JPH0551707U - 液体充填ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充填時に液体によって気体噴出路が閉塞され
るのを防止して、液面の誤検出による充填不足を防止す
る。 【構成】 液面検出用の空気が流通する気体噴出路２５
を内筒２２と外筒２３との間に設け、該気体噴出路２５
の噴出孔２５Ａを該内筒２３の筒部２３Ａの下端側に穿
設された各吐出孔２４よりも上方に設ける構成とした。
従って、ボトル１４内に液体Ｋを充填するときに、この
液体Ｋによって気体噴出路２５の噴出口２５Ａが覆われ
るのを防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば化粧水等の液体を連続的に容器内に充填する充填装置に用い て好適な液体充填ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５ないし図８に従来技術による液体充填ノズルを化粧水等の液体を容器内に 充填する充填装置の充填ヘッドに用いた場合を例に挙げて説明する。

【０００３】 図において、１，１，…は充填装置の一部を構成する複数個の充填ヘッド（２ 個のみ図示）を示し、該各充填ヘッド１の下端側には、後述の充填ノズル８が設 けられている。

【０００４】 ２は一端側が供給ポンプ３を介して中継タンク４に接続され、他端側が各充填 ヘッド１の個数分だけ分岐して接続管２Ａ，２Ａ，…（２本のみ図示）となった 供給配管を示し、該各接続管２Ａの先端側は、前記各充填ヘッド１の上端側に接 続されている。また、前記中継タンク４内には、貯蔵タンクから供給ライン（い ずれも図示せず）を介して供給された、例えば化粧水等の液体Ｋが一時的に蓄え られている。そして、該供給配管２は、前記中継タンク４内に蓄えられた液体Ｋ を供給ポンプ３を介して各接続管２Ａから各充填ヘッド１に圧送させるものであ る。

【０００５】 ５は一端側がエアタンク６に接続され、他端側が前述した供給配管２の各接続 管２Ａと同様に各充填ヘッド１の個数分だけ分岐して接続管５Ａ，５Ａ，…（２ 本のみ図示）となったエア配管を示し、該各接続管５Ａの先端側は、前記各接続 管２Ａと共に各充填ヘッド１の上端側に接続されている。そして、該エア配管５ は、前記エアタンク６内に充填された液面検出用の気体としての空気を各接続管 ５Ａを介して各充填ヘッド１に適宜供給するようになっている。

【０００６】 ７，７，…は各充填ヘッド１に接続された供給配管２の各接続管２Ａとエア配 管５の各接続管５Ａとに亘って配設された制御機構（２個のみ図示）を示し、該 各制御機構７は、前記エア配管５の各接続管５Ａに設けられた圧力センサと前記 供給配管２の各接続管２Ａに設けられた閉弁機構とこれらを制御するコントロー ルユニット（いずれも図示せず）とから大略構成されている。そして、該各制御 機構７は、前記エア配管５の各接続管５Ａ内を流通する空気の圧力が上昇すると 、この圧力上昇を圧力センサによって検出し、コントロールユニットを介して閉 弁機構を閉弁させて供給配管２の各接続管２Ａを遮断するものである。

【０００７】 ８，８，…は各充填ヘッド１の下端側に設けられた充填ノズルを示し、該各充 填ノズル８は、図６に示す如く、後述の外筒９、内筒１０、噴出管１１等から構 成されている。

【０００８】 ９は前記各充填ノズル８を構成する円筒状の外筒を示し、該外筒９は、その基 端側が前記充填ヘッド１の下端側に固着され、先端側が下向きに伸長して開口端 ９Ａとなっている。

【０００９】 １０は外筒９の内周側に設けられ、その下端側が該外筒９の開口端９Ａから突 出した内筒を示し、該内筒１０は、前記外筒９内を軸方向に伸長する筒部１０Ａ と、該筒部１０Ａの下端側に設けられた底部１０Ｂとから有底筒状に形成され、 該筒部１０Ａの上端側は、充填ヘッド１を介して供給配管２の接続管２Ａに接続 されている。また、前記底部１０Ｂの中央には、軸方向に貫通する段付穴１０Ｃ が穿設され、該段付穴１０Ｃの上端側には、噴出管１１が挿嵌されている。

【００１０】 １１は内筒１０内を軸方向に伸長し、その下端側が該内筒１０の段付穴１０Ｃ に挿嵌されることによって気体噴出路となる小径筒状の噴出管を示し、該噴出管 １１は、その上端側が充填ヘッド１を介してエア配管５の接続管５Ａに接続され ることにより、エアタンク６内の空気を前記内筒１０の段付穴１０Ｃを介して後 述のボトル１４内に噴出するようになっている。

【００１１】 １２，１２，…は外筒９の開口端９Ａの下方であって、内筒１０の筒部１０Ａ 下端側に径方向に複数個穿設された吐出孔を示し、該各吐出孔１２は、前記内筒 １０の内，外を連通することによって、供給配管２、充填ヘッド１等を介して中 継タンク４内の液体Ｋが内筒１０内に供給されると、この液体Ｋを径方向外向き に吐出するものである。

【００１２】 次に、１３は図示しないカム機構によって上，下動する昇降台、１４は該昇降 台１３上に配置され、その上端側が開口部１４Ａとなった容器としてのボトルを 示し、該ボトル１４は、前記昇降台１３によって上昇されることによって、その 開口部１４Ａから充填ノズル８が挿入されるようになっている。

【００１３】 従来技術による充填装置は上述の如き構成を有するもので、搬送装置（図示せ ず）によって搬送されてきたボトル１４が昇降台１３上に配置されると、該昇降 台１３は、図７に示す如く、このボトル１４を上方に移動して、その開口部１４ Ａを介して充填ノズル８の下端側を該ボトル１４内に挿入させて、液面検出用の 空気が噴出される内筒１０の段付穴１０Ｃ下端を図中に二点鎖線で示す充填終了 時の液面高さ位置に配置する。次に、充填装置は、制御機構７による供給配管２ の接続管２Ａを開弁状態にして各吐出孔１２から液体Ｋを前記ボトル１４内に吐 出させると共に、噴出管１１を介して内筒１０の段付穴１０Ｃから液面検出用の 空気を噴出する。

【００１４】 そして、ボトル１４内への充填が進み、この液体Ｋの液面が上昇して充填終了 位置に達し、内筒１０の段付穴１０Ｃが液体Ｋによって覆われて、エア配管５の 接続管５Ａ内の圧力が上昇すると、該充填装置は、この空気の圧力上昇を制御機 構７に備えられた圧力センサで検出し、コントロールユニットを介して閉弁機構 により供給配管２の接続管２Ａを閉弁してボトル１４内への液体Ｋの充填を停止 する。そして、内部に液体Ｋが充填されたボトル１４は、昇降台１３により下降 されて充填ノズル８が抜き取られ、再び搬送装置によって蓋付工程等の後工程に 搬送される。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術による充填装置では、充填する液体Ｋが化粧水等 のように粘性の低い水状である場合には、図７に示したように各吐出孔１２から 液体Ｋを勢いよく吐出しつつ、その液面を液面検出用の空気で検出することによ って正確に充填することができる。

【００１６】 しかし、図８に示す如く、充填される液体Ｋが例えばシャンプー液等のように 高い粘性を有する場合には、各吐出孔１２から吐出するときにその粘性によって 液体Ｋを勢いよく吐出することができず、該各吐出孔１２から吐出された液体Ｋ が内筒１０の筒部１０Ａ外周を伝って底部１０Ｂの下面側に巻込まれて該底部１ ０Ｂを覆ってしまう。これにより、該底部１０Ｂに穿設された段付穴１０Ｃを液 体Ｋで覆うかたちとなり、該段付穴１０Ｃから噴出される液面検出用の空気が遮 断されて、エア配管５の接続管５Ａ内の圧力を上昇させてしまうことがある。こ れにより、制御機構７は、この圧力上昇を充填終了時のものと誤検出して供給配 管２の接続管２Ａを閉塞して液体Ｋの吐出を停止させてしまう。この結果、ボト ル１４内に液体Ｋが所定量充填されず、該液体Ｋの充填不足が生じてしまい歩留 りが低下するばかりか、誤ってこの充填不足の商品が出荷されることにより、商 品に対する信頼性が大幅に低下してしまうという問題がある。

【００１７】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、充填時に液体によっ て気体噴出路が閉塞されるのを防止して、液面の誤検出による充填不足の発生を 防止できるようにした液体充填ノズルを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために本考案が採用する構成は、容器内に挿入される 外筒と、該外筒内に軸方向に伸長して設けられ、少なくとも充填時にはその下端 側が該外筒外に突出する有底筒状の内筒と、該内筒の下端側に位置して径方向に 穿設され、該内筒内に供給された液体を前記容器内に吐出する吐出孔と、該吐出 孔の上方に位置して前記内筒と外筒との間に設けられ、液面検出用の気体を前記 容器内に向けて噴出する気体噴出路とからなる。

【００１９】

【作用】

上記構成により、気体噴出路から液面検出用の気体を噴出しつつ、吐出孔から 液体が吐出されても、該気体噴出路が該吐出孔から吐出された液体によって閉塞 されることなく正確な液面を検出する。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図３に基づいて説明する。なお、実施例で は前述した図５ないし図８に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し 、その説明を省略するものとする。

【００２１】 図中、２１は各充填ヘッド１の下端側に設けられた本実施例による液体充填ノ ズルとしての充填ノズルを示し、該充填ノズル２１は、従来技術で述べた充填ノ ズル８とほぼ同様に、後述の外筒２２、内筒２３等から構成されている。

【００２２】 ２２は基端側が充填ヘッド１に固着され、下向きに伸長した先端側が開口端２ ２Ａとなった円筒状の外筒、２３は該外筒２２内に軸方向に上，下動可能に設け られた内筒を示し、該内筒２３は、前記外筒２２内を軸方向に伸長する筒部２３ Ａと、該筒部２３Ａの下端側を閉塞する底部２３Ｂとから有底筒状に形成されて いる。また、該底部２３Ｂの外周側には、後述のシール部材２６が取付けられる 環状の溝部２３Ｃが形成されている。さらに、該内筒２３の上端側外周には、該 内筒２３を前記外筒２２に対して常時上向きに付勢するコイルばねが設けられ、 その上方には、充填時に該コイルばねの付勢力に抗して該内筒２３を下方に押圧 することによって、該内筒２３の下端側を図中に二点鎖線で示すように外筒２２ の開口端２２Ａから突出されるエアシリンダ（いずれも図示せず）が配設されて いる。

【００２３】 ２４は内筒２３の筒部２３Ａの下端側に位置して径方向に複数個穿設された吐 出孔を示し、該各吐出孔２４は、従来技術で述べた各吐出孔１２と同様に前記内 筒２３内に供給された液体Ｋを径方向外向きに吐出するものである。

【００２４】 ２５は外筒２２と内筒２３との間に形成された気体噴出路を示し、該気体噴出 路２５は、その基端側が充填ヘッド１を介してエア配管５の接続管５Ａに接続さ れることによって、先端側の噴出口２５Ａから液面検出用の気体としての空気を 噴出するようになっている。

【００２５】 ２６は内筒２３の溝部２３Ｃに取付けられたシール部材を示し、該シール部材 ２６は、内筒２３が外筒２２内に格納されることにより、各吐出孔２４から外部 に液体Ｋが漏れるのを防止するものである。

【００２６】 本実施例による充填装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動に ついて説明する。

【００２７】 まず、搬送装置（図示せず）によってボトル１４が搬送されてきて昇降台１３ 上に配置されると、該昇降台１３は、図２に示す如く、このボトル１４を上方に 移動し、その開口部１４Ａを介して充填ノズル２１の下端側を該ボトル１４内に 挿入させ、気体噴出路２５の噴出口２５Ａを、図中に二点鎖線で示す充填終了時 の液面高さ位置に配置する。次に、充填装置は、内筒２３をエアシリンダによっ て下方に押圧して、その下端側に穿設された各吐出孔２４を外筒２２の開口端２ ２Ａから外部に露出させ、制御機構７による供給配管２の接続管２Ａを開弁状態 にして該各吐出孔２４から液体Ｋを径方向外向きに吐出させると共に、気体噴出 路２５の噴出口２５Ａから液面検出用の空気を噴出する。

【００２８】 そして、ボトル１４内への液体Ｋの充填が進み、この液体Ｋの液面が上昇して 充填終了位置に液面が達し、気体噴出路２５の噴出口２５Ａがこの液体Ｋによっ て覆われて、エア配管５の接続管５Ａ内の圧力が上昇すると、該充填装置は、こ の空気の圧力上昇を制御機構７に備えられた圧力センサで検出し、コントロール ユニットを介して閉弁機構により供給配管２の接続管２Ａを閉弁してボトル１４ 内への液体Ｋの充填を停止する。

【００２９】 さらに、充填装置は、図３に示す如く、エアシリンダによる内筒２３の押圧を 解除して、コイルばねの付勢力で該内筒２３を上方に移動して外筒２２内に格納 し、その下端側に取付けられたシール部材２６によって各吐出孔２４を閉塞して 充填を完了する。そして、内部に液体Ｋが充填されたボトル１４は、昇降台１３ により下降されて充填ノズル２１が抜き取られ、再び搬送装置によって蓋付工程 等の後工程に搬送される。

【００３０】 かくして、本実施例によれば、充填装置によってボトル１４内に液体Ｋを充填 するときに該液体Ｋの充填終了位置を検出する液面検出用の空気が噴出される気 体噴出路２５を各吐出孔２４よりも上方に設ける構成としたから、液体Ｋがシャ ンプー液等のように粘性が高く、充填時に内筒２３の底部２３Ｂの下端側に巻込 まれる場合でも、この液体Ｋで気体噴出路２５の噴出口２５Ａが覆われるのを確 実に防止することができる。

【００３１】 この結果、液体Ｋの充填時に液面の誤検出が生じるのを防止でき、液面の誤検 出による充填不足が発生するのを防止して、生産性や歩留りを大幅に向上するこ とができる。また、充填不良を防止することによって商品への信頼性が低下する のも抑制することができる。

【００３２】 なお、前記実施例では、内筒２３は、外筒２２に対して上，下動可能に設ける ものとして述べたが、本考案はこれに限らず、例えば、図４に示す変形例の如く 、内筒２３′をその下端側が外筒２２′から突出した状態で、例えば１２０度間 隔で設けた３個の固定部材３１，３１，…（一個のみ図示）を介して外筒２２′ の内周側に固定するようにしてもよい。

【００３３】 このように構成することによっても、各固定部材３１間の気体噴出路２５′を 介して噴出口２５Ａ′から液面検出用の空気を噴出しつつ、該噴出口２５Ａ′が 覆われることによって液体Ｋの液面を検出することができる。

【００３４】 また、前記実施例では、充填装置で液体Ｋとしての化粧水やシャンプー液を充 填する場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば清涼飲料水や醤油等 の食料品の充填に用いてもよい。

【００３５】 さらに、前記実施例では、液面検出用の気体として空気を用いた場合を例に挙 げて説明したが、本考案はこれに限らず、例えば窒素ガス、二酸化炭素ガス等の 他の気体を用いてもよい。

【００３６】

【考案の効果】

以上詳述した通り、本考案によれば、液面検出用の気体が噴出される気体噴出 路を外筒と内筒との間であって、該内筒の下端側に穿設された吐出孔よりも上方 に設けるようにしたから、容器内に液体を充填するときに、この液体によって該 気体噴出路が覆われるのを確実に防止することができ、該気体噴出路が覆われる ことによって生じる液面の誤検出を防止して、充填不足が生じるのを防止するこ とができ、信頼性や歩留り等を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による充填ノズルを示す縦断面
図である。

【図２】図１中の充填ノズルによってボトル内に液体を
充填している状態を示す縦断面図である。

【図３】ボトル内への充填が終了した状態を示す図２と
同様の縦断面図である。

【図４】本考案の変形例による充填ノズルを示す縦断面
図である。

【図５】従来技術による充填装置を示す構成図である。

【図６】図５中の充填ノズルの要部を拡大して示す縦断
面図である。

【図７】図６中の充填ノズルによってボトル内に液体を
充填している状態を示す縦断面図である。

【図８】段付穴（気体噴出路）が液体によって覆われた
状態を示す図７と同様の縦断面図である。

【符号の説明】

１４ ボトル（容器） ２１，２１′ 充填ノズル（液体充填ノズル） ２２，２２′ 外筒 ２３，２３′ 内筒 ２４，２４′ 吐出孔 ２５，２５′ 気体噴出路 Ｋ 液体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に挿入される外筒と、該外筒内に
   軸方向に伸長して設けられ、少なくとも充填時にはその
   下端側が該外筒外に突出する有底筒状の内筒と、該内筒
   の下端側に位置して径方向に穿設され、該内筒内に供給
   された液体を前記容器内に吐出する吐出孔と、該吐出孔
   の上方に位置して前記内筒と外筒との間に設けられ、液
   面検出用の気体を前記容器内に向けて噴出する気体噴出
   路とから構成してなる液体充填ノズル。