JP3929208B2 - ロータリー式充填機のノズル洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリー式充填機において、充填ノズルを洗浄するノズル洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
旋回テーブル上に一定ピッチで容器を保持し、旋回移動中に容器上に配置された充填ノズルから液体を容器に充填するロータリー式充填機では、従来充填ノズルの洗浄を行うために、充填ノズルの出口を閉鎖する洗浄用キャップを手作業で装着し、洗浄液を充填ノズルに供給して廃液管に排出することが行われていた。しかし、充填ノズルに一つ一つにキャップを装着するのに手間がかかるため、充填ノズルの近傍に洗浄用キャップを配設し、洗浄時にこれら洗浄用キャップを移動させて各充填ノズルの出口に装着する移動機構により、洗浄を自動的に行う自動洗浄装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来構成では、充填ノズルの直下に容器の口部を把持するネックホルダーが配置されているため、洗浄用キャップの移動ストロークが長く着脱に時間を要すること、アームやリンクを使用する移動機構が複雑になり、重量の増加やメンテナンスが困難になること等の問題があった。なお、洗浄に要する時間が長引くと、液体を定温充填している場合に液体や充填ノズルの温度が変化して、元の適正温度に戻るのに時間を要することになる。
【0004】
本発明は上記問題点を解決して、簡単な構造で迅速に洗浄を行うことができるロータリー式充填機のノズル洗浄装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、外周部に一定ピッチで容器を保持する容器保持部を配置した下回転体と、この下回転体上に所定範囲で同一軸心周りに回転自在に配置されて前記容器保持部に対応して充填ノズルを配置した上回転体と、前記下回転体と上回転体の一方を回動する回転体回動装置と、前記下回転体の各容器保持部間にそれぞれキャップ昇降装置により昇降自在に配設された洗浄用キャップとを具備し、前記充填ノズルは、ノズル本体内に昇降自在に配置されて充填通路が形成されるとともに下端に弁体が設けられた弁筒と、この弁筒を昇降させ前記弁体をノズル本体の弁座に当接離間させて充填通路を閉鎖、開放する開閉装置と、ノズル本体の下端部に設けられて充填口を形成する筒状のスカートと、このスカート内に配置されてスカートとの間に廃液回収通路を形成するノズルアダプタと、このノズルアダプタ内に昇降自在でかつ前記弁筒を押し上げ可能に配置され充填通路が形成された先端ノズルとを有し、前記充填ノズルのノズル本体に前記廃液回収通路に連通された廃液排出管を接続し、前記洗浄用キャップは、前記キャップ昇降装置により上昇されて前記充填口に嵌合されることにより、前記充填口を閉鎖して充填通路と廃液回収通路とを連通させ、かつ前記先端ノズルを介して弁筒を押し上げ弁体を弁座から離間させて充填流路を連通可能に構成され、洗浄時に、前記回転体回動装置により前記下回転体と前記上回転体の一方を所定角度回動させて前記充填ノズルと前記洗浄用キャップを上下方向に対抗させた後、前記キャップ昇降装置により前記洗浄用キャップを上昇させて、前記充填口に嵌合させ閉鎖するとともに前記洗浄用キャップにより前記充填通路を連通し、液を充填通路から前記充填口に送り、前記充填口から前記廃液回収通路を介して前記廃液排出管に排出するように構成されたものである。
【0006】
上記構成によれば、回転体回動装置により上回動体または下回動体を同一軸心まわりに所定角度回動して、隣接する充填ノズルと洗浄用キャップとをそれぞれ上下方向に対向させ、洗浄用キャップを上昇させることにより洗浄用キャップを充填ノズルに装着して洗浄することができる。したがって、全体構成を極めて簡易にすることができてメンテナンスも容易に行え、全ての洗浄用キャップを短時間で洗浄ノズルに装着離脱することができ、洗浄を迅速に行うことができる。
【0007】
また請求項2記載の発明は、上記構成において、下回転体と洗浄用キャップとの間に、洗浄用キャップを半径方向に出退するキャップ出退装置を設けたものである。
上記構成によれば、充填ノズルの下方の容器保持部に容器を配置した場合に、容器に干渉して洗浄用キャップが配置できない場合にでも、キャップ出退装置により洗浄用キャップを下回転体側に退避させておくことができ、充填ノズルの配設ピッチが小さいロータリー式充填機や大きい容器に充填するロータリー式充填機にも対応することができる。
【0008】
さらに請求項3記載の発明は、下回転体の容器保持部の上部に、容器を保持可能な容器把持具を下回転体と一体に設けたものである。
上記構成によれば、容器把持具が洗浄用キャップと一体に設けられているので、周方向への移動時に干渉することがない。
【0009】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るロータリー式充填機のノズル洗浄装置の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
このノズル洗浄装置は、図1,図2に示すように、外周部に充填ノズル1を一定ピッチ毎に配設した上回転体である回動ドラム5と、充填ノズル1に対応する容器保持部3および容器保持部3間に1/2ピッチPずらして洗浄用キャップ4が配置された下回転体であると旋回テーブル2を具備し、旋回テーブル2と回動ドラム5とを1/2ピッチP分回転自在に配置するとともに、洗浄時に回動ドラム5を旋回テーブル2に対して1/2ピッチP回転させるドラム回動装置6を設けたものである。これにより、洗浄時に回転体回動装置であるドラム回動装置6により回動ドラム5を1/2ピッチP回転させて洗浄用キャップ4の上方に充填ノズル1を対向させ、上昇させて洗浄用キャップ4により充填ノズル1の充填口1aを閉止して洗浄することができる。
【0010】
以下詳細を説明する。
基台11上に旋回軸受12を介して旋回テーブル2が回転軸心Oを中心に回転自在に支持されている。この旋回テーブル2は、旋回軸受12に支持された旋回部材8と、旋回部材8に昇降機構9を介して昇降自在に配設された昇降部材10とで構成されている。そして、この旋回部材8の外周部には、一定ピッチごとに容器保持部3が配設され、この容器保持部3には容器Bの重量を測定して充填状態を検出する重量計13と、容器Bの下部を把持する容器把持具である本体把持具14とが設けられている。また旋回軸受12の旋回テーブル2側には受動ギヤ15aが取り付けられ、この受動ギヤ15aに噛み合う旋回ピニオン15bおよびこの旋回ピニオン15bを減速機15cを介して回転する旋回駆動モータ15dにより、テーブル旋回装置15が構成されている。
【0011】
前記昇降機構9は、旋回部材8に90度ごとに配置された雌ねじ部材9aにそれぞれ昇降ねじ軸9bが嵌合され、これら昇降ねじ軸9bの上端部に軸受を介して昇降部材10が連結されて支持されている。そして、1本の昇降ねじ軸9bに、昇降用モータ9cがギヤボックス9dを介して連結連動されており、またこれら4本の昇降ねじ軸9bは、各昇降ねじ軸9bの上部に取付けられたスプロケット16aに巻掛けられたチェーン16bからなる連動機構16により連結連動されている。したがって、高さが異なる容器Bに変更される場合には、昇降用モータ9cにより連動機構16を介して4本の昇降ねじ軸9bを回転させて昇降部材10を昇降させ、容器保持部3から充填ノズル1までの高さを調整することができる。
【0012】
また昇降部材10の外周部には、容器保持部3から1/2ピッチPずれた位置に洗浄用キャップ4を具備したキャップ装着部21がそれぞれ配設され、さらに容器保持部3に対応して容器Bの首部を保持可能な容器把持具であるネック把持具17が設けられている。これらネック把持具17と前記本体把持具14は、詳細に図示しないが、左右一対の把持アーム17a,14aがばねなどの付勢手段により閉動側に付勢され、出入口に配設されたスターホイール18による押し引き動作により容器Bを把持アーム17a,14a間に押込み、引出しして容器Bを開動保持、閉動離脱させることができるものである。
【0013】
またこのキャップ装着部21は、図3〜図5に示すように、4個の洗浄用キャップ4ごとに、昇降部材10の底面から4本のガイドロッド22が垂下され、これらガイドロッド22にガイド筒23を介して昇降フレーム24が昇降自在に支持されている。そして、ガイドロッド22の下端部に支持されたキャップ昇降装置(エアシリンダ)25の出力ロッドが昇降フレーム24に連結され、また昇降フレーム24には、半径方向に突出された4本の突出アーム26を介して洗浄用キャップ4がそれぞれ配設されている。
【0014】
旋回テーブル2上には、回動ドラム5が同一軸心周りに1/2ピッチPの範囲で回動自在に支持されている。すなわち、昇降部材10の軸心部に立設された回動軸受31に回動軸32を介して回動ドラム5が回転自在に支持されている。
この回動ドラム5は、回動軸32が垂設された天板5aとこの天板5aの周囲に垂下された外周板5bとで構成され、外周板5bの内側所定位置には、旋回テーブル2上で回動を案内するガイドローラ33が設けられている。また前記容器保持部3に対応して外周板5bにノズル支持部材34を介して充填ノズル1が固定されている。そして、昇降部材10上に設けられた回転体回動装置であるドラム回動装置(エアシリンダ)6のピストンロッドが外周板5bに連結され、このドラム回動装置6により回動ドラム5を旋回テーブル2に対して同一軸心周りに矢印A方向に1/2ピッチPだけ回動させることができ、これにより洗浄用キャップ4の上方に充填ノズル1を対向させることができる。この時、旋回テーブル2側に取付けられたネック把持具17が洗浄用キャップ4やその突出アーム26と干渉することもない。
【0015】
この充填ノズル1は、図6に示すように、ノズル本体40に内蔵されて充填通路42が形成された弁筒41をリニア式開閉装置43と開閉用ばね44とにより軸心に沿って昇降駆動し、下端の弁体41aを弁座45に当接離間させることにより充填通路42を開閉することができる。またノズル本体40下端の充填口40aには、筒状のスカート46に廃液回収通路47を介してノズルアダプタ48が垂設され、このノズルアダプタ48内に付勢用ばね49により下方に付勢された先端ノズル50が配置されている。したがって、洗浄用キャップ4を下方から押し上げスカート46内に嵌入させて充填口40aを閉鎖し、さらに洗浄用キャップ4により先端ノズル50を付勢用ばね49に抗して上方に押し上げることにより、先端ノズル50の上端部で弁筒41を上方に押し上げて弁体41aを弁座45から離間させ弁を開放することができる。これにより、充填通路42に供給された液が弁座45、先端ノズル50を介して送り出されて洗浄され、洗浄用キャップ4により閉鎖されたスカート46内から廃液回収通路47に流送されて、廃液排出管51から廃液ヘッダーパイプ52に排出される。
【0016】
次に充填作業前および/または充填作業後に実施されるノズル洗浄作業は、容器Bの供給を停止し、このドラム回動装置6を作動して回動ドラム5を同一軸心周りに矢印A方向に1/2ピッチPだけ回動させて充填ノズル1を周方向に移動させる。これにより洗浄用キャップ4の上方に充填ノズル1が対向して配置され、ついでキャップ昇降装置25を伸展させて昇降フレーム24および突出アーム26を介して洗浄用キャップ4を上昇させる。そして、洗浄用キャップ4を充填口40aに嵌入させて先端ノズル50を上方に押し上げて弁を開放する。これにより、液を充填通路42から先端ノズル50に流送して洗浄し、さらに洗浄用キャップ4により閉鎖されたスカート46内から廃液回収通路47および廃液排出管51を介して廃液ヘッダーパイプ52に排出する。
【0017】
洗浄後、キャップ昇降装置25を収縮させて洗浄用キャップ4を充填ノズル1から抜出し、さらにドラム回動装置6により回動ドラム5を矢印B方向に1/2ピッチPだけ回動させて充填ノズル1を元の位置に戻す。
【0018】
上記実施の形態によれば、ドラム回動装置6により回動ドラム5を介して各充填ノズル1を一勢に回動させて洗浄用キャップ4の上方に対向させ、洗浄用キャップ4を上昇させることにより洗浄用キャップ4を充填ノズル1に装着して洗浄することができる。したがって、充填ノズル1の周方向への移動を回動ドラム5により一度に行え、全体構造を極めて簡易にすることができて、メンテナンスを容易に行える。また洗浄用キャップ4の動作ストロークは、1/2ピッチPの周方向移動と、装着のための昇降ストロークとで短くでき、短時間で洗浄用キャップ4を充填ノズル1に装着および離脱することができるので、洗浄を迅速に行うことができる。このため、一定温度で液を充填する場合に、ノズル洗浄において充填ノズル1の温度変化に起因する液の温度変動を極めて小さくすることができる。
また容器保持部3に配設される本体把持具14およびネック把持具17とを洗浄用キャップ4と一体に旋回テーブル2に設けたので、キャップ装着時の周方向への移動時に干渉することがなく、部材配置の自由度が増大する。
【0019】
図7〜図9は、キャップ装着部21の他の実施の形態を示す。この実施の形態は、ピッチが小さく洗浄用キャップ4が容器Bに干渉して容器保持部3の間に配置できないようなロータリー式充填機の場合に採用されるものである。先の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明する。
【0020】
すなわち、キャップ装着部61は、6個の洗浄用キャップ4ごとに、昇降部材10の底面から4本のガイドロッド22が垂下され、これらガイドロッド22にガイド筒23を介して昇降フレーム24が昇降自在に支持されている。そして、ガイドロッド22の下端部に支持されたキャップ昇降装置(エアシリンダ)25の出力ロッドが昇降フレーム24に連結され、この昇降フレーム24に、各洗浄用キャップ4ごとにそれぞれキャップ出退装置(エアシリンダ)62が配設され、これら出力ロッドに突出アーム26′を介して洗浄用キャップ4が設けられている。
【0021】
したがって、洗浄時にキャップ出退装置62を伸展して洗浄用キャップ4を充填ノズル1の旋回経路上に移動させ、さらにドラム回動装置6を作動して回動ドラム5を1/2ピッチPだけ回動させて洗浄用キャップ4の上方に充填ノズル1を対向させる。ついでキャップ昇降装置25により洗浄用キャップ4を上昇させることにより、洗浄用キャップ4を充填ノズル1の充填口40aに嵌合入させることができる。
【0022】
上記構成によれば、容器保持部3のピッチが小さく、容器保持部3に保持された容器Bの間に洗浄用キャップ4が配置できない場合であっても、キャップ出退装置62により洗浄用キャップ4を容器Bの間から旋回テーブル2側に退避して配置することができ、容器保持部3のピッチが小さい場合にでも適用することができる。
【0023】
なお、上記実施の形態では、旋回テーブル2に対して回動ドラム5を1/2ピッチ回動させたが、回動ドラム5に対して旋回テーブル2を1/2ピッチP回動させてもよい。また回動範囲は、容器Bとの接触が無い限り1/2ピッチPに限るものではない。
【0024】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項1記載の発明によれば、回転体回動装置により上回動体または下回動体を同一軸心まわりに所定角度回動して、隣接する充填ノズルと洗浄用キャップとをそれぞれ上下方向に対向させ、洗浄用キャップを上昇させることにより洗浄用キャップを充填ノズルに装着して洗浄することができる。したがって、全体構成を極めて簡易にすることができてメンテナンスも容易に行え、全ての洗浄用キャップを短時間で洗浄ノズルに装着離脱することができ、洗浄を迅速に行うことができる。
【0025】
また請求項2記載の発明よれば、充填ノズルの下方の容器保持部に容器を配置した場合に、容器に干渉して洗浄用キャップが配置できない場合にでも、キャップ出退装置により洗浄用キャップを下回転体側に退避させておくことができ、充填ノズルの配設ピッチが小さいロータリー式充填機や大きい容器に充填するロータリー式充填機にも対応することができる。
【0026】
さらに請求項3記載の発明によれば、容器把持具が洗浄用キャップと一体に設けられているので、周方向への移動時に干渉することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロータリー式充填機の実施の形態を示す側面断面図である。
【図2】同ロータリー式充填機の平面断面図である。
【図3】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す側面図である。
【図4】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す平面図である。
【図5】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す正面図である。
【図6】同ロータリー式充填機の充填ノズルを示す縦断面図である。
【図7】同ノズル洗浄装置の他の実施の形態を示すキャップ装着部の側面図である。
【図8】同キャップ装着部を示す平面図である。
【図9】同キャップ装着部を示す正面図である。
【符号の説明】
B 容器
1 充填ノズル
2 旋回テーブル(下回転体)
3 容器保持部
4 洗浄用キャップ
5 回動ドラム(上回転体)
6 ドラム回動装置(回転体回動装置)
13 重量計
14 本体把持具(容器把持具)
17 ネック把持具(容器把持具)
21 キャップ装着部
25 キャップ昇降装置
32 回動軸
40 ノズル本体
40a 充填口
41 弁筒
42 充填通路
47 廃液回収通路
50 先端ノズル
61 キャップ装着部
62 キャップ出退装置
Claims (3)
- 外周部に一定ピッチで容器を保持する容器保持部を配置した下回転体と、この下回転体上に所定範囲で同一軸心周りに回転自在に配置されて前記容器保持部に対応して充填ノズルを配置した上回転体と、前記下回転体と上回転体の一方を回動する回転体回動装置と、前記下回転体の各容器保持部間にそれぞれキャップ昇降装置により昇降自在に配設された洗浄用キャップとを具備し、
前記充填ノズルは、ノズル本体内に昇降自在に配置されて充填通路が形成されるとともに下端に弁体が設けられた弁筒と、この弁筒を昇降させ前記弁体をノズル本体の弁座に当接離間させて充填通路を閉鎖、開放する開閉装置と、ノズル本体の下端部に設けられて充填口を形成する筒状のスカートと、このスカート内に配置されてスカートとの間に廃液回収通路を形成するノズルアダプタと、このノズルアダプタ内に昇降自在でかつ前記弁筒を押し上げ可能に配置され充填通路が形成された先端ノズルとを有し、
前記充填ノズルのノズル本体に前記廃液回収通路に連通された廃液排出管を接続し、
前記洗浄用キャップは、前記キャップ昇降装置により上昇されて前記充填口に嵌合されることにより、前記充填口を閉鎖して充填通路と廃液回収通路とを連通させ、かつ前記先端ノズルを介して弁筒を押し上げ弁体を弁座から離間させて充填流路を連通可能に構成され、
洗浄時に、前記回転体回動装置により前記下回転体と前記上回転体の一方を所定角度回動させて前記充填ノズルと前記洗浄用キャップを上下方向に対抗させた後、前記キャップ昇降装置により前記洗浄用キャップを上昇させて、前記充填口に嵌合させ閉鎖するとともに前記洗浄用キャップにより前記充填通路を連通し、液を充填通路から前記充填口に送り、前記充填口から前記廃液回収通路を介して前記廃液排出管に排出するように構成された
ことを特徴とするロータリー式充填機のノズル洗浄装置。 - 下回転体と洗浄用キャップとの間に、洗浄用キャップを半径方向に出退するキャップ出退装置を設けた
ことを特徴とする請求項1記載のロータリー式充填機のノズル洗浄装置。 - 下回転体の容器保持部の上部に、容器を保持可能な容器把持具を下回転体と一体に設けた
ことを特徴とする請求項1または2記載のロータリー式充填機のノズル洗浄装置。
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