JPH0439199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は定量充填機、特に壜等の容器内に一定
量の流体を充填するピストン式の定量充填機に用
いられるピストンとシリンダの機構に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般にピストン式の定量充填機は、第４図に示
すように、容器１を載せた容器台２が上昇すると
同時に、連結棒（コネクチングロツド）３が下降
して（図中矢印参照）、このコネクチングロツド
３に連接するピストン４を引き下げることによ
り、給液通路５を介してタンク６に連通するシリ
ンダ７内に一定容量の充填液を吸引する。

シリンダ７への給液が完了すると、第５図に示
すように、三方切替コツク８が回動して給液通路
５を遮断し、同時に充填液通路９が開放してシリ
ンダ７内と充填ノズル１０とを連通させる。その
後ピストン４の上昇（第５図中の矢印参照）によ
つて容器１内に液の充填が開始される。なお、こ
の充填開始後は容器台２は容器１を載せたまま
徐々に下降している（同図中の矢印参照）。

こうして、第６図に示すように、予め定められ
た所定の作動ストローク（第６図中の寸法Ｈ）分
だけピストン４が上昇することにより容器１への
所定量の液充填が完了し、容器台２が下降し（第
６図中の矢印参照）、容器１は機外に排出される。

このようなピストン式の定量充填機において、
容器１に充填される充填液の容量Ｖは、内径Ｄの
シリンダ７の断面積とピストン４の作動ストロー
クＨとの積 Ｖ＝（π／４）×D²×Ｈ …(1) により一義的に定まるものである。したがつて、
当該充填液の充填容量Ｖの変更は、通常ピストン
４の作動ストロークＨをストローク調節機構（図
示せず）により調節することにより行なつてい
る。なお、ピストン４に対してシリンダ７が往復
動する機構の定量充填機の場合にはシリンダ７の
作動ストロークＨを調節することになる。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のように構成された従来のピストン式の定
量充填機では充填液の容量変更は、ピストン４ま
たはシリンダ７の作動ストロークＨを変化させる
ことによつて行なつているから、シリンダ７の内
径Ｄが大きい場合には、作動ストロークＨにわず
かな誤差があつても、充填容量Ｖの誤差は大きく
なる。ピストン式の充填機の容量誤差を引き起こ
す上記作動ストロークＨの誤差発生の一般的な原
因は、ピストン４又はシリンダ７を駆動するスト
ローク駆動源（図示せず）のバツクラツシユに起
因するところが大である。

したがつて、広範囲（例えば10対１）に容量変
更が行なわれる場合、特に、小容量の充填時に
は、該小容量製品に対する精度が低下するから、
この精度低下を防止するために、シリンダ７及び
このシリンダ７と摺動するピストン４を小径のサ
イズのものに取替えなければならず、コストがか
かるとともに、取替えの作業が煩雑であるという
問題点があつた。また、コストがかかる点と作業
の煩雑化の点から、シリンダ７とピストン４の取
替えをしない場合には、小容量製品に対しては精
度の低下を容認せざるを得ないという問題点があ
つた。

この考案はかかる問題点を解決するためになさ
れたもので、高コストをかけることなく、容易に
広範囲の容量変更を行なうことができるととも
に、各々の充填容量で高精度を保持できる容量変
更機構を備えた定量充填機を得ることを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る定量充填機の容量変更機構は、
容器に充填する充填液が供給されるシリンダと、
このシリンダに摺動可能に嵌挿されるピストンと
を備えて成り、このピストンは上記供給された充
填液の所定量を排出させるとともに、外径を異に
する大小複数のピストンから構成され、これら複
数のピストンの外側および内側に位置するシリン
ダまたは他のピストンに対して係脱自在に設けた
ものである。

［作用］ この考案においては、大径側ピストンをそれの
外側および内側に位置するシリンダまたはピスト
ンに対して係脱自在としたから、摺動するピスト
ンの断面積が広範囲に亘つて変化可能となる。

［実施例］ この考案におけるピストンは、予め外径を異に
する複数の筒状または柱状の部材を多段構造（例
えば大、中、小の３段構造）として形成し、各異
径部材の相対的位置を必要に応じて使いわけて変
更可能とすることにより充填容量の変更をして、
各々の容量で高精度を保持できるようにしてい
る。

以下、図示実施例に基づいて本考案を説明す
る。第１図は本考案に係る定量充填機の容量変更
機構の一部を断面で示した部分断面詳細図であ
り、前述の従来技術におけるシリンダ７とピスト
ン４に相当する部分の詳細を示している。

図において、７は充填液が供給され、定量充填
機本体（図示せず）に固定された内径Ｄのシリン
ダ、２０はこのシリンダ７に対し相対的に摺動可
能に嵌挿され、上記供給された充填液の所定量を
排出させるピストンであつて、このピストン２０
はそれぞれ外径を異にする大小複数の筒状および
柱状の部材から構成される多段構造となつてお
り、この実施例では外径の小さい小径ピストン２
０ａと大径側に設けた外径の大きい大径の筒体２
０ｂの２つの異径部材から構成されている場合を
示している。外径ｄの小径ピストン２０ａの下端
部は作動ロツド３と連接しており、この連接部３
ａは破断線ａにより示している。またこの小径ピ
ストン２０ａは大径の筒体２０ｂと相体的に摺動
可能となつており、充填液の液洩れ防止のために
リング状のシール部材２１が設けられている。２
１ａは小径ピストン２０ａの軸方向途中に全周に
亘つて設けられた溝で、締着部材２２を大径の筒
体２０ｂの貫通孔２３から締着してこの孔２３の
場所に位置させた溝２１ａに係止させることによ
り、小径ピストン２０ａを大径の筒体２０ｂに固
定できるようになつている。

大径の筒体２０ｂはシリンダ７に対し相対的に
摺動可能であり、充填液の液洩れ防止のためにリ
ング状のシール部材２１が設けられている。また
この大径の筒体２０ｂにも上記溝２１ａと同様な
溝２４が形成され、上述と同様に、シリンダ７の
貫通孔２５から締着部材２２を締着してこの孔２
５の場所に位置させた大径の筒体２０ｂの溝２４
に係止させることにより、大径の筒体２０ｂをシ
リンダ７に固定できるようになつている。なお、
締着部材２２としてこの実施例ではボルトを用い
ている。

したがつて、上記実施例では、ピストン２０の
うちの外側の部材である大径の筒体２０ｂを、こ
の大径の筒体２０ｂの外側に位置するシリング７
に対して、及び内側に位置する部材である小径ピ
ストン２０ａに対してそれぞれ係脱自在に設けた
場合を示している。

以上のように構成された本実施例の容量変更機
構は、次のように作動して容器への所定量の充填
を行なう。充填容量が小容量の時に適用される場
合をこの第１図は示しており、ボルト２２がシリ
ンダ７と大径の筒体２０ｂとを固定しているた
め、作動ロツド３の上下運動によつてこの作動ロ
ツド３に連接する小径ピストン２０ａが上下に摺
動することとなる。即ち、この場合には大径の筒
体２０ｂが小径ピストン２０ａのシリンダとして
の機能を有している。またこの第１図は小径ピス
トン２０ａの作動ストロークのニユートラル状態
を示している。次いで作動ロツド３が作動すると
小径ピストン２０ａのみが作動する。小径ピスト
ン２０ａが最も下降した状態（即ち充填開始時）
を第２図に示しており、また小径ピストン２０ａ
が最も上昇した状態（即ち充填終了時）を同図中
に一点鎖線で示している。したがつて作動ストロ
ークを図に示すように寸法Ｈとすると、所定量の
充填容量ｖは （小径ピストンの断面積）×（作動ストローク）で
求められるから ｖ＝（π／４）×d²×Ｈ …(2) となる。即ち、大きい作動ストロークＨのままで
小容量の充填を行なうことが可能となる。

次に充填容量が大容量の時においては、第３図
に示すように、シリンダ７の孔２５からボルト２
２を取外して、大径の筒体２０ｂの孔２３に締着
し、かつ小径ピストン２０ａの溝２１ａに係止さ
せる。すると小径ピストン２０ａと大径の筒体２
０ｂとが相互に一体化するため、作動ロツド３の
上下運動によつて、この作動ロツド３に連接する
小径ピストン２０ａと大径の筒体２０ｂとが一体
化したピストン２０となつて上下に摺動すること
になる。なお、ピストン２０が摺動する際にボル
ト２２が該摺動の邪魔にならないように、ボルト
２２の頭部が大径の筒体２０ｂの外側より外方に
突出しないようになつている。この第３図はピス
トン２０が最も下降した状態（すなわち充填開始
時）を示しており、またピストン２０が最も上昇
した状態（即ち充填終了時）を同図中に一点鎖線
で示している。したがつて所定量の充填容量Ｖは
（小径ピストン及び大径の筒体の合計断面積）×
（作動ストローク）で求められるから結局、 Ｖ＝（π／４）×D²×Ｈ …(3) となる。即ちこの第(3)式の場合の充填容量Ｖは、
シリンダ７の内径Ｄと作動ストロークＨとが従来
技術の場合（第６図の場合）とそれぞれ同一であ
れば従来技術における容量Ｖと同一となる。（第
(1)式参照）。

ところで、上記第１図〜第３図においては、シ
リンダ７上部のコツク、ノズル等は省略して示し
ており、またシリンダ７と大径の筒体２０ｂは断
面で表わしている。

なお、上記実施例はピストン２０を構成する異
径部材を大径及び小径の２段構造に形成した場合
を示したが、これに限られるものではなく、３段
構造又はそれ以上の多段構造とし、複数の異径ピ
ストンは任意の組合せでシリンダ７に係止自在と
することにより、広範囲の容量変更に対応するこ
とができる。例えば、大径の筒体、中径の筒対、
小径のピストンのように、３段構造のピストン２
０とした場合に、シリンダ、筒体およびピストン
のうち互いに摺接するもの同士をそれぞれ連結可
能に構成すれば、シリンダに３段階の容量をもた
せることができる。

また、上記実施例では充填容量の変更があつて
も作動ストロークＨを一定とした場合を示した
が、この作動ストロークＨの調整が必要な場合
は、該調整はストローク調節機構（図示せず）に
より、従来と同様に可能である。

ところで、上記説明は、シリンダ７側ほ固定さ
せ、ピストン２０側を摺動させる場合を示した
が、これとは逆にピストン２０に対しシリンダ７
を摺動させるようにしても上記実施例と同様の作
用効果を生じる。即ち、シリンダ７に対し、ピス
トン２０が相対的に摺動するように、作動ロツド
３を容量充填機本体に固定させるか又は作動さ
せ、かつシリンダ７をストローク駆動源により摺
動させるようにしてもよい。さらに、シリンダ７
と小径ピストン２０ａを共に固定させ、大径の筒
体２０ｂのみを摺動させるようにすれば容量変更
の適応性が一層向上する。この場合にボルト２２
は使用しないことになる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したとおり、ピストンを多
段構造として形成するという構成をとつたことか
ら、ピストンの断面積の変更が容易となり、複雑
な切換操作をしなくても、充填容量の広範囲の変
更を精度良く実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれこの考案の一実施例
に示す部分断面詳細図、第４図〜第６図はそれぞ
れ従来の定量充填機を示す縦断面図である。 ７……シリンダ、２０……ピストン、２０ａ…
…内側に位置するピストン（小径ピストン２０ａ
０ｂ……大径の筒体。なお、各図中同一符号は同
一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンの後退によつてシリンダ室内に充填液
   を吸引し、このピストンの前進によつて充填液を
   排出して容器内に充填する定量充填機において、
   上記シリンダとピストンとの間に１又は内外径の
   異なる２以上の筒体を相互に摺動可能に嵌合させ
   るとともに、これらシリンダ、筒体およびピスト
   ンの互いに摺接するもの同士を結合可能としたこ
   とを特徴とする定量充填機の容量変更機構。