JP3030492B2 - ロータリー型充填弁 - Google Patents

ロータリー型充填弁

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JP3030492B2
JP3030492B2 JP7141193A JP14119395A JP3030492B2 JP 3030492 B2 JP3030492 B2 JP 3030492B2 JP 7141193 A JP7141193 A JP 7141193A JP 14119395 A JP14119395 A JP 14119395A JP 3030492 B2 JP3030492 B2 JP 3030492B2
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filling valve
cylinder
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cylinder chamber
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純一 亀井
清秀 山本
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兵神機械工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液体若しくは半液状物を
定量ずつ移送し充填するためのロータリー型充填弁に関
する。
【0002】
【従来の技術】ポテトサラダのような具材を含んだ半液
状物を定量ずつ移送して容器等に充填するロータリー型
充填弁というものが従来から知られている。図4は従来
のロータリー型充填弁の構造および動作の説明図であ
る。
【0003】図4に示すロータリー型充填弁は、計量シ
リンダaの一端にバルブケーシングbを連結したもの
で、バルブケーシングbの二方に入口cと出口dを設
け、回転式の切替バルブeによりシリンダa内を入口c
側に開かせ、また、出口d側を開かせるよう切り替え可
能とし、入口a側を開き、ピストンfを後退移動させて
図4(a)に矢印で示すようにシリンダa内に移送液
(液体若しくは半液状物)を呼び込み、次いで、出口d
側を開き、ピストンfを前進移動させて図4(b)に矢
印で示すように移送液を送り出すよう構成したものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のロータリー
型充填弁の場合、切替バルブeが回転して入口c側を閉
じる時に切替バルブeの端縁が移送液を切り、また、出
口d側を閉じる時に同じ切替バルブeの端縁が移送液を
切るというように、一回の定量移送毎に2度移送液を切
る。そのため、移送液の種類によっては品質が劣化し、
特に、移送液が例えばポテトサラダで、キャベツとかニ
ンジンとかモヤシとかいった固形物を具材として含む場
合には、それら具材が定量移送中に2度までも切られる
ことになって、破損が大きくなり、商品性が悪化すると
いう問題があった。
【0005】本発明はこのような問題点を解消するため
のもので、構造簡単で計量精度が高く、かつ、移送液の
劣化や含有固形物の破損を防止することのできる充填弁
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためのロータリー型充填弁を提供するものであり、
該ロータリー型充填弁は、径方向の相互に対向する位置
に入口と出口とを備えた断面円形の弁室を構成するケー
シングと、該ケーシングの弁室内周に沿って回転可能に
配置され、入口および出口に同時に連通可能なシリンダ
室を構成する回転体と、該回転体をシリンダ室が入口お
よび出口に連通するよう略180度ずつ回転させる回転
手段と、回転体が構成するシリンダ室に配置され、該シ
リンダ室内をシリンダ軸方向に往復動自在なシャトル型
のピストンとから成ることを特徴とする。
【0007】本発明において、上記ロータリー型充填弁
は、好ましくは、ピストンの両端面を回転体の外周面形
状に合わせた曲面とするとともに、該ピストンのシリン
ダ室内における相対回転を阻止する回転規制手段を設け
たものとする。
【0008】回転規制手段は、例えば、シリンダ室内面
に固定され該シリンダ室内面をシリンダ軸方向に沿って
一部平面状とする平キーと、該平キーに対応してピスト
ン外周面を一部平面状に切り欠いた切り欠き部とで構成
する。
【0009】また、本発明の上記ロータリー型充填弁
は、ケーシング側に、ピストンの少なくとも弁室出口側
への移動を阻止するストッパーを設けたものとするのが
よい。
【0010】また、一回当たりの移送量(充填量)を調
節可能とするには、例えば、ピストンを、二つのピスト
ン部材、それらピストン部材を連結する長さ調節ネジと
で構成する。
【0011】
【作用】本発明のロータリー型充填弁は、ケーシングの
弁室入口部が、別途設けたポンプの吐出口に連結され
る。そして、シリンダ室の一端が入口側に連通した位置
でポンプにより移送液が供給されると、ポンプからの圧
力でピストンがシリンダ室内を出口側へ移動し、シリン
ダ室内に移送液が送り込まれる。そして、その位置から
回転体が180度回転し、シリンダ室の他端が入口側に
連通した位置で再びポンプにより移送液が供給される。
そうすることで、ポンプからの圧力受けてストンが再び
出口側へ移動して、シリンダ室内に移送液が送り込ま
れ、その際、前回送り込まれた移送液が出口から送り出
され、所定の容器に充填される。
【0012】また、ピストンの両端面が回転体の外周面
形状に合わせた曲面とされ、該ピストンのシリンダ室内
における相対回転を阻止する回転規制手段が設けられた
場合、シリンダ室が入口側および出口側から遮断される
時の移送液の切れが良くなり、その結果、残留液による
ケーシング内面の汚染等が防止され、また、移送量(充
填量)が安定する。回転規制手段は、例えばシリンダ室
内面に固定され該シリンダ室内面をシリンダ軸方向に沿
って一部平面状とする平キーと、該平キーに対応してピ
ストン外周面を一部平面状に切り欠いた切り欠き部とか
らなる簡単な機構で構成される。
【0013】また、ケーシング側に設けられたストッパ
ーは、ピストンの少なくとも弁室出口側への移動を阻止
し、それにより、ロータリー充填弁のスムーズな作動が
可能となり、また、一定量の移送が可能となる。
【0014】また、例えば、ピストンが、二つのピスト
ン部材と、それらを連結する長さ調節ネジとで構成され
たものでは、その長さ調節ネジによって一回当たりの移
送量(充填量)の調節が可能である。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0016】図1は本発明の一実施例に係るロータリー
型充填弁の正面視縦断面図、図2は同ロータリー型充填
弁の側面視縦断面図である。
【0017】この実施例のロータリー型充填弁1は、断
面円形の弁室2を構成するケーシング3と、径方向に貫
通するシリンダ室4を構成し弁室2の内周に沿って回転
可能にケーシング3内に配置された短円柱状の回転体5
と、取付板6を介してケーシング3に取り付けられ回転
体5に駆動連結された空気圧式のロータリーアクチュエ
ータ7と、回転体5に組み込まれ上記シリンダ室4内を
シリンダ軸方向に往復動自在とされたシャトル型のピス
トン8とで主要部分が構成されている。
【0018】ケーシング3は、ステンレス製であって、
弁室2の径方向の相互に対向する位置(図1および図2
における上下位置)に、該弁室2の入口を構成する開口
9と出口を構成する開口10が設けられ、また、その入
口側の開口9をポンプ吐出側の配管に連結するためのフ
ランジ部11を備えている。また、ケーシング3は、弁
室2の軸方向一端側を開放させたものであって、その開
放端にはフランジ部12を備えている。上記取付板6が
クランプ13によって取り付けられる。
【0019】ケーシング3が構成する上記弁室2の内周
面には、刃付スリーブ14が密着嵌合されている。この
刃付スリーブ13は、ケーシング3の上記入口側開口9
および出口側開口10に対応する位置に周面開口15お
よび16を有する。刃付スリーブ14のこれら周面開口
15および16は、ケーシング3の開口9および10よ
りそれぞれ若干小さく、これらケーシング3の開口9お
よび10をそれぞれ四方から若干狭める大きさであっ
て、位置ずれしないようケーシング3にボルト固定され
ている。また、刃付スリーブ14の入口側の開口15
は、移送物の切れを良くするよう、周方向の前後端縁が
図1に示すように刃先状に形成されている。
【0020】回転体5は、真鍮製で、上記刃付スリーブ
14の内周を摺接しつつ回転するよう配置されたもので
あって、回転体5を径方向に貫通するシリンダ室4は、
180度回転する毎に刃付スリーブ14の周面開口15
および16を通してケーシング3の入口側および出口側
の開口9および10に同時に連通する位置にある。ま
た、回転体5の一端面中央から軸方向にボス部17が延
設されている。このボス部17には、ロータリーアクチ
ュエータ7のアクチュエータ軸18が連結される。刃付
スリーブ14の出口側周面開口16は、回転体5を径方
向に貫通するシリンダ室4がケーシング3の出口側開口
10に連通する時に、周方向前後の端縁がシリンダ室4
に若干かぶさる寸法であって、このシリンダ室4にかぶ
さる部分が、ピストン8の出口側への突出を阻止するス
トッパーを構成する。
【0021】ロータリーアクチュエータ7は、アクチュ
エータ軸18が取付板6の中央貫通孔19に挿し込ま
れ、六角穴付ボルト20によって取付板6に固定され
る。そして、アクチュエータ軸18が回転体5の上記ボ
ス部17に挿し込まれ、キー結合されるよう、取付板6
ごとケーシング3のフランジ部12に装着され、クラン
プ結合される。
【0022】ピストン8は、ナイロン製で同一形状の二
つのピストン部材21,22を一本の長さ調節ネジ23
にて連結したものである。二つのピストン部材21,2
2は、先端面が回転体5の外周面に合わせた曲面とさ
れ、外周にはそれぞれOリング24,25が設けられて
いる。
【0023】回転体5には、上記シリンダ室4の内面を
シリンダ軸方向に沿って一部平面状とするよう平キー2
6が装着されている。また、ピストン8の両ピストン部
材21,22には、平キー26に対応して外周面を一部
平面状とする切り欠き部27が設けられている。これら
平キー26と切り欠き部27とは、ピストン8のシリン
ダ室4内における相対回転を阻止するための回転規制手
段を構成する。
【0024】図3は上記ロータリー型充填弁1の動作説
明図である。図3において、Pはポンプ、Hはポンプ入
口側のホッパー、Eはポンプ吐出側の配管を示す。この
場合、ロータリー型充填弁1は、ケーシング3の入口側
開口9を上に向け、出口側開口9を下に向けて設置さ
れ、入口側開口9にはポンプ吐出側の配管Eが接続され
る。そして、移送液充填用のトレイTが、順次搬送され
て、出口側開口10の真下に位置決めされる。このロー
タリー型充填弁1の動作は次のとおりである。
【0025】シリンダ室4の一端が入口側開口9に連
通し、トレイTが位置決めされた状態で、ポンプPが駆
動され、移送液(ポテトサラダ等)Sが供給される(図
3のa参照)。
【0026】ポンプPからの圧力でピストン8がシリ
ンダ室4の出口側開口10まで下がることにより、シリ
ンダ室4内に移送液Sが送り込まれる。そして、送り込
まれた移送液の液圧が規定値を越えたことがポンプPに
付設した圧力計(図示せず)によって検知されると、ポ
ンプPが停止される(図3のb参照)。
【0027】ポンプPが停止されると、ロータリーア
クチュエータ7により駆動されて回転体5が180度回
転し、シリンダ室4の他端が入口側開口9に連通した位
置で再びポンプPにより移送液Sが供給される(図3の
c参照)。
【0028】ポンプPからの圧力でピストン8が再び
出口側開口10まで下がり、その際、前回シリンダ室4
内に送り込まれた移送液Sが出口側開口10から送り出
され、トレイTに充填される(図3のd参照)。
【0029】ポンプPが停止され、ロータリーアクチ
ュエータ7が再び駆動されて回転体5が前回とは反対方
向に180度回転する。これで一つの充填動作が終了す
る。以下、適宜〜の動作を繰り返すことで、順次新
たなトレイに移送液Sを充填することができる。
【0030】なお、ポンプPの停止および回転体5の回
転のタイミングは、タイマーによって設定することも可
能である。
【0031】上記実施例においては、長さ調節ネジ23
によってピストン8の長さを調節することにより、一回
当たりの移送量(充填量)を調節できる。なお、移送量
(充填量)の調節は、ピストン部材間の寸法を板状のス
ペーサの数によって調節するとか、長さの異なる調節ネ
ジを交換して使用するといった手段によって行うことも
できる。
【0032】本発明のロータリー型充填弁は、ポテトサ
ラダを初めとする様々な半液状物あるいは液体の移送充
填に広く適用することができるものである。また、この
ロータリー型充填弁は、例えば入口側と出口側を横にし
て設置するものであってもよい。
【0033】
【発明の効果】本発明のロータリー型充填弁によれば、
シリンダ室内に移送液が送り込まれた後、回転体が回転
を開始した時に、入口側開口においてケーシングと回転
体との間で移送液が切られるが、一回の定量移送中に移
送液が切られる回数は一度ですみ、従来のロータリー型
充填弁のように一回の定量移送毎に2度移送液が切られ
る場合と比較して、移送液の劣化や含有固形物の破損を
低減することができる。しかも、容積式であるため移送
量(充填量)の精度が良く、また、構造が簡単で、部品
点数も少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るロータリー型充填弁の
正面視縦断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係るロータリー型充填弁の
側面視縦断面図である。
【図3】本発明の一実施例に係るロータリー型充填弁の
動作説明図である。
【図4】従来のロータリー型充填弁の説明図である。
【符号の説明】
1 ロータリー型充填弁 2 弁室 3 ケーシング 4 シリンダ室 5 回転体 7 ロータリーアクチュエータ 8 ピストン 9 開口(入口側) 10 開口(出口側) 21,22 ピストン部材 23 長さ調節ネジ 26 平キー 27 切り欠き部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 21/00 - 21/02 F16K 21/16 - 21/18 F16K 3/06 F16K 3/26 B65G 65/30 - 65/48

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 径方向の相互に対向する位置に入口と出
    口とを備えた断面円形の弁室を構成するケーシングと、
    該ケーシングの弁室内周に沿って回転可能に配置され、
    前記入口および前記出口に同時に連通可能なシリンダ室
    を構成する回転体と、該回転体を前記シリンダ室が前記
    入口および前記出口に連通するよう略180度ずつ回転
    させる回転手段と、前記回転体が構成するシリンダ室に
    配置され、該シリンダ室内をシリンダ軸方向に往復動自
    在なシャトル型のピストンとから成ることを特徴とする
    ロータリー型充填弁。
  2. 【請求項2】 前記ピストンの両端面を前記回転体の外
    周面形状に合わせた曲面とするとともに、該ピストンの
    前記シリンダ室内における相対回転を阻止する回転規制
    手段を設けた請求項1記載のロータリー型充填弁。
  3. 【請求項3】 前記回転規制手段を、前記シリンダ室内
    面に固定され該シリンダ室内面をシリンダ軸方向に沿っ
    て一部平面状とする平キーと、該平キーに対応して前記
    ピストン外周面を一部平面状に切り欠いた切り欠き部と
    で構成した請求項2記載のロータリー型充填弁。
  4. 【請求項4】 前記ケーシング側に、前記ピストンの少
    なくとも弁室出口側への移動を阻止するストッパーを設
    けた請求項1,2または3記載のロータリー型充填弁。
  5. 【請求項5】 前記ピストンを、二つのピストン部材
    と、それらピストン部材を連結する長さ調節ネジとで構
    成した請求項1,2,3または4記載のロータリー型充
    填弁。
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