JP3704840B2

JP3704840B2 - 充填バルブの洗浄装置

Info

Publication number: JP3704840B2
Application number: JP26920996A
Authority: JP
Inventors: 健一塚野
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: JPH1095495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充填装置に係り、特に、充填装置の充填バルブを洗浄する洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
充填装置として、内部に充填液が貯留されるフィラボウルと、このフィラボウルの底面に昇降可能に支持され、内部に充填液の通路が形成された注液管およびメインパイプと、この注液管およびメインパイプ内に挿通されてフィラボウルに固定され、その内部に排気通路が形成されたエアパイプと、このエアパイプの下端に取付けられ、前記充填液通路に連通する注液口と排気通路に連通する排気口とが設けられたノズルとを備え、前記メインパイプを上昇させることにより、前記注液口と排気口とを開放して容器内に液体の充填を行なうものが従来から知られている。
【０００３】
前記のような充填装置には、フィラボウルや、メインパイプおよびノズル等から構成される充填バルブの内部を洗浄する洗浄装置が設けられている。この洗浄装置は、通常、メインパイプの周囲に洗浄カップを装着してその内部を密封するとともに、フィラボウル内に洗浄液を満たし、その後、メインパイプを上昇させ、あるいは、フィラボウルを下降させることにより、ノズルに対してメインパイプを上昇させて前記注液口および排気口を同時に開放し、充填液の通路および排気通路内にフィラボウル内の洗浄液を流すことにより洗浄を行なうようになっている。
【０００４】
以上のような従来の充填バルブの洗浄装置では、充填液の通路と排気通路とを同時に開放して洗浄を行なうようになっているが、排気通路は充填液通路に比べて断面積が小さいため圧力損失が大きく、充分な流量の洗浄液を流すことができないので、洗浄性が悪いという問題があった。そこで、エアパイプ内部の排気通路も効果的に洗浄することができる洗浄装置が提案された（特開平５−３１０２２２号公報）。
【０００５】
前記公報に記載された洗浄装置（この公報中の名称は自己洗浄機能付き充填ノズル）は以下のように構成されている。すなわち、タンクケーシングの底部に孔部が形成されて固定外筒が取り付けられている。この固定外筒にはタンクケーシングの孔部に臨む流入口が形成され、その内部には可動外筒が所定範囲でスライド自在に内嵌されて、可動外筒の上昇端で可動外筒の上端閉止部が流入口を閉鎖可能に構成されている。そして、前記可動外筒を昇降させるシリンダ室に低圧の圧縮空気を供給することにより、可動外筒を所定量上昇させ外ノズル口（充填液が流出する注液口）を開放することができ、また、高圧の圧縮空気をシリンダ室に供給することにより、可動外筒をさらに上昇させて可動外筒の上端閉止部で固定外筒の流入口を閉止するようになっている。
【０００６】
前記従来の装置では、洗浄を行なう際には、先ず、洗浄キャップを装着し、タンクケーシング内に洗浄水を供給する。次に、シリンダー室に低圧の圧縮空気を供給して可動外筒を所定量上昇させ、外ノズル口を開放させる。この状態では、可動外筒の上端閉止部はまだ流入口に達しておらず、洗浄水は可動外筒の内部すなわち充填液の通路内を流れるとともに、内ノズル（内部に排気通路を有するエアパイプ）内にも流れる。しかしながら、充填液の通路は排気通路よりも断面積がかなり大きいので、洗浄水は主として可動筒体内の充填液通路を流れて洗浄を行なう。次に、シリンダー室に高圧の圧縮空気を供給し、可動外筒をさらに上昇させ、上端閉止部で流入口を閉鎖する。これによって洗浄水は内ノズル（エアパイプ）内だけを流れて内部の排気通路を効果的に洗浄する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構成に係る従来の充填バルブの洗浄装置は、排気通路内を効果的に洗浄することができるが、低圧の圧縮空気による圧縮を受け持つ第１ばねと、高圧の圧縮空気による圧縮を受け持つ第２ばねとを必要とし、また、可動筒体の上部を大幅に延長して流入口を閉鎖可能にしなければならないので、このような洗浄機能をもたない従前の充填装置からの変更点が大きく、また、構造が複雑化するのでコスト高である。
【０００８】
本発明は前記欠点を除くためになされたもので、極めて簡単な構造でエアパイプ内の排気通路を効果的に洗浄することができ、しかも、コストアップのほとんどない充填バルブの洗浄装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る充填バルブの洗浄装置は、フィラボウルの底面に摺動自在に設けられ、その内部に充填液通路が形成された筒体と、この筒体の下端に固定されたメインパイプと、この筒体およびメインパイプ内に配置され、その内部に排気通路が形成されたエアパイプと、このエアパイプの下部に固定され、前記充填液通路に連通する注液口および排気通路に連通する排気口が形成されたノズルとを備え、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降によって注液口および排気口の開閉を行なうものであって、前記ノズルの注液口よりも下方に閉鎖部を設け、注液口の下端部を排気口の下端部よりも上方に位置させるとともに、フィラボウルを昇降させる昇降機構と、充填バルブの下方位置と後退位置との間で移動可能な洗浄カップとを備えて、洗浄時には、洗浄カップを下方位置に移動させてフィラボウルを下降させ、筒体を洗浄カップに当てて相対的に上昇させることで、注液口および排気口を開放し、フィラボウルを２段階で下降させて、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降量を２段階に設定し、第１段階で排気口のみを開放し、第２段階で排気口に加えて注液口も開放するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の実施の形態の一例を示す図であり、充填液を貯留するフィラボウル２の底面に、円周方向等間隔で複数の充填バルブ（全体として符号４で示す）が設けられている。なお、この図１は充填バルブ４の洗浄を行なうために洗浄カップ６を装着した状態を示している。前記各充填バルブ４の下方には、それぞれ図示しないびん台が配置されて前記フィラボウル２と一体的に回転するようになっており、後に説明するように、これらが一体的に回転する間に、びん台上に供給された容器内に、前記充填バルブ４によってフィラボウル２内の液体を充填する。また、フィラボウル２は、図示しない昇降機構によって昇降できるようになっており、任意の高さに停止させることができる。
【００１１】
次に、充填バルブ４の構成について詳細に説明する。フィラボウル２の底面外周寄りに円孔２ａが形成され、この円孔２ａ内を貫通して固定筒体８が取り付けられている。この固定筒体８の内周面には、シールリング１０を介して昇降筒体１２が摺動自在に嵌合している。この昇降筒体１２の下端には、昇降筒体１２よりも小径のメインパイプ１４が固定されて一体的に昇降する。昇降筒体１２の下部にはフランジ１２ａが形成されており、このフランジ１２ａの上面と前記固定筒体８の上部に設けられた段部８ｃとの間にスプリング１６が介装されて、昇降筒体１２およびメインパイプ１４を常時下方へ付勢している。
【００１２】
前記固定筒体８、昇降筒体１２およびメインパイプ１４の内部に、エアパイプ１８が挿通されている。このエアパイプ１８は、固定筒体８の上部８ａに固定されて、その上端部が前記フィラボウル２の内部上方へ延びており、通常の充填運転時には、その上端の開口部１８ａが充填液の液面上の空間内に突出している。固定筒体８、昇降筒体１２およびメインパイプ１４の内面とエアパイプ１８の外面との間が充填液の通路２０を、そして、エアパイプ１８の内部が排気通路２２を構成している。
【００１３】
エアパイプ１８の下端部にはノズル２４が固定されている。このノズル２４は前記メインパイプ１４の内径にほぼ一致する外径を有しており、メインパイプ１４がこのノズル２４の外周面を摺動して昇降する。ノズル２４には、前記固定筒体８および昇降筒体１２の内部に形成された充填液の通路２０を外部に連通する注液口２６と、エアパイプ１８の内部に形成された排気通路２２を外部に連通する排気口２８とが形成されている。ノズル２４の下端部は一体的に形成されたプラグ３０によって密封されている。このプラグ３０の外周には段部３０ａが形成されており、前記スプリング１６によって常時下方へ付勢されている昇降筒体１２は、その下端に固定されたメインパイプ１４がこのプラグ３０の段部３０ａに当たることにより下降限を規制される。
【００１４】
昇降筒体１２の下端部に固定されているメインパイプ１４の周囲に、前記びん台（図示せず）によって上昇される容器の口部に密着して容器内をシールするびん口パッキン３２が取り付けられており、このびん口パッキン３２を容器の口部が押し上げることにより、メインパイプ１４および昇降筒体１２を上昇させて前記注液口２６および排気口２８を開放する。メインパイプ１４の上昇によってこの注液口２６が開放すると、前記固定筒体８のフィラボウル２内に位置する部分に形成されている流入口８ｂから、フィラボウル２内の液体が充填液通路２０内に流入し、さらに、この液体は注液口２６を通って容器内に充填される。また、充填中に、密封された容器内に液体が充填されるのに伴って、容器内の空気は排気口２８からエアパイプ１８内の排気通路２２を通ってフィラボウル２の上部空間に排出される。
【００１５】
さらに、本実施例に係る充填装置では、前記ノズル２４に形成されている注液口２６が、ノズル２４の下端部よりもやや上方に位置しており、注液口２６の下方に、外部に開口しない閉鎖部２４ａが設けられている。一方、排気口２８すなわちエアパイプ１８の開口は、ノズル２４の下端にまで達している。従って、メインパイプ１４をノズル２４の閉鎖部２４ａの範囲内で僅かに上昇させると、注液口２６は開放せずに排気口２８だけを開放することができる。
【００１６】
また、この充填装置には、前記各充填バルブ４に対応して、それぞれ洗浄カップ６が設けられている。これら各洗浄カップ６は、洗浄カップブラケット３３に取り付けられ、充填バルブ４の下方位置と、この充填バルブ４からはずれた後退位置との間で移動可能になっており、通常の充填運転を行なう際にはびん台によって昇降される容器と干渉しない位置に後退され、洗浄時には図１に示すように充填バルブ４の直下位置に移動される。各洗浄カップ６の上端部には環状のシール部材３４が装着されている。この環状シール部材３４は、前記昇降筒体１２の下端に形成されているフランジ１２ａに続く円筒部１２ｂに対応する径を有しており、洗浄カップ６の環状シール部材３４と昇降筒体１２の円筒部１２ｂとを密着させることにより、洗浄カップ６の内部を密封することができる。また、前記昇降筒体１２の下端の円筒部１２ｂには、洗浄液の排出口１２ｃが設けられており、この排出口１２ｃは、排液ホース３６を介して洗浄液マニホールド３８に接続されている。
【００１７】
以上の構成に係る充填装置の作動について説明する。充填運転時には、洗浄カップ６を後退位置に移動させておく。図示しないびん台上に容器が供給され、フィラボウル２およびびん台の回転に伴ってびん台が上昇し、容器を上昇させる。上昇する容器の口部がびん口パッキン３２に当接し、容器内が密封された後、容器はさらに上昇し、このびん口パッキン３２を介して昇降筒体１２およびメインパイプ１４を上昇させる。メインパイプ１４はノズル２４の注液口２６を開放する高さまで上昇し、注液口２６および排気口２８の両者を開放する。すると、フィラボウル２内の液体は、固定筒体８の上部に形成された流入口８ｂから充填液通路２０内に流入し、注液口２６から容器内に充填されるとともに、容器内のエアが排気口２８から排気通路２２を介してフィラボウル２内の充填液の液面よりも上方の空間に排出される。容器内に充填された液体の液面が上昇し、排気口２８の高さに達すると、排気口２８から排気通路２２内に入って上昇する。排気通路２２内の液面がフィラボウル２内の液面に一致すると液体の流入が停止する。その後、びん台が下降すると、びん口パッキン３２とともにメインパイプ１４が下降して注液口２６および排気口２８が閉じられて充填が終了する。
【００１８】
前記充填バルブ４の洗浄を行なう場合には、洗浄カップブラケット３３に保持されている洗浄カップ６を、各充填バルブ４の直下に移動させる。また、フィラボウル２内には、充填液に代えて洗浄液を充満させる。その後、フィラボウル２を所定量下降させる。フィラボウル２およびフィラボウル２に固定されているエアパイプ１８に対して昇降可能な昇降筒体１２およびメインパイプ１４は、スプリング１６によって付勢されて、相対的に最も下降した状態にあり、フィラボウル２と一体的に下降する。下降してきた昇降筒体１２の下端に設けられた円筒部１２ｂが、洗浄カップ６の上端のシール部材３４に当たると、さらに下降を続けるフィラボウル２に対して、昇降筒体１２およびメインパイプ１４が相対的に上昇する。
【００１９】
本実施例装置では、洗浄時にはフィラボウル２を２段階で下降させるようになっており、先ず第１段階では、メインパイプ１４が相対的に上昇して排気口２８を開放するとともに給液口２６は開放しない高さ、すなわち、メインパイプ１４の下端部が、注液口２６よりも下方に設けられている閉鎖部２４ａの外側に位置する高さになるまでフィラボウル２を下降させて停止する。ノズル２４に対するメインパイプ１４の相対的な上昇によって排気口２８だけが開放すると、フィラボウル２内に充満されている洗浄液が、エアパイプ１８の上端の開口部１８ａから流入し排気通路２２を通過して排気口２８から洗浄カップ６内に流れ出す。さらにこの洗浄液は、洗浄液の排出口１２ｃから排液ホース３６を介して洗浄液マニホールド３８に送られて排出される。このように、第１段階では、洗浄液をエアパイプ１８内だけに流すので、充分な流量を得ることができ、エアパイプ１８内部の排気通路２２を効果的に洗浄することができる。
【００２０】
エアパイプ１８内の洗浄が終了した後、フィラボウル２を前記位置からさらにもう一段下降させる。このときには、充填時と同様に、注液口２６と排気口２８の両者が開放する位置まで、メインパイプ１４をノズル２４に対し相対的に上昇させる。このように注液口２６と排気口２８の両者が同時に開放すると、フィラボウル２内の洗浄液は、前記第１段階と同様にエアパイプ１８の内部を流れるとともに、固定筒体８の流入口８ｂから充填液通路２０内にも流入し、注液口２６から洗浄カップ６内に流れ出す。その後、排気口２８から流出した洗浄液とともに排液ホース３６を通って洗浄液マニホールド３８に送られる。このように充填液通路２０と排気通路２２の両者内を洗浄液が流れる場合には、充填液通路２０のほうが断面積がはるかに大きいので、洗浄液は主として充填液通路２０側を流れ、この充填液通路２０を充分な洗浄流量で効果的に洗浄する。以上のように、ノズル２４に形成された注液口２６の下部に閉鎖部２４ａを設け、注液口２６の下端部が排気口２８の下端部よりも上方に位置するようにするとともに、フィラボウル２を２段階に下降させることにより、極めて簡単な構造で、しかも、従来一般的に使用されている構成を僅かに改良するだけで、エアパイプ１８内の排気通路２２および充填液通路２０を完全に洗浄することができる。
【００２１】
なお、前記実施例では、フィラボウル２側から洗浄カップ６へ向かって洗浄液を流して充填バルブ４の内部を洗浄したが、逆に洗浄カップ６側からフィラボウル２側へ向かって洗浄液を流して逆洗浄を行なうこともできる。特に、注液口２６を開放せずに排気口２８だけを開放した状態にして、洗浄カップ６側から逆洗浄を行なうと、排気通路２８は断面積が小さいので、流速が速くなり、エアパイプ１８の上端開口部１８ａから洗浄液を吹き上げてフィラボウル２の天面まで洗浄することができる。
【００２２】
図２は第２の実施例に係る充填バルブの洗浄装置を示すもので、前記実施例では、洗浄時には、フィラボウル２を昇降させて注液口２６および排気口２８を開放するようにしたが、この実施例では、エアシリンダによってこれら注液口２６および排気口２８を開放するようになっている。なお、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】
この実施例では、洗浄カップ６を、昇降筒体１２の下端部に設けられた円筒部１２ｂに直接取り付けるようになっており、円筒部１２ｂと洗浄カップ６の上部にそれぞれ形成された穴内に、ピン４０を挿入してこれら両者１２，６を連結する。洗浄カップ６のピン４０を挿入する穴よりも下部側の内面にＯリング４２が装着されており、洗浄カップ６と昇降筒体１２の円筒部１２ｂとの間の液密が保持される。
【００２４】
フィラボウル２の下面の固定筒体８が取り付けられている位置に隣接して、洗浄時に前記排気口２８および注液口２６を開放するエアシリンダ装置４４が固定されている。このエアシリンダ装置４４は上方の第１シリンダ４６と下方の第２シリンダ４８とを備えており、前記昇降筒体１２を２段階に昇降させて充填バルブ４の洗浄を行なう。フィラボウル２の底面に固定された円柱部５０に、第１のシリンダ４６が気密を保持して摺動自在に嵌合しており、この円柱部５０と第１シリンダ４６とによって第１の圧力室５２が構成されている。
【００２５】
円柱部５０の下面には、下端にピストン５４を有するピストンロッド５６が固定されており、このピストンロッド５６が第１シリンダ４６の底面を気密を保持して貫通している。また、第１シリンダ４６の下方には第２シリンダ４８が設けられており、前記ピストンロッド５６が摺動自在に貫通している。この第２シリンダ４８の内部に前記ピストン５４が気密を保持して嵌合しており、第２シリンダ４８内のピストン５４の上方に第２圧力室５８が構成されている。前記第１および第２の圧力室５２，５８は、それぞれ図示しない切換弁を介して圧力エアの供給源に接続されており、内部に圧縮エアを供給し、または大気に開放できるようになっている。
【００２６】
第２シリンダ４８の下端部にはフランジ部４８ａが形成されており、前記昇降筒体１２の下部に形成されたフランジ１２ａの下面に係合している。従って、前記第１および第２シリンダ４６，４８の作動によって、昇降筒体１２をスプリング１６に抗して上昇させることができる。
【００２７】
以上の構成に係る充填装置の作動について説明する。前記第１の圧力室５２に圧縮エアを導入すると、このエアは第１シリンダ４６および第２シリンダ４８を下降させる方向に作用し、一方、第２の圧力室４８に圧縮エアを導入すると、逆に第２シリンダ４８および第１シリンダ４６を上昇させる方向に作用するので、充填運転時には、第１圧力室５２に圧縮エアを導入し、第２圧力室５８を大気に開放しておく。これにより第１および第２シリンダ４６，４８が最も下降した位置になり、昇降筒体１２はこれらシリンダ４６，４８の影響を受けることないので、メインパイプ１４がノズル２４に対して最も下降した位置で注液口２６と排気口２８とを閉じることができる。充填中の充填バルブ４の作動は前記実施例と同様である。
【００２８】
次に、充填バルブ４の洗浄を行なう場合には、洗浄カップ６を昇降筒体１２の下端の円筒部１２ｂに取り付けるとともに、フィラボウル２内に洗浄液を充満させる。この状態にした後、先ず、洗浄の第１段階では、第１シリンダ４６の圧力室５２および第２シリンダ４８の圧力室５８の双方に圧縮エアを導入する。第２圧力室５８のエアによって第２シリンダ４８および第１シリンダ４６が上昇しようとするが、第１圧力室５２にも圧縮エアが導入されて、これら両シリンダ４６，４８を下降させようとしているので、両シリンダ４６，４８は所定の短かい距離だけ上昇する。第２シリンダ４８のフランジ４８ａが昇降筒体１２のフランジ１２ａに係合しているので、昇降筒体１２も両シリンダ４６，４８と等しい距離だけ上昇し、排気口２８だけを開放する。前記実施例と同様に排気通路２２内にだけ洗浄液が流れてこの排気通路２２内を洗浄する。
【００２９】
排気通路２２の洗浄が終了した後、前記第２圧力室５８にはエアを導入したままで、第１圧力室５２を大気に開放する。すると、両シリンダ４６，４８を下降させようとする力が除かれて、両シリンダ４６，４８が最も上方まで上昇する。第２シリンダ４８の上昇によって昇降筒体１２およびメインパイプ１４が上昇し、すでに開放していた排気口２８に加えて注液口２６も開放する。その結果、充填液通路２０および排気通路２２の両通路内を充填液が流れ、前記実施例と同様に、主として充填液通路２０内の洗浄が行なわれる。この実施例でも前記第１実施例と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、フィラボウルの底面に摺動自在に設けられ、その内部に充填液通路が形成された筒体と、この筒体の下端に固定されたメインパイプと、この筒体およびメインパイプ内に配置され、その内部に排気通路が形成されたエアパイプと、このエアパイプの下部に固定され、前記充填液通路に連通する注液口および排気通路に連通する排気口が形成されたノズルとを備え、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降によって注液口および排気口の開閉を行なう充填バルブにおいて、前記ノズルの注液口よりも下方に閉鎖部を設け、注液口の下端部を排気口の下端部よりも上方に位置させるとともに、フィラボウルを昇降させる昇降機構と、充填バルブの下方位置と後退位置との間で移動可能な洗浄カップとを備えて、洗浄時には、洗浄カップを下方位置に移動させてフィラボウルを下降させ、筒体を洗浄カップに当てて相対的に上昇させることで、注液口および排気口を開放し、フィラボウルを２段階で下降させて、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降量を２段階に設定し、第１段階で排気口のみを開放し、第２段階で排気口に加えて注液口も開放するようにしたことにより、極めて簡単な構造で、エアパイプ内の排気通路も効果的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る充填バルブの洗浄装置の縦断面図である。
【図２】第２の実施例に係る充填バルブの洗浄装置の縦断面図である。
【符号の説明】
２フィラボウル
４充填バルブ
１２筒体（昇降筒体）
１４メインパイプ
１８エアパイプ
２０充填液通路
２２排気通路
２４ノズル
２４ａ閉鎖部
２６注液口
２８排気口

Claims

フィラボウルの底面に摺動自在に設けられ、その内部に充填液通路が形成された筒体と、この筒体の下端に固定されたメインパイプと、この筒体およびメインパイプ内に配置され、その内部に排気通路が形成されたエアパイプと、このエアパイプの下部に固定され、前記充填液通路に連通する注液口および排気通路に連通する排気口が形成されたノズルとを備え、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降によって注液口および排気口の開閉を行なう充填バルブにおいて、
前記ノズルの注液口よりも下方に閉鎖部を設け、注液口の下端部を排気口の下端部よりも上方に位置させるとともに、フィラボウルを昇降させる昇降機構と、充填バルブの下方位置と後退位置との間で移動可能な洗浄カップとを備えて、
洗浄時には、洗浄カップを下方位置に移動させてフィラボウルを下降させ、筒体を洗浄カップに当てて相対的に上昇させることで、注液口および排気口を開放し、フィラボウルを２段階で下降させて、前記メインパイプとノズルとの相対的昇降量を２段階に設定し、第１段階で排気口のみを開放し、第２段階で排気口に加えて注液口も開放することを特徴とする充填バルブの洗浄装置。