JP5006133B2

JP5006133B2 - バルブ組立用治具

Info

Publication number: JP5006133B2
Application number: JP2007199810A
Authority: JP
Inventors: 勝弘高田; 隆之中村; 良太兼井
Original assignee: Asahi Breweries Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009035279A

Description

本発明は、ライン上を連続的に搬送される複数の空缶にビールや発泡性飲料等を充填していくフィラーに搭載されるバルブユニットの構成部品を組み付けるためのバルブ組立用治具に関する。

例えば、特許文献１には、ボールバルブの弁箱のステム孔にステムを自動装着するバルブ組立装置が記載されている。また、特許文献２には、ライン配管が加圧状態のままバルブの分解、修理を行う治具が記載されている。また、特許文献３には、工具を用いずに、弁体がケース本体に対して着脱自在なバタフライバルブ装置が記載されている。
特開平０５−０５７５３６号公報特開２００３−０９７７６１号公報特開２０００−２５７７２６号公報

従来のバルブユニットに対する構成部品の組み付けは、専用工具を用いて熟練者が行っているが、現状では２人の熟練者が手作業で行うため締め付けトルクや組み付け寸法等にばらつきが生じてしまう。また、不安定な状態で増締めを行うため部品に傷等が付いてしまう。このような締め付けトルクのばらつきや傷はバルブ開度が変動する要因となり、例えば、缶に注入されるビールの入味量のばらつきを招く。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、増締めや分解時に部品に傷を付けず、組み付け寸法等のばらつきを低減し、且つ作業の迅速化に寄与する治具を実現することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るバルブ組立用治具は、容器の注入口に当接して飲料を注入するバルブユニット（１０）のハウジング（２０）の上端部に設けられるプレッシャキャップ（３０）と、弁軸部材（１８）の上端部に固定されるリッドシール（２７）との間の高さを調整しつつ組み付けを行うためのバルブ組立用治具であって、前記バルブユニット（１０）は、支持板（１２）によりフィラーに取り付けられる中空円筒状の外形を有するバルブ本体（１１）と、前記バルブ本体（１１）の下端部の外周面に上下方向に作動可能に装着され、前記容器の注入口に当接する円筒状の缶口部材（１４）と、前記バルブ本体（１１）の下端部の内周面に固定され、バルブ開口部を形成するバルブシート（１６）と、を有し、前記ハウジング（２０）は前記バルブ本体（１１）内を貫通して延びる中空円筒状であり、その上端部の外周面にはスプリング（２４）により上方に付勢された前記プレッシャキャップ（３０）が装着されており、弁部材（１７）が前記弁軸部材（１８）に対して相対的に移動可能に前記ハウジングの下端部に固定されており、前記弁軸部材（１８）は前記ハウジングの上端部と前記弁軸部材（１８）のストッパ（２５）との間に設けられたスプリング（２１，２２）により付勢され、前記ハウジング（２０）は前記弁軸部材（１８）がストッパ（２６）により前記バルブ本体（１１）に対して下方への移動が規制された状態で、前記スプリング（２１，２２）により付勢されており、前記プレッシャキャップ（３０）が前記スプリング（２４）に抗して押し下げられることにより前記ハウジングが前記プレッシャキャップ（３０）と共に下降し、前記弁部材（１７）が前記バルブシート（１６）のバルブ開口部を開弁するように構成されており、前記治具は、前記リッドシールが上方に向いた状態で前記バルブ本体を治具本体に位置決めして固定するクランプ部（４４）と、前記リッドシールの上端面に係合して当該リッドシールを下方に押圧することにより、当該リッドシールの前記弁軸部材に対する回転を防止する押圧部（４７）と、前記リッドシールと前記プレッシャキャップとの間に着脱自在に装着され、所定の高さ寸法を有するアダプタ（５４）と、を有し、前記押圧部（４７）は、下方に移動可能な軸部（５１）と、前記軸部（５１）の下端部に回転可能に取り付けられると共に、前記リッドシールの上端面に係合する係合部（５２）と、前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転をロックするロック部（５３）と、前記ロック部（５３）を下方に移動させて前記係合部に当接させることにより、前記係合部が前記リッドシールの上端面に係合した状態で前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転をロックさせるハンドル部と、を有し、前記係合部（５２）が前記リッドシールの上端面に係合した状態で前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転がロックされた後、前記アダプタ（５４）を取り外し、前記リッドシールを前記弁軸部材に固定する。

本発明によれば、増締めや分解時に部品に傷を付けず、組み付け寸法等のばらつきを低減し、且つ作業の迅速化に寄与する治具を実現できる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

［バルブユニットの構成］
図１は、本実施形態のバルブ組立用治具により組み付けられるバルブユニットの全体構成を示す側断面図である。

本実施形態のバルブユニット１０は、例えば、ライン上を連続的に搬送される複数の空缶にビールや発泡性飲料等を充填していくフィラーと呼ばれるビール充填装置（不図示）に搭載される。

図１に示すように、１１は中空円筒状の外形を有するバルブ本体である。バルブ本体１１の外周面には、バルブ本体１１をフィラーに取り付けるための矩形平板状の支持板１２が固定されている。この支持板１２には、ノズル１３により連通又は遮断が切り替えられる流路１２ａが形成されている。

バルブ本体１１の下端部の外周面には、缶等の容器の注入口に当接する円筒状の缶口部材１４が装着されている。また、缶口部材１４の環状の先端フランジ面には全周に亘って溝１４ａが形成されており、この溝１４ａに樹脂製のシール材１５が圧入され、容器の注入口に当接し密閉する。缶口部材１４の側面には、缶口部材１４をバルブ本体１１に対して上下方向に作動させる駆動軸（図３参照）が接続されるアーム部１４ｂが形成されている。

一方、バルブ本体１１の下端部の内周面には、バルブ開口部を形成するバルブシート１６が固定されている。更に、バルブシート１６のバルブ開口部には、リキッドコーンと呼ばれる円錐状の弁部材１７が設けられている。弁部材１７は、バルブ本体１１内を貫通して鉛直上方に延びる中空円筒状のハウジング２０の下端部に螺合されて固定されている。１９は不使用時に保護や衛生上の目的で缶口部材１４の先端面を覆う着脱可能なカバー部材である。

ハウジング２０の内部には中空状の弁軸部材１８が収容されており、弁軸部材１８は、ハウジング２０の上端部と弁軸部材１８の上部ストッパ２５との間に設けられたスプリング２１，２２により付勢されている。また、プレッシャキャップ３０は、ハウジング２０の外周面に設けられたスプリング２４により付勢されている。また、弁軸部材１８は、下部ストッパ２６によりバルブ本体１１に対する上方及び下方への移動が規制される。弁部材１７は弁軸部材１８に対して相対的に移動可能であり、ハウジング２０がバルブ本体１１の内周面に対して相対的に上下方向に往復動作することにより弁部材１７を駆動してバルブシート１６のバルブ開口部を開閉する。

ハウジング２０の上端部に取り付けられたプレッシャキャップ３０から上方に延びる弁軸部材１８の上端部には、吸盤状のリッドシール２７がナット２８により固定されている。また、弁軸部材１８の下端部には、上下方向に所定距離だけ浮動可能な球体２９ａを有する弁機構２９が取り付けられ、容器内に注入された液体の液面が缶口部材１４に近づくにつれて球体２９ａが上昇し、液面が所定位置になったときに弁軸部材１８の下端開口部を閉塞することで弁軸部材１８の中空孔１８ａの連通が遮断される。

［治具の構成］
図２は、本発明に係る実施形態のバルブ組立用治具の正面図（ａ）、側断面図（ｂ）、平面図（ｃ）、固定治具の拡大図（ｄ）及びリッドシールの上面図（ｅ）である。

図２に示すように、本実施形態のバルブ組立用治具は、上方に延びる４本の脚部４２と、脚部４２の上端部でバルブユニット１０の支持板１２を位置決めする固定台４３と、バルブユニット１０の支持板１２を固定台４３に固定する下部クランプ部４４と、固定台４３下方の脚部４２に設けられ、バルブ本体１１の弁部材１７に当接して当該弁部材１７を閉成状態に保持する保持部４５と、脚部４２から固定台４３の上方に延びて上端部が水平方向に折曲げられたアーム部４６と、アーム部４６に対して上下方向に移動可能且つ固定可能にな上部クランプ部４７と、を備える。

上記脚部４２、固定台４３、及びアーム部４６は金属製であり、固定台４３の上面及び保持部４５は夫々支持板１２及び弁部材１７との滑りを良くするためにナイロン樹脂等で構成される。下部クランプ部４４は固定台４３に固定されており、作業者が操作可能なレバー４８を有する。

上記固定台４３には、バルブユニット１０の支持板１２と略同じ寸法（幅、長さ及び厚さ）の凹状の収容部が形成されている。この収容部は、バルブユニット１０の支持板１２と略同じ長さ及び厚さの対向する側壁部４３ａと略同じ幅及び厚さの後壁部４３ｂとで囲まれたスペースとして形成されている。更に、各側壁部４３ａには、バルブユニット１０の支持板１２の浮きを抑える浮き止め板４３ｃが形成されている。

上部クランプ部４７は、レバー４７ａと、アーム部４６に対して上下方向にスライド可能に軸支される軸部５１と、軸部５１の下端部に回転可能に取り付けられる固定治具５２と、固定治具５２の軸部５１まわりの回転をロックするロック部５３と、を有する。

固定治具５２は、リッドシール２７の上端面の天面穴２７ａに係合する突起部５２ａと、ロック部５３の鋸歯状部５３ｂに係合する鋸歯状部５２ｂと、トルクレンチ等の工具を嵌合させる平面部５２ｃとを有する。

固定治具５２が軸部５１に回転可能に取り付けられているのは、突起部５２ａをリッドシール２７の天面穴２７ａに容易に係合できるようにするためである。一方、ロック部５３により固定治具５２の軸部５１まわりの回転をロックするのは、後述する増し締め時にリッドシール２７が回転しないようにするためである。

上記構成において、バルブユニット１０の支持板１２を下部クランプ部４４により固定台４３に固定すると、弁部材１７が保持部４５に押圧され閉成された状態となる。

次に、高さ調整用アダプタ５４をリッドシール２７と基準部としてのプレッシャキャップ３０との間に装着し、上部クランプ部４７のハンドル部４７ａを押し下げて、固定治具５２の突起部５２ａをリッドシール２７の天面穴２７ａに係合させ、更に押圧して固定治具５２をロック部５３によりロックし、リッドシール２７とプレッシャキャップ３０の間を高さ調整用アダプタ５４の高さに合わせた状態で固定する。

その後、高さ調整用アダプタ５４を取り外し、リッドシール２７のナット２８をトルクレンチ等により増し締めすることで、リッドシール２７を適正な高さに調整する。

これにより、従来２人で行っていた高さ調整作業（１人が高さを保持、もう１人が増し締め）を１人で容易に行えるようになり、作業効率が良くなる。また、増締め時に部品に傷を付けず、組み付け寸法等のばらつきを低減し、且つ作業を迅速化することができる。

図３は、高さ調整用アダプタの構成を示す上面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

図３に示すように、高さ調整用アダプタ５４は、円柱状部材に弁軸部材１８との干渉を避けるためのＵ字状の切欠部５４ａを形成し、一端部にナット２８との干渉を避けるための段差部５４ｂが形成されている。この高さ調整用アダプタ５４の高さｔは予め決められた適正な寸法に設定され、リッドシール２７とプレッシャキャップ３０との間に着脱自在に装着される。

本実施形態のバルブ組立用治具により組み付けられるバルブユニットの全体構成を示す側断面図である。本発明に係る実施形態のバルブ組立用治具の正面図（ａ）、側断面図（ｂ）及び平面図（ｃ）である。高さ調整用アダプタの構成を示す上面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

符号の説明

１０バルブユニット
１１バルブ本体
１２支持板
１３ノズル
１４缶口部材
１５シール材
１６バルブシート
１７弁部材
１８弁軸部材
１９カバー部材
２０ハウジング
２１，２２，２４スプリング
２３スペーサ
２５，２６ストッパ
２７リッドシール
２８ナット
２９弁機構
３０プレッシャキャップ
４２脚部
４３固定台
４４下部クランプ部
４５保持部
４６アーム部
４７上部クランプ部
４８レバー
５１軸部
５２固定治具
５４高さ調整用アダプタ

Claims

容器の注入口に当接して飲料を注入するバルブユニット（１０）のハウジング（２０）の上端部に設けられるプレッシャキャップ（３０）と、弁軸部材（１８）の上端部に固定されるリッドシール（２７）との間の高さを調整しつつ組み付けを行うためのバルブ組立用治具であって、
前記バルブユニット（１０）は、支持板（１２）によりフィラーに取り付けられる中空円筒状の外形を有するバルブ本体（１１）と、前記バルブ本体（１１）の下端部の外周面に上下方向に作動可能に装着され、前記容器の注入口に当接する円筒状の缶口部材（１４）と、前記バルブ本体（１１）の下端部の内周面に固定され、バルブ開口部を形成するバルブシート（１６）と、を有し、
前記ハウジング（２０）は前記バルブ本体（１１）内を貫通して延びる中空円筒状であり、その上端部の外周面にはスプリング（２４）により上方に付勢された前記プレッシャキャップ（３０）が装着されており、
弁部材（１７）が前記弁軸部材（１８）に対して相対的に移動可能に前記ハウジング（２０）の下端部に固定されており、
前記弁軸部材（１８）は前記ハウジング（２０）の上端部と前記弁軸部材（１８）のストッパ（２５）との間に設けられたスプリング（２１，２２）により付勢され、前記ハウジング（２０）は前記弁軸部材（１８）がストッパ（２６）により前記バルブ本体（１１）に対して下方への移動が規制された状態で、前記スプリング（２１，２２）により付勢されており、
前記プレッシャキャップ（３０）が前記スプリング（２４）に抗して押し下げられることにより前記ハウジングが前記プレッシャキャップ（３０）と共に下降し、前記弁部材（１７）が前記バルブシート（１６）のバルブ開口部を開弁するように構成されており、
前記治具は、
前記リッドシールが上方に向いた状態で前記バルブ本体を治具本体に位置決めして固定するクランプ部（４４）と、
前記リッドシールの上端面に係合して当該リッドシールを下方に押圧することにより、当該リッドシールの前記弁軸部材に対する回転を防止する押圧部（４７）と、
前記リッドシールと前記プレッシャキャップとの間に着脱自在に装着され、所定の高さ寸法を有するアダプタ（５４）と、を有し、
前記押圧部（４７）は、下方に移動可能な軸部（５１）と、前記軸部（５１）の下端部に回転可能に取り付けられると共に、前記リッドシールの上端面に係合する係合部（５２）と、前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転をロックするロック部（５３）と、前記ロック部（５３）を下方に移動させて前記係合部に当接させることにより、前記係合部が前記リッドシールの上端面に係合した状態で前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転をロックさせるハンドル部と、を有し、
前記係合部（５２）が前記リッドシールの上端面に係合した状態で前記係合部（５２）の前記軸部（５１）まわりの回転がロックされた後、前記アダプタ（５４）を取り外し、前記リッドシールを前記弁軸部材に固定することを特徴とする治具。