける力よりも大きくなると、第2ノズル体12が閉塞位置から延在方向に移動して開放位置に配置される。そして第2ノズル体12が第1流路21(特に第1吐出側流路21b)における第1流動体F1から受ける力が、第2ノズル体12がバネから受ける力よりも小さくなると、第2ノズル体12が開放位置から移動して閉塞位置に配置される。
[第2実施形態]
上述の第1実施形態と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
以下で説明する流動体搬送装置は、目標量の流動体を分離し、分離された目標量の流動体を吐出する流動体吐出装置として構成される。ただし、本開示の流動体搬送装置を適用可能な装置及び方法は限定されず、他の任意の用途のために流動体を搬送する装置及び方法に対しても本開示の流動体搬送装置を適宜応用可能である。
図13は、流動体搬送装置110の一例を示す図である。図13において、流路切替バルブ111と、供給配管121、中継配管131、送出配管141及び排出配管151の各々の一部とは、Y軸に対して垂直に延びる断面(XZ断面)が示されている。
なおX軸、Y軸及びZ軸はお互いに直交する。本例においてX軸及びY軸は水平方向に沿って延び、Z軸は高さ方向に沿って延びる。以下の説明において「X方向」はX軸に沿う方向を指し、「Y方向」はY軸に沿う方向を指し、「Z方向」はZ軸に沿う方向を指す。Z方向は、お互いに逆方向に向けられるZ軸正方向(本例では上向き方向)及びZ軸負方向(本例では下向き方向)を含む。X方向及びY方向に関しても、同様に、X軸正方向、X軸負方向、Y軸正方向及びY軸負方向がある。
流動体搬送装置110は、流路切替バルブ111と、流路切替バルブ111に接続される供給ユニット120、中継ユニット130、送出ユニット140及び排出ユニット150とを備える。
流路切替バルブ111はいわゆるロータリー型バルブとして構成され、バルブ本体部112及びバルブ回転体113を有する。
バルブ本体部112は、共通流路C0と、共通流路C0に接続される第1バルブ流路C1、第2バルブ流路C2、第3バルブ流路C3及び第4バルブ流路C4と、を有する。
バルブ回転体113は、共通流路C0において、Y方向に延びる回転軸線Arを中心に回転可能に配置される。バルブ回転体113は、後述のように、回転位置に応じてバルブ流路(第1バルブ流路C1~第4バルブ流路C4)間の連通状態を切り替える。
供給ユニット120は、第1バルブ流路C1に接続され、第1バルブ流路C1に流動体を供給する。
本例の供給ユニット120は、第1バルブ流路C1に接続される供給配管121と、供給配管121を介して第1バルブ流路C1に接続される供給タンク122とを有する。供給タンク122は、流動体を収容する収容部として設けられており、流路切替バルブ111よりも高い位置に設置される。供給タンク122の高さ方向位置は限定されないが、一例として、供給タンク122のうち供給配管121に接続される箇所(すなわち供給排出口部)が、中継ユニット130、送出ユニット140及び排出ユニット150よりも高い位置に配置される。
中継ユニット130は、第2バルブ流路C2に接続され、第1バルブ流路C1、共通流路C0及び第2バルブ流路C2を介して流動体が供給され、第2バルブ流路C2、共通流路C0及び第3バルブ流路C3を介して送出ユニット140に流動体を送り出すように第2バルブ流路C2に流動体を供給する。
本例の中継ユニット130は、第2バルブ流路C2に接続される中継配管131と、中継配管131を介して第2バルブ流路C2に接続されるポンプ装置132とを有する。
ポンプ装置132は、中継配管131に接続されるポンプシリンダ133と、ポンプシリンダ133の内側に配置されるポンプピストン134とを有する。ポンプピストン134は、制御部160の制御下で駆動するポンプ駆動部135によって動かされ、ポンプシリンダ133の内壁面に沿って水平方向(図13に示す例ではX方向)に往復移動する。すなわち制御部160はポンプ駆動部135の進退駆動軸135aを進退させることで、進退駆動軸135aに取り付けられるポンプピストン134を水平方向に進退させる。
ポンプピストン134とポンプシリンダ133の内壁面との間が基本的に気密構造及び液密構造を維持するように、ポンプピストン134は、ポンプシリンダ133の内壁面に密着しつつ、ポンプシリンダ133の内壁面に沿ってスライドする。
ポンプ装置132は、ポンプピストン134の移動に応じて、中継配管131を介した流動体の吸引(受け入れ)及び中継配管131を介した流動体の押し出し(送り出し)を行う。すなわちポンプピストン134を押込位置から引込位置に向かう方向(図13の左方向)に移動させることで、ポンプシリンダ133内に流動体を吸引するような負圧がポンプシリンダ133内に生じる。一方、ポンプピストン134を引込位置から押込位置に向かう方向(図13の右方向)に移動させることで、ポンプシリンダ133から中継配管131に向けて流動体を押し出す力がポンプシリンダ133内の流動体に作用する。
したがってポンプ装置132よる流動体の吸引量及び送出量は、ポンプピストン134の移動量に応じて調整可能である。すなわちポンプピストン134の押込位置及び引込位置(押込位置と引込位置との間の移動量)に応じて、ポンプ装置132よる流動体の吸引量及び送出量が決められる。そのためポンプピストン134を目標押込位置と目標引込位置との間で正確に往復移動させることで、ポンプ装置132は目標量の流動体の吸引(受け入れ)及び押し出し(送り出し)を精度良く行うことができる。したがってポンプ駆動部135が制御部160の制御下でポンプピストン134の移動(すなわちポンプピストン134の目標押込位置及び目標引込位置)を調整することで、ポンプ装置132による流動体の受け入れ量及び送り出し量を可変的にコントロールできる。
送出ユニット140は、第3バルブ流路C3に接続され、第3バルブ流路C3から流動体が供給される。
本例の送出ユニット140は、第3バルブ流路C3に接続される送出配管141と、送出配管141を介して第3バルブ流路C3に接続される吐出ノズル部142とを有する。吐出ノズル部142の下端部は吐出部142aを形成し、送出配管141を介して吐出ノズル部142に供給される流動体が、吐出部142aから外部(図13に示す例では下向き)に吐出される。
吐出ノズル部142の吐出部142aから吐出された流動体は、図示しない容器(例えば袋)や他の任意の対象に与えられる。
排出ユニット150は、第4バルブ流路C4に接続され、第4バルブ流路C4から流動体が供給される。本例の排出ユニット150は、第4バルブ流路C4に接続される排出配管151と、排出配管151を介して第4バルブ流路C4に接続される排出タンク152とを有する。排出タンク152は、第4バルブ流路C4から排出配管151を介して送られてくる流動体(後述の洗浄剤や廃液を含む)を受け入れる。
図14は、バルブ回転体113の一例を示す斜視図である。
図14に示すバルブ回転体113は、円柱体の側部が2箇所で切り欠かれた構造を持ち、当該円柱体の中心軸線はバルブ回転体113の回転軸線Arと一致する。バルブ回転体113の円柱体のうち、一方の切り欠かれた部分が第1回転体凹部114aを構成し、他方の切り欠かれた部分が第2回転体凹部114bを構成する。
共通流路C0に配置されるバルブ回転体113は、図13に示すように、共通流路C0を、第1回転体凹部114aに対応する第1区画スペースS1と、第2回転体凹部114bに対応する第2区画スペースS2とに区分する。バルブ回転体113の側部は、第1回転体凹部114aを区画する第1区画面113aと、第2回転体凹部114bを区画する第2区画面113bと、回転周面113sとを有する。
本例のバルブ本体部112において、第1バルブ流路C1及び第2バルブ流路C2は、円形断面を有し、Y軸と垂直を成し且つX軸及びZ軸の双方に対して斜めを成す方向に延びる。一方、共通流路C0は円形断面を有し且つY方向に延び、第3バルブ流路C3及び第4バルブ流路C4は円形断面を有し且つX方向に延びる。
本例のバルブ本体部112は、五角柱(いわゆるホームベース状五角形のXZ断面を有する角柱)を本体として含み、当該五角柱が有する5つの側方平面のうちの4つのそれぞれにおいて第1バルブ流路C1、第2バルブ流路C2、第3バルブ流路C3及び第4バルブ流路C4が開口する。また当該五角柱の底面及び天面(図3に示す例ではXZ平面として構成される2つの平面)のそれぞれにおいて共通流路C0の両端が開口する。
共通流路C0に、図14に示すバルブ回転体113が挿入されることによって、図13に示す流路切替バルブ111が構成される。
共通流路C0の直径(すなわち回転軸線Arと垂直を成す最大直径)は、バルブ回転体113(特に回転周面113s)の直径(すなわち回転軸線Arと垂直を成す最大直径)とほぼ同じであるが、バルブ回転体113(回転周面113s)の直径よりも僅かに大きい。これによりバルブ本体部112とバルブ回転体113との間には僅かな隙間(クリアランス)が設けられる。そのためバルブ回転体113は、バルブ本体部112から摩擦による抵抗力を実質的に受けることなく又はバルブ本体部112から受ける摩擦力が小さい状態で回転可能であるように、共通流路C0に配置される。
バルブ本体部112とバルブ回転体113との間の隙間は、第1回転体凹部114aにより構成される第1区画スペースS1内の流動体及び第2回転体凹部114bにより構成される第2区画スペースS2内の流動体が当該隙間から実質的に漏出しないように、非常に小さいサイズを有する。したがってバルブ回転体113が共通流路C0において回転軸線Arを中心に回転する間、バルブ回転体113の回転周面113sが、共通流路C0を区画するバルブ本体部112の内壁面上をスライドする。
図15は、バルブ回転体113を回転させる回転駆動部117の一例を示す斜視図である。
回転駆動部117は、制御部160の制御下で、回転軸線Arを中心にバルブ回転体113を回転させて所望の角度位置に配置する。回転駆動部117は、典型的にはサーボモータにより構成可能である。
図15に示す回転駆動部117は、駆動本体部117aと、駆動本体部117aにより回転させられる回転軸部117bとを有する。回転軸部117bの先端部がバルブ回転体113に固定され、回転軸部117bが回転することでバルブ回転体113も回転する。
本例のバルブ回転体113は、第1回転位置、第2回転位置及び第3回転位置に選択的に配置可能である。
第1回転位置に配置されるバルブ回転体113は、第1区画スペースS1(第1回転体凹部114a;共通流路C0)を介し、第1バルブ流路C1と第2バルブ流路C2とを連通させる。なお第2バルブ流路C2と第3バルブ流路C3との間の連通、及び、第1バルブ流路C1と第4バルブ流路C4との間の連通は、第1回転位置に配置されているバルブ回転体113によって遮断される。
第2回転位置に配置されるバルブ回転体113は、第1区画スペースS1(第1回転体凹部114a;共通流路C0)を介し、第2バルブ流路C2と第3バルブ流路C3とを連通させる。なお第1バルブ流路C1と第2バルブ流路C2との間の連通、及び、第1バルブ流路C1と第4バルブ流路C4との間の連通は、第2回転位置に配置されているバルブ回転体113によって遮断される。
第3回転位置に配置されるバルブ回転体113は、第2区画スペースS2(第2回転体凹部114b;共通流路C0)を介し、第1バルブ流路C1と第4バルブ流路C4とを連通させる。なお第1バルブ流路C1と第2バルブ流路C2との間の連通、及び、第2バルブ流路C2と第3バルブ流路C3との間の連通は、第3回転位置に配置されているバルブ回転体113によって遮断される。
このように、図14に示す第1回転体凹部114a及び第2回転体凹部114bは、バルブ本体部112の共通流路C0において第1区画スペースS1及び第2区画スペースS2を構成する。第1回転体凹部114a及び第2回転体凹部114b(すなわち第1区画スペースS1及び第2区画スペースS2)は、共通流路C0におけるバルブ回転体113の回転位置に応じて、2つのバルブ流路をつないで一方のバルブ流路から他方のバルブ流路に流動体を流す連絡路として働く。
上述の構成を有する流動体搬送装置110は、様々な駆動モードで作動可能であり、例えば通常吐出モード及び洗浄モードで作動可能である。通常吐出モードは、送出ユニット140から所望量の流動体を吐出するモードである。洗浄モードは、流動体搬送装置110(特に流路切替バルブ111)を洗浄するモードであり、流動性を有する洗浄剤が上述の流動体として用いられる。
次に、流動体搬送装置110の作動(流動体搬送方法)の一例について説明する。
[通常吐出モード]
通常吐出モードでは、バルブ回転体113の回転位置に応じて、中継ユニット130によって目標量の流動体を分離する目標量分離工程と、目標量の流動体を送出ユニット140に送り出す目標量送出工程とが行われる。
まず、制御部160の制御下で回転駆動部117(図15参照)がバルブ回転体113を回転させて、バルブ回転体113を第1回転位置に配置し、第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して第1バルブ流路C1及び第2バルブ流路C2を連通させる。そしてバルブ回転体113が第1回転位置に配置されている状態で、制御部160の制御下でポンプ駆動部135(図13参照)がポンプピストン134を目標押込位置から目標引込位置に移動させる(目標量分離工程)。
これにより第1バルブ流路C1及び第2バルブ流路C2が第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して互いに連通している状態でポンプ装置132が流動体を吸引し、目標量の流動体が第2バルブ流路C2、中継配管131内及びポンプシリンダ133内に引き込まれる。
その後、制御部160の制御下で回転駆動部117がバルブ回転体113を回転させて、バルブ回転体113を第2回転位置に配置し、第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して第2バルブ流路C2及び第3バルブ流路C3を連通させる。そしてバルブ回転体113が第2回転位置に配置されている状態で、ポンプピストン134が目標引込位置から目標押込位置に移動される(目標量送出工程)。
これにより、第2バルブ流路C2及び第3バルブ流路C3が第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して互いに連通している状態でポンプ装置132が流動体を押し出し、目標量の流動体が第3バルブ流路C3、送出配管141内及び吐出ノズル部142に送り出される。その結果、目標量の流動体が吐出部142aから吐出される。
このように中継ユニット130は、第1バルブ流路C1、共通流路C0及び第2バルブ流路C2を介して目標量の流動体を受け入れる計量モードと、目標量の流動体を、第2バルブ流路C2、共通流路C0及び第3バルブ流路C3を介して送出ユニット140に送り出す送出モードと、を選択的にとる。また送出ユニット140は、中継ユニット130から第2バルブ流路C2、共通流路C0及び第3バルブ流路C3を介して送られてくる目標量の流動体を吐出する。
上述の目標量分離工程及び目標量送出工程を繰り返すことで、送出ユニット140に目標量の流動体が間欠的に送られ、送出ユニット140(吐出部142a)から目標量の流動体が間欠的に吐出される。
なお、上述の目標量分離工程及び目標量送出工程によって目標量の流動体の分離及び送り出しを正確に行うには、供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1、第2バルブ流路C2、中継配管131、ポンプシリンダ133、第3バルブ流路C3及び送出配管141に、吐出対象の流動体が充填されていることが前提である。したがって上述の目標量分離工程及び目標量送出工程の実施に先立って通常吐出準備工程が行われることで、供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1、第2バルブ流路C2、中継配管131、ポンプシリンダ133、第3バルブ流路C3及び送出配管141に吐出対象の流動体が充填される。
一例として、通常吐出準備工程では、上述の目標量分離工程及び目標量送出工程と同様に流動体搬送装置110が駆動されて通常吐出予備動作を行う。すなわちバルブ回転体113が第1回転位置に配置されている状態でのポンプ装置132の吸引動作と、バルブ回転体113が第2回転位置に配置されている状態でのポンプ装置132の押し出し動作とが、通常吐出予備動作として繰り返される。これにより供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1、第2バルブ流路C2、中継配管131、ポンプシリンダ133、第3バルブ流路C3及び送出配管141内の空気が、流動体とともに吐出ノズル部142を介して徐々に排出され、最終的には流動体の充填が完了する。
本実施形態の流動体搬送装置110(流動体搬送方法)は、更に、供給配管121内及び第1バルブ流路C1における流動体を排出ユニット150に排出する流動体排出工程を実施しうる。
すなわち制御部160の制御下で回転駆動部117がバルブ回転体113を回転させて、バルブ回転体113を第3回転位置に配置し、第2区画スペースS2(共通流路C0)を介して第1バルブ流路C1及び第2バルブ流路C2を連通させる(流動体排出工程)。これにより供給配管121内及び第1バルブ流路C1における流動体が、第2区画スペースS2(共通流路C0)を介して第4バルブ流路C4及び排出配管151内に流入し、最終的には排出タンク152内に排出される。
なお、流動体排出工程では、供給配管121内及び第1バルブ流路C1における流動体に対して積極的に押し出し力を作用させる装置(図示省略)及び/又は第4バルブ流路C4及び排出配管151内の流動体に対して積極的に吸引力を作用させる装置(図示省略)によって、供給配管121、第1バルブ流路C1、第2区画スペースS2(共通流路C0)、第4バルブ流路C4及び排出配管151における流動体の流動が促されてもよい。
[洗浄モード]
本実施形態の流動体搬送装置110(流動体搬送方法)は、更に、共通流路C0、第1バルブ流路C1~第4バルブ流路C4、供給配管121、中継配管131、送出配管141及び排出配管151に洗浄剤を流す洗浄工程を実施可能である。すなわち、上述の流動体として流動性を有する洗浄剤(例えば水のみからなる洗浄液や水以外の洗浄成分を含む洗浄液)を使って、洗浄工程を実施することができる。当該洗浄工程によって、共通流路C0、第1バルブ流路C1~第4バルブ流路C4、供給配管121、中継配管131、送出配管141及び排出配管151は、洗浄剤によって洗浄される。
図16~図20は、流動体搬送装置110の洗浄モードでの作動例を示す図である。
洗浄モードでは、供給タンク122に流動体として洗浄剤F3が貯留され、供給タンク122から供給配管121を介して第1バルブ流路C1に洗浄剤F3が供給される。なお供給タンク122から第1バルブ流路C1への洗浄剤F3の供給は、専ら重力による洗浄剤F3の自然落下によって行われるが、供給タンク122から供給配管121及び第1バルブ流路C1に向けて積極的に洗浄剤F3を送り出す装置(図示省略)が設けられてもよい。
本例の洗浄モードでは、まず図16に示すようにバルブ回転体113が第1回転位置に配置され、第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して第1バルブ流路C1と第2バルブ流路C2とが連通される。
そして制御部160の制御下でポンプ駆動部135(図13参照)がポンプピストン134を往復移動させる。これにより第1バルブ流路C1及び第2バルブ流路C2が第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して互いに連通している状態で、ポンプ装置132が洗浄剤F3の吸引及び押し出しを繰り返し行う。その結果、供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1(共通流路C0)、第2バルブ流路C2、中継配管131及びポンプシリンダ133が、洗浄剤F3によって洗浄される。
本例では、バルブ回転体113が第1回転位置から図16の反時計回り方向に回転している状態で、ポンプ装置132が洗浄剤F3の吸引及び押し出しを繰り返し行う。その結果、図17に示すように、バルブ回転体113の回転周面113sが、第1バルブ流路C1内の洗浄剤F3に晒されて洗浄される。
その後、バルブ回転体113が図17の反時計回り方向への回転を継続することで、第1区画スペースS1(共通流路C0)を介して第2バルブ流路C2と第3バルブ流路C3とが連通され、またバルブ回転体113によって第1バルブ流路C1と第2バルブ流路C2との間の連通が遮断され、バルブ回転体113は図18に示す第2回転位置に到達する。
このようにしてバルブ回転体113が第1回転位置から第2回転位置に到達するまでの間、ポンプ装置132は洗浄剤F3の吸引及び押し出しを繰り返し行う。その結果、ポンプシリンダ133、中継配管131、第2バルブ流路C2、第1区画スペースS1(共通流路C0)、第3バルブ流路C3及び送出配管141が、洗浄剤F3によって洗浄される。またバルブ回転体113の回転周面113sが、第3バルブ流路C3内の洗浄剤F3に晒されて洗浄される。
その後、バルブ回転体113が図18の反時計回り方向への回転を継続することで、図19に示すように第2区画スペースS2(共通流路C0)を介して第1バルブ流路C1と第4バルブ流路C4とが連通される。その結果、洗浄剤F3が、供給配管121、第1バルブ流路C1、第2区画スペースS2(共通流路C0)、第4バルブ流路C4及び排出配管151を流れて洗浄する。
その後、バルブ回転体113が図19の反時計回り方向への回転を継続することで、バルブ回転体113によって第2バルブ流路C2と第3バルブ流路C3との間の連通が遮断され、バルブ回転体113によって第1バルブ流路C1と第4バルブ流路C4との間の連通が遮断される。
なお第2バルブ流路C2が第1バルブ流路C1及び第3バルブ流路C3のいずれにも連通せずバルブ回転体113によって遮断されている間、ポンプ駆動部135は制御部160の制御下でポンプピストン134の移動を停止させてもよい。一方、第2バルブ流路C2が第1バルブ流路C1及び第3バルブ流路C3の少なくともいずれかに連通している間、ポンプ駆動部135は制御部160の制御下でポンプピストン134を往復移動させて、洗浄剤F3の吸引動作及び押し出し動作を継続的に繰り返し行ってもよい。
そして図20に示すように、第1区画スペースS1(共通流路C0)が第4バルブ流路C4と連通する。このようにして第1区画スペースS1と第4バルブ流路C4とが連通している状態で、第1区画スペースS1を大気に連通させて、第1区画スペースS1内の洗浄剤F3を、第4バルブ流路C4を介して排出配管151に向けて送り出してもよい。
その後、バルブ回転体113が図20の反時計回り方向への回転を継続することで、バルブ回転体113は再び第1回転位置(図16参照)に戻る。
このように本実施形態の流動体搬送装置110によれば、洗浄モードでは、流動性を有する洗浄剤F3が第1バルブ流路C1を介して共通流路C0に供給され、バルブ回転体113が共通流路C0において1回転以上する。
これにより、通常吐出モードのバルブ回転体113の回転動作では洗浄剤F3の付与が難しい箇所(例えばバルブ回転体113の回転周面113s及び共通流路C0の区画面)も、洗浄モードでは洗浄剤F3が付与されて洗浄される。そのため流路切替バルブ111を分解することなく洗浄処理を適切に実施することができ、装置洗浄の利便性が高い。
なお洗浄モードにおいて、バルブ回転体113は共通流路C0において一定方向に2回以上回転してもよい。
この場合、より確実に流路切替バルブ111の洗浄を行うことが可能である。
なお洗浄モードにおいて、バルブ回転体113は一定方向にのみ回転してもよいし、お互いに対して逆向きの第1回転方向(例えば時計回り方向)及び第2回転方向(例えば反時計回り方向)の両方に回転してもよい。バルブ回転体113の回転方向を切り替えることによって、洗浄剤F3の流れを変えることができるとともに洗浄剤F3の流れを乱すことができ、洗浄効果の向上が期待される。
なお洗浄モードにおいて効果的な洗浄処理を行うには、供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1、第2バルブ流路C2、中継配管131、ポンプシリンダ133、第3バルブ流路C3及び送出配管141に、洗浄剤F3が充填されていることが好ましい。したがって上述の洗浄処理の実施に先立って洗浄準備工程が行われることで、供給配管121、第1バルブ流路C1、第1区画スペースS1、第2バルブ流路C2、中継配管131、ポンプシリンダ133、第3バルブ流路C3及び送出配管141に洗浄剤F3が充填されてもよい。
一例として、洗浄準備工程では、上述の洗浄処理と同様に流動体搬送装置110が駆動されて洗浄予備動作を行う。すなわち洗浄予備動作として、バルブ回転体113を回転させつつ、ポンプ装置132の吸引動作及び押し出し動作を繰り返してもよい。
本開示は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよいし、上述の実施形態及び変形例間において部分的に又は全体的に構成が組み合わせられてもよい。また、本開示によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本開示の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
10 流動体吐出装置、11 第1ノズル体、12 第2ノズル体、13 支持体、14 軸受け部、15 シール部材、21 第1流路、21a 第1供給側流路、21b 第1吐出側流路、22 第2流路、22a 第2供給側流路、22b 第2吐出側流路、23 閉塞部、30 配置調整装置、31 配置調整駆動部、31a 進退シャフト、31b 配置調整本体部、32 連結部、33 支持スペース、38 吐出制御部、39 移動装置、40 容器支持ユニット、45 充填ノズル、110 流動体搬送装置、111 流路切替バルブ、112 バルブ本体部、113 バルブ回転体、113a 第1区画面、113b 第2区画面、113s 回転周面、114a 第1回転体凹部、114b 第2回転体凹部、117 回転駆動部、117a 駆動本体部、117b 回転軸部、120 供給ユニット、121 供給配管、122 供給タンク、130 中継ユニット、131 中継配管、132 ポンプ装置、133 ポンプシリンダ、134 ポンプピストン、135 ポンプ駆動部、135a 進退駆動軸、140 送出ユニット、141 送出配管、142 吐出ノズル部、142a 吐出部、150 排出ユニット、151 排出配管、152 排出タンク、160 制御部、B 袋、B1 口部、B2 底部、B3 側部、C0 共通流路、C1 第1バルブ流路、C2 第2バルブ流路、C3 第3バルブ流路、C4 第4バルブ流路、F1 第1流動体、F2 第2流動体、F3 洗浄剤、F 流動体、S1 第1区画スペース、S2 第2区画スペース

Claims (7)

  1. 流動体が流される第1流路を有する第1ノズル体と、
    少なくとも一部が前記第1流路に位置する第2ノズル体であって、流動体が流される第2流路を有する第2ノズル体と、
    前記第1ノズル体及び前記第2ノズル体を相対的に移動させて、前記第1ノズル体からの前記第2ノズル体の突出量を変える配置調整装置と、
    を備える流動体吐出装置。
  2. 前記第2ノズル体は閉塞部を有し、
    前記配置調整装置は、前記第1ノズル体及び前記第2ノズル体を相対的に移動させて、前記第1ノズル体と前記第2ノズル体との間の相対位置を、前記第1流路が前記閉塞部によって塞がれる閉塞位置と、前記第1流路が前記閉塞部によって塞がれない開放位置とに調整する請求項1に記載の流動体吐出装置。
  3. 前記閉塞部は、前記第2流路の開口部に向かうに従って、放射方向の大きさが徐々に増大する請求項2に記載の流動体吐出装置。
  4. 前記第1ノズル体及び前記第2ノズル体が前記閉塞位置に配置されている状態で、前記第2ノズル体は第1ノズルの開口部から突出しない請求項2又は3に記載の流動体吐出装置。
  5. 前記第1流路に流される流動体は、前記第2流路に流される流動体よりも低い粘度を有する請求項1~4のいずれか一項に記載の流動体吐出装置。
  6. 共通流路と、前記共通流路に接続される第1バルブ流路、第2バルブ流路及び第3バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、
    前記共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置される回転体であって、前記共通流路を介して前記第1バルブ流路と前記第2バルブ流路とを連通させる第1回転位置と、前記共通流路を介して前記第2バルブ流路と前記第3バルブ流路とを連通させる第2回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、
    前記第1バルブ流路に接続され、前記第1バルブ流路に流動体を供給する供給ユニットと、
    前記第3バルブ流路に接続され、前記第3バルブ流路から前記流動体が供給される送出ユニットと、
    前記第2バルブ流路に接続される中継ユニットであって、前記第1バルブ流路、前記共通流路及び前記第2バルブ流路を介して前記流動体が供給され、前記第2バルブ流路、前記共通流路及び前記第3バルブ流路を介して前記送出ユニットに前記流動体を送り出すように前記第2バルブ流路に前記流動体を供給する中継ユニットと、を備え、
    洗浄モードでは、前記第1バルブ流路を介して前記共通流路に流動性を有する洗浄剤が供給され、前記回転体が前記共通流路において1回転以上する流動体搬送装置。
  7. 前記洗浄モードにおいて、前記回転体は前記共通流路において一定方向に2回以上回転する請求項6に記載の流動体搬送装置。
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