JPH03162294A - 液状物の充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、食品，薬品，化粧品等の液状物を容器に充填
するために使用するに適した充填装置に関するものであ
る． ［従来の技術］ ゛容器内に定晴の液状物を充填する方法として従来採用
されてきたのは次のような方法である．■ポンプ等によ
り液状物を圧送し、容器内の液位をエアセンサで検出す
る定位置充填方式■分注器（シリンダおよびピストン）
による定容油充填方式 ■比重換算による虫量充填方式 ■過駿の液状物を供給しオーバーフロー分を吸引する方
式 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の充填方式には以下に示す問題
点があった． すなわち、■の定位置充填方式は、泡を誤検出すること
があるので泡立ちやすい液状物には使用できなく、しか
もセンサの感度調整が難しい．■の定容敬充填方式は、
液状物の粘度が高い場合充填量にばらつきが生じる．■
の重量充填方式は、液状物の比重が変わるごとに充填量
を設定し直さなければならない．また，■のオーバーフ
ロー吸引方式は、吸引時に液状物が泡立ちゃすく、容器
や設備装置が汚れる． そこで本発明は、上記従来方法の問題点を解決すること
を課題としている． ［課題を解決するための手段］ 上記課題を達威するために、本発明は次のような構成と
した． すなわち，本発明にかかる液状物の充填装置は、一定加
圧下で液状物を貯えておく加圧タンクと、ピストンのｌ
ストロークで前記加圧タンクに接続された吸引側ポート
から定容延の液状物を吸引するとともに同丑の液状物を
吐出側ポートからロヒ出する定容量シリンダと、該定容
品゛シリンダの吐出側ポートから峠出された液状物を所
定の容器内に充填するノズルとを備えたことを特徴とし
ている．［作　用］ 定容量シリンダのピストンを作動させることにより、加
圧タンク内の液状物が吸引側ポートから吸引されるとと
もに、吐出側ポートから吐出される．定容量シリンダか
ら叶出された液状物はノズルを通って所定の容器内に充
填される．加圧タンク内の液状物は一定圧で加圧されて
いるため、液状物の粘度が高い場合でも流通が円滑に行
なわれ、定容量シリンダの吸引・吐出礒に変動が／ＩＥ
じない．したがって、従来の定容量充填方式の欠点であ
った充填κのばらつきが解決され、常に一定した充填量
が維持される． ［実施例］ 第１図は木発ＩＪ＋にかかる充填装置の１実施例をあら
わすもので、この充填装置１は加圧タンク３，定容ｈ｝
シリンダ４、充填ノズル５等の各部から構成されている
． 加圧タンク３は、液体を貯えかつこれを一定圧で加圧す
るためのタンクで、タンク内の液体７はブースタ１０か
ら供給されるエアによってｌ　ｋｇ／ｃ厘２程度に加圧
されている．タンクの側而下部には液体の補給口１１が
設けられ、底部には供給口ｌ２が設けられている．タン
ク内の液量はフロート式レベル計１４で検出され、液量
が所定罎以下になると、ボンプ１５が自動的にＯＮする
とともにバルブｌ６が開となり，ストレージタンクｌ７
内の液体が補給口ｌ１から補給される．疋容驕シリンダ
４は単動形の給排用シリンダ４ａとパルプ４ｂとを一体
成形したものである．給祷用シリンダ４ａは、所定の緑
大有効容敬を有するシリンダ室２０を備え、該シリンダ
室の一端部にパルブ側に通じる給排孔２１が形成されて
いる．ピストン２２の駆動手段としては例えばサーポモ
ータ２３等を利用すればよい．／＜ルブ４ｂは、筒状の
スリーブ２５内に弁２６が摺動自花に設けられており、
この弁２６を一定のストロークで移動させることにより
、前記給排孔２ｌが吸引側ポート２７に開く吸引状態と
、給排孔２ｌが吐出側ポート２８に開く吐出状態とに切
り替わるようになっている．吸引側ポート２７は耐圧ホ
ース２９によって前記加圧タンク３の供給口ｌ２と接続
されている．バルブ吸引状態でピストン２２が下動し、
加圧タンク３内の液体が耐圧ホース２９を通って吸引側
ポート２７からシリンダ室２０内に吸引される．またバ
ルブ叱出状態でピストン２２が上動し、ピストン室２０
内の液体が吐出側ポート２８から吐出される． なお，この定容品［シリンダ４はピストン２２をサーポ
モータ２３で駆動するように構成されているため，液体
の種類に応じて吸引に要する時間Ｔ１　と吐出に要する
蒔間Ｔ２を任意に調整することができる．通常の液体の
場合はＴｔ：Ｔ２＝１：ｌでよいが、泡立ちやすい液体
の場合は叱出峙間を長く（例えばＴ，：Ｔ２＝１：２）
すればよく，また粘度が高い液体の場合は吸入時間を長
く（例えば’ｒ，：Ｔ２　＝３：　ｔ）すればよい．充
填ノズル５は、中空状の外ノズル３ｌとその内部に嵌合
している中ノズル３２とからなる．外ノズル３ｌは、側
而部に前記定容量シリンダ４の吐出側ポート２８にホー
ス３３で接続される取入ｒｌ１３４が設けられ、これに
続いて段付きの中空部３５が形威され、該中空部の下側
に下端が開放されたパイプ部３６が接続されている．一
方、中ノズル３２は、前記中空？Ｂ３５に嵌合する弁体
３８を備え、該弁体３８に突設したロッド３９が外ノズ
ルの上壁部を突き抜けて外部に突出している．そして、
このロッド３９の先端部に形成したフランジ！’ｉｆ！
４０と外ノズル３１の−ヒ而との間に介装したばね４ｌ
によって弁体３８は上向きに付勢されているとともに、
フランジ部４０には弁体３８をばね４ｌの力に抗して下
動させるだめの駆動手段が取り付けられている．さらに
，弁体３８の下部に前記パイプ部３６の内部に挿入され
た叱出棒４３が取り付けられている．第２図に示すよう
に、叶出棒４３の下端部にはフランジ４４が固着され、
その上側にＯリング４５を挾んで吐出部材４７が設けら
れている．叱山部材４７は中空パイプ状で周囲に複数の
吐出孔４８，・・・が形成されており、パイプ部３６の
内壁１．Ｊ？！間なく嵌合した状焦で摺動自在に設けら
れている．なお、この叶出棒４３は接合面４９で弁体３
８から分はできるようになっている． 常時は第１図に示す状態にあり弁体３８によって中空部
３５が閉塞されているため、吐出部材４７から液体は吐
出されない．このとき，ノズルの吐出部５ａは第２図（
ａ）に示す如くなっている．前記駆動手段でフランジ部
４０を下向きに押し下げると、弁体の小径ｆ！３８ｂが
中窄部の大径部３５ａに嵌り込み小径部３８ｂから大径
部３５ａに至る液状物経路が開放されるとともに、吐出
部５ａが第２１図（ｂ）に示す如く開放される．弁体３
８の下動によって大陛部３５ａ内およびパイプ部３６内
の液状物が加圧され、液体が吐出部材の吐出口４８，・
・・から吐出される．液体の粘度が高い場合は、吐出孔
４８，・・・通過峙の抵抗が大きいので、接合而４９か
ら下の吐出棒４３を吐出部材４７、フランジ４４等とと
もに取り外しておくとよい．次に，この充填装楽の実際
の使用例を示す．第３因および第４図は化粧品等の液状
物（「液体」と呼ぶ）の充填ラインをあらわすもので、
この充填ラインの大半は階−Ｅ部（２Ｆ）に設けられて
おり，階下部（ＩＦ）にはラインの始端である容器供給
部５０のみが設置されている．人手等によって該容器供
給部５０に１列に連続して供給された容器Ｂ．・・・は
、傾斜コンベヤ５１によって階−Ｅ部に運び−ヒげられ
る．階上部には，２列平行に設けられた複列コンベヤ５
２（Ａ．Ｂ）．ｍ列コンベヤ５３，５４．５５が舶に設
けられ、これらコンベヤに沿って前移藏装置６０、充填
装！１６１，後移載装置６２、作業スペース６４ａ、中
栓機６５、作業スペース６４ｂ，！締機６６，インクジ
ェットプリンタ６７，ラベラ６８、カートナ６９等が設
置されている． 前移載装２１６０は、傾斜コンベヤ５ｌの終端部から複
列コンベヤ５２（Ａ，Ｂ）の始端部へ容器Ｂ，・・・を
移し持えるための装置で，支柱７０，・・・に昇降自在
に取り付けられた昇降ベース７ｌと、該昇降ベースの下
面に設けたリニアレール７２に沿って各コンベヤ５１．
５２（Ａ，Ｂ）と直交する方向に移動可能なスライドベ
ース７３と、該スライドペースの下面にコンベヤ方向に
１列に並設された複数（図示例では８）の容器把持具７
４．・・・とを備えている．容器把持具７４はエア等で
開閉する一対の爪を有し、これで容器の首の部分を把持
するようになっている．傾斜コンベヤ５１（Ｆ）終端部
に所定ａ（例えば８個）の容器Ｂ，・・・が並ぶと、昇
降ベース７ｌが下降して各把持具７４，・・・がそれぞ
れ１個ずつ容器を把持して再び上昇する．つぎに、スラ
イドベース７３が　複列コンベヤ５２（Ａ，Ｂ）のいず
れかの上方まで移動するとともに昇降ベース７ｌが下降
し、把持具７４，・・・が把持していた容器Ｂ，・・・
をコンベヤの上に開放する．その後，昇降ベース７２お
よびスライドベース７３は元の傾斜コンベヤ上方位置に
′４Ｊｕする．スライドベース７３は傾斜コンベヤ５１
のＬ方位近からコンベヤ（Ａ）および（Ｂ）の七方位置
を交芽に往復するようになっているので，コンベヤ（Ａ
）と（Ｂ）に８個づつの容器Ｂ，・・・が交圧に供給さ
れる． 充填装７１６ｌは、本発明の充填装置ｌ，・・・を複列
コンベヤ５２（Ａ，Ｂ）に沿って複数組（８組）並設し
たもので、ストレージタンクｌ７および加圧タンク３は
各組共通となっている．定容祉シリンダ４．・・・は機
枠に固定して設けられ、充填ノズル５，・・・は共通の
可動プレート８５に取り付けられている．可動プレート
８５はロータリアクチュエータ８６によって昇降枠８７
に対し前後動可能で、さらに昇降枠８７は支柱８８．８
８に沿って昇降可能である．また、可動プレート８５の
下方には中央部が樋状に凹んだ滴受板９０が設けられて
いる．この滴受板９０は固定枠９ｌのリニャレール９２
に沿って前後動可能で、可動プレート８５の前後動作と
同期して前後動を行なうとともに、充填ノズル５，・・
・が昇降する際にはノズルよりも後方に引き込むように
なっている．つぎに、第５図に示すフローチャートに基
づいて、この充填装２１６１の動作を説明する． コンベヤ（Ａ）または（Ｂ）の始端部に供給された所定
数の容器Ｂ．・・・は終端部側に搬送され、途中充填ノ
ズル５，・・・の直下にあたる充填位置で一旦停旧させ
られる．容器Ｂ．・・・が充填位置に到達すると、充填
ノズル５全体が下降するとともに、充填ノズルの中ノズ
ル３２が下動させられ、吐出部材４７から容器Ｂ内に液
体が充項される．充填が完了すると充填ノズル５が−ヒ
昇して前後方向に移動するとともに、コンベヤが再び作
動し、容器は終端部に搬送される．充填位置にはコンベ
ヤ（Ａ）の容器とコンベヤ（Ｂ）の容器が交亙に供給さ
れ、それに応じて充填ノズル５．・・・が前後に適宜移
動する．換言すれば、一方のコンベヤ上の容器に液体を
充填中に、他方のコンベヤによって次の空の容器が充填
位置まで運ばれてそこで待機している．このように構成
することにより，充填装置６ｌ全体の待ち時間がな〈な
り、液体の充填を能率よく行なうことができるのである
．また、充填ノズル５．・・・の下方に滴受板９０が設
けられているので、ノズルの前後移動中にその吐出部材
５ａから暇れ落ちた液体の滴で容器や搬送装置を汚すこ
とがない．なお，複列コンベア５２（Ａ，Ｂ）の作動・
停止のタイミングおよび充填装置６１の動作タイミング
は、前記前移ａ装置６０の動作および後記後移ａ装置６
２の動作と同期して行なわれる． 後移載装２１６２は、前記前移ａ装置６ｏと同様の構成
で，支柱１００，昇降ベース１０１，　　リニャレール
１０２，スライドベース１０３および容器把持具ｌ０４
．・・・を備え，複列コンベヤ５２（Ａ，Ｂ）の終端部
に交亙に搬送されてくる液体充項後の所定数の容器Ｂ，
・・・を、コンベヤ５３の始端部に顔次移し換えるよう
になっている．液体を充填された容器Ｄ．・・・は．以
下顔次に，中挫機６５によってフィーダ６５ａから供給
されるよって中栓が取り付けられ、作業スペース６４ｂ
で人手によって被せられた蓋が蓋締ｆｉ６６で締められ
、インクジェットプリンタ６７によって所定の印字が施
され、ラベラ６８によってラベルが貼られ、カートナ６
９によって箱詰めされる．なお、容器や液体の種類によ
っては、通常の蓋の代りにノズル付き蓋等を取り付（ナ
ることかあり、このような場合は作業スペース６４ａ，
６４ｂを利用して手作業で行なってもよい． ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる液状物
の充填装置は、粘度の高い液状物や気泡の生じやすい液
状物でもノズルの吐出駿に変動が生じず、常に充填騒を
一定させることができるようになった．

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定加圧下で液状物を貯えておく加圧タンクと、
   ピストンの１ストロークで前記加圧タンクに接続された
   吸引側ポートから定容量の液状物を吸引するとともに同
   量の液状物を吐出側ポートから吐出する定容量シリンダ
   と、該定容量シリンダの吐出側ポートから吐出された液
   状物を所定の容器内に充填するノズルとを備えたことを
   特徴とする液状物の充填装置。