JP6115864B2

JP6115864B2 - 充填バルブ

Info

Publication number: JP6115864B2
Application number: JP2013140130A
Authority: JP
Inventors: 俊明笠井; 規雄犬飼; 貞宏安部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: JP2015013657A

Description

本発明は、内部に液通路を有し、該液通路を開閉する液弁および液弁駆動部を有する充填バルブに関する。

従来、容器へ液を充填する充填バルブは、内部に液通路を有し、該液通路を開閉する液弁を開にして液通路から容器内に液を充填し、充填終了時は前記液弁を閉にするようになっている。
ここで、充填終了時、液弁を閉にする際に、充填バルブに供給されている加圧された液が、閉になろうとしている液弁によって液通路が急に狭くなるのに伴って、液圧によって該液通路を通過する液が噴出して、充填ノズル口から容器口或いは充填機周辺に液飛散或いは液だれが生じることがあるので、充填終了時の前記液飛びを防止する工夫がなされてきた。（特許文献１）

特開２００７−６９９２８号公報（図５）

従来の充填バルブについて、図２を基に説明する。
図２は、従来の充填バルブの一部切断図および一部断面図とした正面図である。
図２において、従来の充填バルブ２は、内部に液通路１６を有したバルブ本体５の内筒側に配置され、該バルブ本体５の液弁シール面５ｓとの離合により液通路を開閉する液弁パッキン２６ｐを有した弁体２６等から成っており、液弁開によって液通路の下部の充填ノズル口５ｍから液が矢印Ｌｆの方向へ容器Ｐ内に充填されるようになっている。
また、前記液通路１６は、液を貯留する図示しない貯液タンクの液層に連通する液供給管１５に接続されている。

前記弁体２６は、バルブ本体５の上方に取付けられ、図示しない制御装置からの指令で作動するアクチュエータ（液弁駆動部）１３の駆動ロッド１４と一体に構成され、前記アクチュエータ１３の作動により矢印Ｆ方向に昇降できるようになっており、上方で前記バルブ本体５に液密に固定されたプレート１１によって液密状態で昇降して、前記液弁パッキン２６ｐが前記液弁シール面５ｓと離合するようになっている。

次に、従来の充填バルブ２の作用を説明する。
充填バルブ２は、図示しない制御装置からの指令による液弁駆動部１３の作動により、弁体２６が図示二点鎖線の閉状態から図示実線の開状態へ上昇すると、液が図示しない貯液タンクから液供給管１５、液通路１６を介して充填ノズル口５ｍから容器Ｐ内へ矢印Ｌｆのように充填され、図示しない制御装置からの指令で液弁駆動部１３の作動により、弁体２６が図示実線の開状態から図示二点鎖線の閉状態へ下降して、液弁パッキン２６ｐと液弁シール面５ｓとの密着シールにより、液の充填が停止する。

液弁パッキン２６ｐが液弁シール面５ｓと密着シールを始めようとする際に、図示しない貯液タンクから充填ノズル口５ｍまでの液通路１６内の液のヘッド圧によって、加圧された液が液弁パッキン２６ｐと液弁シール面５ｓの間の隙間から勢いよくジェット噴流となって噴出するので、この液飛散により容器Ｐの口部および充填機周辺を汚してしまうという恐れがある。

また、前記特許文献１によれば、弁体の下部に液弁部と、この液弁部よりも下方へ同心状に突出した絞り筒部を設けて、前記液弁がノズル開放状態からノズル絞り状態を経てノズル閉止状態に移行するようにして、充填ノズル口からの液飛散を防止するとしている。

しかしながら、前記特許文献１の技術では、絞り筒部が存在するため果肉等の固形物の充填ができないという恐れ、また、絞り筒部の構造が複雑であるため洗浄性が悪いという恐れがあるとともに、ノズル絞り状態でも加圧された液の流れがあるために液弁をノズル閉止状態にする際に液飛散を完全に防ぐことが難しいという恐れがある。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
本発明の液充填装置は、内部に液通路が形成され、前記液通路の上流部に第１液弁シール面を有するとともに該液通路の下流部に第２液弁シール面を有するバルブ本体と、前記第１液弁シール面に離合することで前記液通路の上流部を開閉する第１液弁を構成する第１液弁パッキンを有する筒体と、前記筒体を挿通するとともに、前記第２液弁シール面に離合することで前記液通路の下流部を開閉する第２液弁を構成する第２液弁パッキンを有する弁体と、前記筒体よりも上流側で前記弁体に嵌合されたリングと、前記筒体と前記リングとの間でこれら筒体と前記リングとに係合して設けられたバネと、前記弁体を移動させる液弁駆動部と、前記液弁駆動部が前記弁体を前記液通路の上流側から下流側に移動させた際に、該弁体とともに前記バネを介して前記筒体が移動することで前記第１液弁が先に閉じられた後に、前記第２液弁が閉じられる構成とされていることを特徴とする。

（１）第１の手段の充填バルブは、内部に液通路を有し、該液通路を開閉する液弁および液弁駆動部を有する充填バルブにおいて、前記液弁を前記液通路の上流部に設けた第１液弁と、前記液通路の下流部に設けた第２液弁とで構成され、前記液弁を閉じる際に、先に第１液弁を閉じた後に第２液弁を閉じる構成とすることを特徴とする。

（２）第２の手段の充填バルブは、前記第１の手段の充填バルブにおいて、前記第２液弁を開閉させることにより前記第１液弁も連動して開閉する構成とすることを特徴とする。

請求項１に係わる本発明は、液を容器に充填する充填バルブにおいて、液弁を前記液通路の上流部に設けた第１液弁と、前記液通路の下流部に設けた第２液弁とで構成し、液弁を閉じる際に先に第１液弁を閉じた後に第２液弁を閉じる構成としたことにより、第１液弁が閉じられて液通路の液圧が押えられた状態で第２液弁から重力による液落下での充填を経て、第２液弁が閉じられるので、充填ノズル口から容器口および充填機周辺に向けての液飛散が防止でき、液付着によるカビ発生等の汚染を防止できるとともに、果肉入りの液も充填でき、洗浄性が良いという効果を有する。

請求項２に係わる本発明は、請求項１に記載する充填バルブにおいて、前記第２液弁を開閉させることにより前記第１液弁も連動して開閉する構成としたことにより、第１液弁と第２液弁を同じ駆動で行うことができ、また、第１液弁を閉じた後第２液弁を閉じる作動順序が確実であるという効果を有する。

本発明の実施の形態に係わる充填バルブの一部切断図および一部断面図とした正面図である。従来の充填バルブの一部切断図および一部断面図とした正面図である。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる充填バルブの一部切断図および一部断面図とした正面図である。
なお、図１において、従来の充填バルブ２を説明した図２と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
図１において、本発明の実施の形態に係わる充填バルブ１は、液通路１６の上流側である上流部に配置されて、その下端が弁体６に嵌合するリング１０に接触係合し、その上端が前記弁体６に嵌合するリング９の下端との間に配置された圧縮ばね８に係合して下方に付勢される筒体７に設けられた液弁パッキン７ｐと、バルブ本体５の液弁シール面５ｓ１との離合により液通路を開閉する第１液弁と、液通路１６の下流側である下流部に配置されて、弁体６の液弁パッキン６ｐとバルブ本体５の液弁シール面５ｓとの離合により液通路を開閉する第２液弁とで主に構成されている。
なお、前記筒体７の内周側と前記弁体６の外周側との間には適宜な隙間が形成されていて、筒体７は弁体６に対してこじることなく昇降できるようになっている。
また、前記弁体６は、アクチュエータ（液弁駆動部）１３の駆動ロッド１４と一体に構成されている。

次に、本発明の実施の形態に係わる充填バルブ１の作用を説明する。
充填バルブ１は、充填終了時に、図示しない制御装置からの指令による液弁駆動部１３の作動により弁体６が下降すると、先ず、筒体７が弁体６と一緒に下降して、液弁パッキン７ｐが液弁シール面５ｓ１に圧縮ばね８の作用によって密着シールして第１液弁が閉となり（図示二点鎖線の状態）、引続き、弁体６が圧縮ばね８の付勢に抗して下降すると、液弁パッキン６ｐが液弁シール面５ｓに係合シールして第２液弁が閉となる（図示二点鎖線の状態）。
即ち、前記第１液弁は前記第２液弁に連動して閉作動をし、先ず第１液弁が閉となった後に第２液弁が閉となる。

なお、充填開始時には、図示しない制御装置からの指令による液弁駆動部１３の作動により弁体６が上昇すると、先に液弁パッキン６ｐが液弁シール面５ｓから離れた後に、少しの時間をおいて液弁パッキン７ｐが液弁シール面５ｓ１から離れて、開状態となる（図示実線の状態）。
即ち、前記第１液弁は前記第２液弁に連動して開作動をし、先に第２液弁が開となった後に第２液弁が開となる。

前記説明のように、充填終了時に、先ず、第１液弁が閉となってから少しの時間をおいて第２液弁が閉となるので、図示しない貯液タンクから第１液弁までの液通路１６内のヘッド圧により加圧された液が第１液弁によって止められた状態になった後に第２液弁が閉となり、第２液弁が閉じようとする瞬間においては、液が加圧されていないため第２液弁からの液飛散が生じることはない。

１充填バルブ
５バルブ本体
５ｍ充填ノズル口
５ｓ（第２液弁の）液弁シール面
５ｓ１（第１液弁の）液弁シール面
６弁体
６ｐ（第２液弁の）液弁パッキン
７筒体
７ｐ（第１液弁の）液弁パッキン
８圧縮ばね
９リング
１０リング
１３アクチュエータ（液弁駆動部）
１６液通路
Ｐ容器

Claims

内部に液通路が形成され、前記液通路の上流部に第１液弁シール面を有するとともに該液通路の下流部に第２液弁シール面を有するバルブ本体と、
前記第１液弁シール面に離合することで前記液通路の上流部を開閉する第１液弁を構成する第１液弁パッキンを有する筒体と、
前記筒体を挿通するとともに、前記第２液弁シール面に離合することで前記液通路の下流部を開閉する第２液弁を構成する第２液弁パッキンを有する弁体と、
前記筒体よりも上流側で前記弁体に嵌合されたリングと、
前記筒体と前記リングとの間でこれら筒体と前記リングとに係合して設けられたバネと、
前記弁体を移動させる液弁駆動部と、
前記液弁駆動部が前記弁体を前記液通路の上流側から下流側に移動させた際に、該弁体とともに前記バネを介して前記筒体が移動することで前記第１液弁が先に閉じられた後に、前記第２液弁が閉じられる構成とされていることを特徴とする充填バルブ。
請求項１に記載する充填バルブにおいて、
前記第２液弁を開閉させることにより前記第１液弁も連動して開閉する構成とすることを特徴とする充填バルブ。