JP3784299B2 - Filling nozzle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は充填ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、粘性、曳糸性を有する液状、半固形状の化粧品類、医薬品類、食品類、更に接着剤類等の内容物を容器類に充填する充填ノズルは、充填終わりにおいてノズル口より圧縮空気を噴射して曳糸を防止していたのが一般的であった。しかし前記の手段によると、ノズル口より噴射する圧縮空気により一部の内容物が飛散し、容器類の口部及びその周辺に付着し、汚損する欠点があり、また内容物の押し出し操作と圧縮空気噴射操作とを内容物の粘性、曳糸性等の物性によってその都度調整する必要があった。
【0003】
そこで本件出願人は、これらの欠点を解決する手段として特公昭58−22402号公報に開示した如く、充填終わりにおける遮断、切断の機能効果を有していて、内容物による注入管の開口部の曳糸の除去と曳糸による容器口部の汚損を防止する極めて有効な充填ノズルを提供した。
【0004】
更に本出願人は、実公平4−27761号公報に開示した如く、注入管の開口部の口径を、容易で、かつ、安価に変更できると共に、一つの充填ノズルの口径を多様なものに形成できる充填ノズルを提供した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの充填ノズルは構造上、ノズル先端で機能効果を必要とするため、ノズル中央にスピンドルを有していて、ノズル内部を通って充填される内容物はスピンドルにも接触し、特に10000cP以上の高粘度を有する内容物を充填する場合には、スピンドルに作動抵抗が生じていた。
【0006】
そのため、スピンドルが作動した時に、内容物とスピンドルとの間に摩擦が生じて内容物が掻乱され、部分的な変圧が生じたり、スピンドルの作動スピードが変化することにより、内容物を排出する際の切れの悪さや、充填と切れとのタイミングが不安定になることによる充填精度の低下、または弁作動不良によって内容物を充填ノズル内に圧送する押圧装置であるポンプ等の過負荷による故障等の問題を有していた。
【0007】
よって本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、高粘性の内容物であっても、スピンドルの作動抵抗を小さくすることが可能であり、内容物の充填精度向上やポンプ等の過負荷トラベルの削減が可能となる充填ノズルを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。すなわち、内容物の導入路を有するノズル本体と、一端をノズル本体に接合され、他端には小径開口部を有した注入管と、少なくとも注入管、設計の都合に応じてノズル本体内部に進退駆動可能に設けられ、先端には前記注入管の他端に有した小径開口部と密接嵌合する閉止栓を有したスピンドルとを有する充填ノズルにおいて、前記スピンドルを内部に摺動自在に包有したスピンドルカバーを導入路内に有することを特徴とする充填ノズルとした。
【0009】
つまりは、ノズルの閉止弁である注入口の構成上、内容物中を貫通して閉止弁の栓となるスピンドルの、内容物と接する箇所に被覆を設けて、スピンドルと内容物が接する面積を極力小さくし、スピンドルに係る負荷を低減すると言う発明である。
【0010】
前記のスピンドルカバーはそれ自体が圧縮されて包有するスピンドルと密接し、摺動の妨げにならないように、最低限内容物の圧送圧力に耐えられる強度が必要であるが、逆にその圧力に耐えられる素材であるならば、金属、樹脂などの素材については特に言及しないものである。
【0011】
また、スピンドルカバーの一端は、スピンドルを気密状に保持するために、その導入路内部に有するスピンドルカバーの一端に前記スピンドルと嵌合するシール材を有し、他端はノズル本体と接合されたことにより内容物がスピンドルカバー内部へ浸入することを防止する。
【0012】
以上の発明によりスピンドルの作動抵抗を低減することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として図1に示す充填装置1について述べる。該装置は、化粧品、食品、医薬品等の高粘度の液体を所定の容器内に注入することを目的として構成されている。
【0014】
充填装置1は主な構成として内容物の投入箇所であるホッパ2、圧送装置である充填ポンプ3,内容物の排出通路を切り替える切り替えバルブ4,内容物を所定の容器に充填する充填ノズル5から成り立つ。
【0015】
所定の容器への内容物の充填方法としては、先ずホッパ2内に内容物を投入する。ホッパに充填された内容物は切り替えバルブ4を通して充填ポンプ3内に移動する。
【0016】
この時充填ポンプ3により内容物はポンプ内に吸引され、このピストン7の位相に同調して切り替えバルブ4内の通路6が変化する。
【0017】
つまりは充填ポンプ3が内容物を吸引する場合には図1のように切り替えバルブ4内の通路6を設置し、充填ノズル5への通路を遮断してホッパ2から充填ポンプ3までの通路のみを形成している。
【0018】
その後、充填ポンプ3内のピストン7の変位が最大となった状態で図2のように通路6を切り替え、今度はホッパ2への通路を遮断して充填ポンプ3から充填ノズル5までの通路を形成し、充填ポンプ3によって加圧されることにより、充填ノズル5に内容物が送られる。
【0019】
次に充填ノズル5について述べる。図3より充填ノズル5はノズル本体11を主体として上部にシリンダ12を密着して突接し、ねじ込みキャップ14aにてノズル本体11に固着させる。また、下部には注入管13をねじ込みキャップ14bにより、シリンダ12と同様に固着する。また注入管13の下部には小径開口部15を有し、これにより内容物を注入している。
【0020】
図4より、充填ノズル5内部にはノズル本体11及び注入管13を通して内容物の導入路21を穿設している。シリンダ12内部にはピストン22が嵌入されており、このピストン22下部にピストン軸となるスピンドル23を突合して垂設する。このピストン22を動かす動力としては圧縮空気を利用し、その圧縮空気流入孔27をそれぞれシリンダ12の上部及び側面下部に穿設する。
【0021】
ピストン22に垂設されたスピンドル23はノズル本体11とシリンダ12との間に狭持されるスペーサ24に穿設された摺動孔29及び、スピンドルカバー25内部を挿通し、注入管13端部に有する小径開口部15付近まで延ばされ、その先端はピストン22が下降した際に小径開口部15と密接嵌合して、閉止弁の栓となる。またその作動範囲としてはピストン22の上死点においてスピンドル23端部がスピンドルカバー25の端部面と同一になり、下死点においては図5に示すように小径開口部15の端部面と同一になるようにする。
【0022】
前記スペーサ24は摺動孔29内部にシール材26a有してスピンドル23を保持することにより、スピンドル23を摺動可能にしながら固定している。またスペーサ24が狭持されている面にはパッキン28を配置して内容物の導入路とシリンダ内部及び外部とを気密的に遮断する。
【0023】
スピンドルカバー25にもスペーサ24と同様にスピンドル23を保持して固定するシール材26bを有し、かつその端部先端には、その先端を鋭角として、その鋭角部分にてスピンドル25を保持するシール材26cを有している。このシール材26cにより、内容物を圧送時に、スピンドルカバー25より外部に突出するスピンドル23に付着する内容物を刮取し、スピンドルカバー25内部に浸入する内容物を遮断する。
【0024】
また、スピンドル23はスピンドルカバー25との余分な接触を防止するために、シール材26a、b、cにより保持される両端部と比較して中央部を細くし、スピンドルカバー25が多少歪んだとしても不用意に接触しないようにする。これに対してスピンドルカバー25も内容物の圧送により生じる圧力に対して変形しない素材にて作製する。
【0025】
以上からなる充填ノズル5を使用して内容物を各容器に充填する。充填する際にはスピンドル23と小径開口部15からなる閉止弁と充填ポンプよりの圧送を同調させる。
【0026】
つまりは、閉止弁を開けると共に充填ポンプ3よりの圧送を開始し、内容物を充填した容器に所定の量注入したところで充填ポンプ3よりの圧送を停止すると共に図5に示すよう閉止弁を閉止する。
【0027】
この際、閉止弁の開閉手段であるスピンドル23がスピンドルカバー25内部にあるため、内容物と接する面積は小さく、その結果として摺動時に係る抵抗が少なくなり充填ポンプ3の作動に遅れることなく閉止弁を開閉可能となる。
【0028】
【発明の効果】
本発明を行うことにより、充填ノズルの閉止栓であるスピンドルの摺動抵抗を減少させて、スピンドルの摺動速度を安定化することが可能である。また、スピンドルの摺動により導入路中の内容物が乱されることもなくなるため、小径開口部より押出される内容物の単位時間当たりの押出量も安定したものとなる。
【0029】
また、スピンドルの抵抗が減少することにより、充填ポンプにて行われる内容物を圧送するための加圧制御と充填ノズルの閉止弁の開閉の制御との同調を図ることが容易となるため充填装置全体としての安定が増し、加圧制御と開閉制御との不調によって発生する過負荷等による機械の損傷も低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る充填装置の概略図である。
【図2】本実施の形態に係る充填装置の概略図である。
【図3】本実施の形態に係る充填ノズルの側面図である。
【図4】本実施の形態に係る充填ノズルの断面図である。
【図5】本実施の形態に係る充填ノズルの閉止時の断面図である。
【符号の説明】
1 充填装置
2 ホッパ
3 充填ポンプ
4 切り替えバルブ
5 充填ノズル
6 通路
7 ピストン
11 ノズル本体
12 シリンダ
13 注入管
14a ねじ込みキャップ
14b ねじ込みキャップ
15 小径開口部
21 導入路
22 ピストン
23 スピンドル
24 スペーサ
25 スピンドルカバー
26a シール材
26b シール材
26c シール材
27 圧縮空気流入孔
28 パッキン
29 摺動孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling nozzle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a filling nozzle that fills containers with liquid, semi-solid cosmetics, pharmaceuticals, foods, and even adhesives with viscous and spinnable properties is compressed air from the nozzle opening at the end of filling. It was common to prevent stringing by jetting. However, according to the above-mentioned means, some contents are scattered by the compressed air jetted from the nozzle mouth, adheres to the mouth part of the container and its surroundings, and has the disadvantage of fouling, and the contents are pushed out and compressed. It was necessary to adjust the air injection operation each time depending on the properties of the contents, such as viscosity and stringiness.
[0003]
Therefore, the applicant of the present invention has a function of blocking and cutting at the end of filling as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-22402 as means for solving these drawbacks. An extremely effective filling nozzle that prevents the removal of the kite and the contamination of the container mouth due to the kite is provided.
[0004]
Further, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-27761, the present applicant can easily and inexpensively change the diameter of the opening of the injection tube and can form various diameters of one filling nozzle. A possible filling nozzle was provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, these filling nozzles have a functional effect at the nozzle tip because of the structure, and therefore have a spindle in the center of the nozzle, and the content filled through the nozzle also contacts the spindle, particularly 10000 cP. When filling the contents having the above high viscosity, an operating resistance was generated in the spindle.
[0006]
Therefore, when the spindle is operated, friction is generated between the contents and the spindle, the contents are disturbed, and partial transformation occurs, or the contents are discharged by changing the operating speed of the spindle. Deterioration of filling accuracy due to inadequate cutting, timing of filling and cutting becoming unstable, or failure due to overloading of a pump that is a pressing device that pumps the contents into the filling nozzle due to defective valve operation Had problems such as.
[0007]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to reduce the operating resistance of the spindle even for highly viscous contents, and improve the filling accuracy of the contents and the excess of pumps and the like. It is an object to provide a filling nozzle capable of reducing load travel.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, a nozzle body having a content introduction path, an injection pipe having one end joined to the nozzle body and a small-diameter opening at the other end, and at least the injection pipe. In a filling nozzle having a spindle provided with a stopper plug that fits in close contact with a small-diameter opening provided at the other end of the injection tube at the tip, the spindle is slidably included inside A filling nozzle characterized by having a spindle cover in the introduction path.
[0009]
In other words, due to the structure of the injection port that is a nozzle closing valve, a coating is provided at the portion of the spindle that penetrates through the contents and becomes the stopper of the closing valve so as to be in contact with the contents so that the area where the spindle and the contents are in contact with each other. It is an invention to reduce the load on the spindle as much as possible.
[0010]
The above-mentioned spindle cover is compressed by itself and is in close contact with the enclosing spindle, and needs to be strong enough to withstand the pressure of the contents so that it does not hinder sliding. As long as it is a material that can be used, materials such as metals and resins are not particularly mentioned.
[0011]
In addition, one end of the spindle cover has a sealing material fitted to the spindle at one end of the spindle cover inside the introduction path to hold the spindle in an airtight manner, and the other end is joined to the nozzle body. This prevents the contents from entering the spindle cover.
[0012]
With the above invention, it is possible to reduce the operating resistance of the spindle.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a
[0014]
The
[0015]
As a method of filling the contents into a predetermined container, first, the contents are put into the
[0016]
At this time, the contents are sucked into the pump by the
[0017]
That is, when the
[0018]
Thereafter, the passage 6 is switched as shown in FIG. 2 in a state where the displacement of the piston 7 in the
[0019]
Next, the filling
[0020]
As shown in FIG. 4, a
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
Similarly to the
[0024]
Further, in order to prevent excessive contact with the
[0025]
The container is filled with the contents using the filling
[0026]
That is, the closing valve is opened and the pumping from the filling
[0027]
At this time, since the
[0028]
【The invention's effect】
By carrying out the present invention, it is possible to reduce the sliding resistance of the spindle that is the closing plug of the filling nozzle, and to stabilize the sliding speed of the spindle. Further, since the contents in the introduction path are not disturbed by the sliding of the spindle, the extrusion amount per unit time of the contents extruded from the small-diameter opening becomes stable.
[0029]
Further, since the resistance of the spindle is reduced, it becomes easy to synchronize the pressurization control for pumping the contents performed by the filling pump and the control for opening / closing the closing valve of the filling nozzle, so that the filling device As a whole, the stability is increased, and it is possible to reduce damage to the machine due to overload or the like generated by the malfunction of the pressurization control and the open / close control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a filling apparatus according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic view of a filling device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a side view of a filling nozzle according to the present embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a filling nozzle according to the present embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the filling nozzle according to the present embodiment when closed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
一端をノズル本体に接合し、他端には小径開口部を有する注入管と、少なくとも注入管内部に進退駆動可能に設けられ、先端に前記注入管の小径開口部と密接嵌合する閉止栓を有するスピンドルと
を有する充填ノズルにおいて、
前記スピンドルを内部に摺動自在に包有した管状のスピンドルカバーを有し、
前記スピンドルカバーの端部先端は、前記小径開口部より前記注入管の内方に位置していることを特徴とする充填ノズル。A nozzle body having a content introduction path;
One end is joined to the nozzle body, and the other end is provided with an injection tube having a small-diameter opening, and at least at the inside of the injection tube is provided so as to be able to move forward and backward, and a stopper plug that closely fits the small-diameter opening of the injection tube A filling nozzle having a spindle with
Have a spindle cover tubular and inclusions slidably said spindle therein,
The filling nozzle according to claim 1, wherein a tip end of the spindle cover is positioned inward of the injection tube from the small diameter opening .
スピンドルカバーの一端には前記スピンドルと嵌合するシール材を有し、 One end of the spindle cover has a sealing material to be fitted to the spindle,
スピンドルカバーの他端はノズル本体と接合されたことを特徴とする請求項1に記載の充填ノズル。 The filling nozzle according to claim 1, wherein the other end of the spindle cover is joined to the nozzle body.
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