JPH10218103A - Filling device - Google Patents

Filling device

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JPH10218103A
JPH10218103A JP2086797A JP2086797A JPH10218103A JP H10218103 A JPH10218103 A JP H10218103A JP 2086797 A JP2086797 A JP 2086797A JP 2086797 A JP2086797 A JP 2086797A JP H10218103 A JPH10218103 A JP H10218103A
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filling
valve
opening
container
nozzle
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Satsuki Kawaji
五月 河路
Yasuaki Matsumoto
泰明 松本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a filling device undergoing no liquid drip, and having a simple structure and high reliability. SOLUTION: The device is formed by providing a nozzle tip end valve 41 at the bead end of a filling nozzle 40, and a control circuit 44 for giving a predetermined time delay to open and close signals outputted to a valve open and close driving mechanism 42 and force feed signals outputted to a piston- configured force feed pump mechanism 43, so that an actual valve open timing of the nozzle tip end valve 41 and an actual discharge timing of the force feed pump mechanism 43 are accorded with each other by setting the time delay, thus preventing liquid drip.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ジュース、乳飲
料、酒類等を容器内に無菌状態で充填する装置等に使用
される充填装置に関する。さらに特定すれば、本発明は
充填開始または充填終了時において充填物が充填ノズル
から滴下する液垂れを防止することができる充填装置を
提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filling device used for filling a container with juice, milk drink, liquor and the like under aseptic conditions. More specifically, the present invention is to provide a filling device capable of preventing a dripping of a filling material from a filling nozzle at the start or end of filling.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ジュースや乳飲料、酒類等の
飲料を無菌状態で充填するいわゆる無菌充填装置があ
る。このような装置は、この飲料等を充填する容器の種
類、充填する飲料の種類等に対応して各種のものがあ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a so-called aseptic filling device for filling beverages such as juice, milk drinks and alcoholic beverages in an aseptic state. There are various types of such devices corresponding to the type of container for filling the beverage and the like, the type of beverage to be filled, and the like.

【0003】これらの装置には、上記の容器の内面をた
とえば過酸化水素のガス等により滅菌し、この内部が滅
菌された容器内に無菌状態の飲料を充填してシールする
ものである。このような装置は、缶やビン等の容器のみ
ならず、加熱ができずかつ耐圧性の低い紙容器内にも飲
料等を無菌充填することが可能である。
In these apparatuses, the inside of the above-mentioned container is sterilized by, for example, a gas of hydrogen peroxide or the like, and a sterilized container is filled with a sterilized beverage and sealed. Such an apparatus is capable of aseptically filling beverages and the like into not only containers such as cans and bottles but also paper containers that cannot be heated and have low pressure resistance.

【0004】ところで、このような装置においては、上
記の容器内に飲料等の充填物を充填する装置が設けられ
ている。従来のこのような充填装置には各種の形式のも
のがある。たとえば、容器内に充填物を充填する充填ノ
ズルに充填物を重力により供給し、この充填ノズルの途
中に開閉弁を設け、この開閉弁の開閉により容器内に充
填をおこなうものがある。しかし、このようなものは、
粘性の高い充填物を充填することが難しく、またこの充
填物の充填量を計量する機構が必要となる。
Incidentally, such an apparatus is provided with an apparatus for filling the above-mentioned container with a filler such as a beverage. There are various types of such conventional filling devices. For example, there is a type in which the filling material is supplied by gravity to a filling nozzle for filling the filling material into the container, an opening / closing valve is provided in the middle of the filling nozzle, and the inside of the container is filled by opening / closing the opening / closing valve. But something like this
It is difficult to fill a highly viscous filler, and a mechanism for measuring the filling amount of the filler is required.

【0005】また、充填物をピストン機構により充填ノ
ズルに圧送する形式の充填装置があり、このものは粘性
の高い充填物でも充填することができるとともに、この
ピストン機構のストロークを制御することにより正確に
充填量を設定することができる。
Further, there is a filling device of a type in which the filling material is pressure-fed to a filling nozzle by a piston mechanism. This filling device can fill even a highly viscous filling material, and can control the stroke of the piston mechanism to control the filling. The filling amount can be set at

【0006】しかしながら、このようなピストン機構を
用いた充填装置では、液を強制的に止めるノズル先端弁
と組み合わせた場合、2つの機構の作動タイミングを合
わせることが難しく、このため、充填物の圧送開始およ
び終了時において、充填物の圧が連続的に変化し、充填
ノズルの先端から充填物が不所望に滴下するいわゆる液
垂れを生じ、容器の外面や装置を汚損するという不具合
が生じやすい。
However, in such a filling device using a piston mechanism, it is difficult to match the operation timings of the two mechanisms when combined with a nozzle end valve for forcibly stopping the liquid, and therefore, pressure feeding of the filling material is performed. At the start and end, the pressure of the filling material changes continuously, causing a so-called dripping of the filling material undesirably dripping from the tip of the filling nozzle, which easily causes a problem that the outer surface of the container and the device are soiled.

【0007】このような不具合を解消するために、従来
からこのようなピストン機構を用いた充填装置におい
て、充填ノズルの先端部に差圧開閉弁を設けたものがあ
る。この差圧開閉弁は、スプリング等で付勢された弁体
を有し、内部の充填物の圧力が所定の圧力以上になった
場合にのみ開弁し、上記のようなピストン機構の作動開
始および停止時における液垂れを防止するように構成さ
れている。
In order to solve such a problem, a filling device using such a piston mechanism has conventionally been provided with a differential pressure opening / closing valve at the tip of a filling nozzle. This differential pressure on-off valve has a valve body urged by a spring or the like, and opens only when the pressure of the internal filling material becomes a predetermined pressure or more, and starts the operation of the piston mechanism as described above. It is configured to prevent liquid dripping at the time of stop.

【0008】しかしながら、このようなものにおいて
も、差圧開閉弁より下部の充填液を保持するために、ノ
ズル先端にメッシュ等を設け、表面張力により液垂れを
防止しているが、完全に液垂れを防止することは難し
い。また、果肉等の固形物を含む液の場合には、このよ
うなメッシュ付きのノズルでは充填ができない。
However, even in such a device, a mesh or the like is provided at the tip of the nozzle in order to hold the filling liquid below the differential pressure on-off valve, and the dripping is prevented by the surface tension. It is difficult to prevent sagging. Further, in the case of a liquid containing a solid substance such as pulp, filling with such a mesh-equipped nozzle is not possible.

【0009】上記のようなピストン機構の作動開始およ
び停止時において充填物の圧力が連続的に変化した場合
に正確にオン、オフ的に開閉作動するとは限らず、やは
り液垂れを生じることがあった。
When the pressure of the filler continuously changes at the time of starting and stopping the operation of the piston mechanism as described above, the opening / closing operation is not always performed accurately on and off, and liquid dripping may also occur. Was.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に基づいてなされたもので、充填開始および停止時にお
いて、液垂れを確実に防止することができるとともに、
構造が簡単で信頼性の高い充填装置を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and can reliably prevent liquid dripping at the start and stop of filling.
An object of the present invention is to provide a filling device having a simple structure and high reliability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された本
発明は、容器の開口からこの容器内に充填物を注入する
充填ノズルの先端部に設けられたノズル先端弁と、この
ノズル先端弁を開閉駆動するエアシリンダを用いた弁開
閉駆動機構と、上記の充填ノズルに充填物を計量圧送す
るモータ駆動によるピストン形の圧送ポンプ機構と、上
記の弁開閉駆動機構に開閉信号を出力し、また上記の圧
送ポンプ機構に圧送信号を出力するとともに、この圧送
信号と開閉信号とを所定の時間遅れを与えて出力する制
御回路とを具備したものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a nozzle tip valve provided at a tip of a filling nozzle for injecting a filling material into the container from an opening of the container, and a nozzle tip valve provided at the tip of the nozzle. A valve opening / closing drive mechanism using an air cylinder for opening / closing the valve, a piston-type pumping pump mechanism driven by a motor for metering and feeding the filling material to the filling nozzle, and an opening / closing signal output to the valve opening / closing drive mechanism. And a control circuit for outputting a pumping signal to the pumping pump mechanism and outputting the pumping signal and the opening / closing signal with a predetermined time delay.

【0012】したがって、これら圧送信号および開閉信
号に対する圧送ポンプ機構およびノズル先端弁の作動の
遅れ時間を調整し、たとえば上記の圧送ポンプ機構のピ
ストンが実際に作動を開始および停止する時刻と、ノズ
ル先端弁が実際に開弁および閉弁する時刻とを正確に合
致させることができ、液垂れを確実に防止することがで
きる。また、この充填装置は基本的に圧送ポンプ機構を
用いたものであるから、粘性の高い充填物でも充填で
き、また充填量を正確に制御できるとともに構造も簡単
で信頼性が高い。
Accordingly, the delay time of the operation of the pumping pump mechanism and the nozzle tip valve with respect to the pumping signal and the opening / closing signal is adjusted, for example, the time at which the piston of the pumping pump mechanism actually starts and stops, the nozzle tip The time at which the valve actually opens and closes can be accurately matched, and liquid dripping can be reliably prevented. In addition, since this filling device basically uses a pumping pump mechanism, it can be filled with highly viscous filling material, and the filling amount can be accurately controlled, and the structure is simple and highly reliable.

【0013】また、請求項2に記載の本発明は、前記の
制御回路は、前記の圧送信号に対する前記の開閉信号の
時間遅れが変更可能なものである。上記の圧送ポンプ機
構のピストンが実際に作動を開始および停止する時刻
と、ノズル先端弁が実際に開弁および閉弁する時刻とを
正確に一致させることは難しい。これはモータ駆動によ
る圧送ポンプ機構の作動に対し、エアーシリンダを用い
た弁開閉駆動機構に作動遅れが生じるためである。この
ような場合に、圧送ポンプ機構のピストンが実際に作動
を開始および停止する時刻と、ノズル先端弁が実際に開
弁および閉弁する時刻とに予め最適の時間差を与えるこ
とにより、2つの作動タイミングが近似滴に一致し、液
垂れを防止することができる。本発明では、この時間差
を任意に変更することができる。充填物の性状、充填ノ
ズルの形状、圧送管路の構造等に対応して最適の時間差
を与えることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the control circuit, a time delay of the opening / closing signal with respect to the pumping signal can be changed. It is difficult to accurately match the time at which the piston of the pumping pump mechanism actually starts and stops operating with the time at which the nozzle tip valve actually opens and closes. This is because there is a delay in the operation of the valve opening / closing drive mechanism using the air cylinder with respect to the operation of the pumping mechanism driven by the motor. In such a case, by giving an optimal time difference in advance between the time when the piston of the pumping pump mechanism actually starts and stops operating and the time when the nozzle tip valve actually opens and closes, two operations are performed. The timing coincides with the approximate droplet, and the dripping can be prevented. In the present invention, this time difference can be arbitrarily changed. An optimum time difference can be given in accordance with the properties of the filling material, the shape of the filling nozzle, the structure of the pressure feeding pipeline, and the like.

【0014】また、請求項3に記載の本発明は、前記の
圧送ポンプ機構はダイヤフラム形のピストン機構を備え
ているものである。このダイヤフラム形のピストン機構
は摺動抵抗の変化等が少なく、作動特性が安定している
ので、液垂れをより確実に防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, the pressure pumping mechanism has a diaphragm type piston mechanism. Since the diaphragm type piston mechanism has a small change in sliding resistance and the like and has stable operation characteristics, it is possible to more reliably prevent liquid dripping.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の一実
施形態を説明する。この実施形態の装置は、たとえば円
筒状の紙容器に飲料等を無菌充填する装置に使用される
充填装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The device of this embodiment is a filling device used for a device for aseptically filling a beverage or the like into a cylindrical paper container, for example.

【0016】まず、図1および図2を参照して、この無
菌充填装置により充填される紙製の容器の構造を説明す
る。この容器1は円筒状をなし、周壁部2、上端壁部
3、下端壁部4を有し、これらは紙板の表面に樹脂被覆
その他の処理を施したもので、高い不透過性を有してい
るるまた、上記の上端壁部3には、開口すなわち飲口5
が形成され、この上端壁部3の上面にはアルミ箔および
樹脂の積層シートからなるシール蓋6が熱溶着され、こ
の飲口5をシールしている。
First, the structure of a paper container to be filled by the aseptic filling device will be described with reference to FIGS. This container 1 has a cylindrical shape, and has a peripheral wall portion 2, an upper end wall portion 3, and a lower end wall portion 4, which are obtained by applying a resin coating or other treatment to the surface of a paper board and having high impermeability. The upper end wall 3 has an opening, that is, a drinking port 5.
A sealing lid 6 made of a laminated sheet of aluminum foil and resin is heat-welded to the upper surface of the upper end wall 3 to seal the drinking opening 5.

【0017】次に、このような容器1内に飲料を無菌充
填する装置の一実施形態を図3および図4を参照して説
明する。この装置は無菌チャンバ10を備えており、こ
の無菌チャンバ10内には無菌空気供給機構11から滅
菌された空気が所定の圧力で供給され、この無菌チャン
バ10内全体を常時陽圧の無菌雰囲気に維持するように
構成されている。
Next, an embodiment of an apparatus for aseptically filling a beverage into such a container 1 will be described with reference to FIGS. The apparatus has a sterile chamber 10, and sterile air is supplied from a sterile air supply mechanism 11 at a predetermined pressure into the sterile chamber 10. It is configured to maintain.

【0018】そして、この無菌チャンバ10内には、容
器搬送機構12が設けられている。この容器搬送機構1
2は、この無菌チャンバ10内で容器1を搬送するもの
である。なお、13はこの容器1の転倒を防止するため
のガイド部材である。
A container transfer mechanism 12 is provided in the aseptic chamber 10. This container transport mechanism 1
Numeral 2 transports the container 1 in the sterile chamber 10. Reference numeral 13 is a guide member for preventing the container 1 from overturning.

【0019】そして、この容器搬送機構12の搬送経路
に沿って、上記の容器1の飲口5から内部に滅菌のため
の薬剤たとえば過酸化水素のガスを噴射してその内面を
滅菌する内面滅菌機構21、この容器1内に高温の空気
を噴出して乾燥させる乾燥機構22が設けられている。
さらに、この容器搬送機構12に沿って、容器1内に無
菌状態の飲料等を充填する充填装置23が設けられてい
る。なお、この充填の際には、この容器1はリフタ28
により上昇され、その飲口5内に充填機構23の充填ノ
ズルが挿入されるように構成されている。
Then, an agent for sterilization, for example, a hydrogen peroxide gas is injected into the inside of the drinking port 5 of the container 1 along the transfer path of the container transfer mechanism 12 to sterilize the inner surface. A mechanism 21 is provided with a drying mechanism 22 for blowing high-temperature air into the container 1 to dry the container.
Further, a filling device 23 for filling the container 1 with a sterile beverage or the like is provided along the container transport mechanism 12. At the time of this filling, the container 1 is
And the filling nozzle of the filling mechanism 23 is inserted into the drinking opening 5.

【0020】また、この充填装置23の後側には、窒素
ガス置換機構24が設けられ、充填された飲料等の液面
上の空間内に窒素ガスを供給し、この空間の空気を窒素
ガスと置換する。また、この窒素ガス置換機構23の後
側には、さらにシール機構25が設けられている。
A nitrogen gas replacement mechanism 24 is provided at the rear side of the filling device 23 to supply nitrogen gas into a space above the liquid level of the filled beverage or the like, and to convert the air in this space into nitrogen gas. Replace with Further, a sealing mechanism 25 is further provided behind the nitrogen gas replacing mechanism 23.

【0021】このシール機構25は、容器1の上端壁部
3の上面にアルミ箔と樹脂との積層フイルム等からなる
シール蓋6を熱溶着してこの容器1の開口すなわち飲口
5を密封するものである。なお、このシール蓋6は帯状
のブランク材27が外部のロール26から供給され、所
定の形状に切断されて熱溶着されるように構成されてい
る。なお、上記のブランク材27の導入部分にはノズル
29が設けられ、このブランク材27に過酸化水素のガ
スを噴射して滅菌処理を行うとともに、ホットエアノズ
ル19から噴出される乾燥用のホットエアによって乾燥
される。
The sealing mechanism 25 heat seals a sealing lid 6 made of a laminated film of aluminum foil and resin on the upper surface of the upper end wall 3 of the container 1 to seal the opening of the container 1, that is, the drinking opening 5. Things. The seal lid 6 is configured such that a strip-shaped blank material 27 is supplied from an external roll 26, cut into a predetermined shape, and thermally welded. A nozzle 29 is provided at the introduction portion of the blank material 27. A sterilization process is performed by injecting a hydrogen peroxide gas into the blank material 27, and the hot air for drying blown out from the hot air nozzle 19 is used. Dried.

【0022】なお、この図3では、上記の無菌チャンバ
10および容器搬送機構12は図示を容易にするために
直線状に描いてあるが、これらは直線状に限らず、たと
えばスペースを節約するために無菌チャンバ10を円筒
状に形成し、その内部に円弧状の軌跡に沿って容器を搬
送する容器搬送機構12を設けてもよい。
In FIG. 3, the aseptic chamber 10 and the container transport mechanism 12 are drawn in a straight line for ease of illustration, but they are not limited to a straight line, and for example, in order to save space. The aseptic chamber 10 may be formed in a cylindrical shape, and a container transport mechanism 12 for transporting the container along an arc-shaped locus may be provided therein.

【0023】次に、上記のような無菌チャンバ10の一
端部、この無菌チャンバ10が円筒状の場合にはその周
辺部の一箇所、には、容器搬入チャンバ30が形成さ
れ、また他端部、この無菌チャンバ10が円筒状の場合
には上記の容器搬入チャンバ30に隣接した周辺部の箇
所には、容器搬出チャンバ35が形成されている。
Next, a container carrying-in chamber 30 is formed at one end of the sterile chamber 10 as described above, or at one place around the sterile chamber 10 when the sterile chamber 10 is cylindrical. When the aseptic chamber 10 is cylindrical, a container discharge chamber 35 is formed at a peripheral portion adjacent to the container transfer chamber 30.

【0024】そして、たとえば外部のコンベア31によ
り搬送されて来た容器1は、位置決め機構32により保
持されて回転され、その飲口5が所定の方向に位置する
ように位置決めされ、上記の容器搬入チャンバ30を介
して上記の無菌チャンバ10内に搬入される。また、こ
の無菌チャンバ10内で飲料等が無菌充填されてシール
がなされた容器1は、たとえばリフト機構36等の容器
搬出移送機構により上記の容器搬出チャンバ35に移送
され、この容器搬出チャンバ35を介して外部に搬出さ
れる。
Then, for example, the container 1 conveyed by the external conveyor 31 is rotated by being held by the positioning mechanism 32 and positioned so that the drinking port 5 is positioned in a predetermined direction. It is carried into the aseptic chamber 10 through the chamber 30. Further, the container 1 in which the beverage or the like is aseptically filled and sealed in the aseptic chamber 10 is transferred to the container unloading chamber 35 by a container unloading transfer mechanism such as a lift mechanism 36, and the container unloading chamber 35 is Is carried out to the outside.

【0025】次に、上記のような無菌充填装置に使用さ
れている充填装置23の構成を図4ないし図8を参照し
て説明する。まず、この充填装置23の概略的な構成を
図4を参照して説明する。
Next, the structure of the filling device 23 used in the aseptic filling device as described above will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the filling device 23 will be described with reference to FIG.

【0026】図中の40は充填ノズルであって、この充
填ノズル40はその先端から充填物を噴出し、容器1内
に充填するものである。そして、この充填ノズル40に
は圧送ポンプ機構43から充填物が所定の圧力で1回の
充填量ずつ供給される。また、この充填ノズル40の先
端には、開閉弁であるノズル先端弁41が設けられ、こ
のノズル先端弁41は弁開閉駆動機構42により開閉作
動される。また、これらの圧送ポンプ機構43および上
記の弁開閉駆動機構42は、制御回路44からの圧送信
号および開閉信号により所定のタイミングで作動され
る。
In the figure, reference numeral 40 denotes a filling nozzle, which injects a filling material from its tip and fills the inside of the container 1. Then, the filling material is supplied to the filling nozzle 40 from the pressure feed pump mechanism 43 at a predetermined pressure for each filling amount. At the tip of the filling nozzle 40, a nozzle tip valve 41, which is an opening / closing valve, is provided. The nozzle tip valve 41 is opened and closed by a valve opening / closing drive mechanism. Further, the pumping pump mechanism 43 and the valve opening / closing drive mechanism 42 are operated at a predetermined timing by a pumping signal and an opening / closing signal from the control circuit 44.

【0027】次に、図5を参照して上記の充填ノズル4
0の部分を説明する。すなわち、この充填ノズル40の
先端には、たとえば複数の噴出口52が形成され、また
この先端部にはこの吐出口52を開閉する弁体51が設
けられ、上述のようなノズル先端弁41を構成してい
る。
Next, referring to FIG.
The part of 0 will be described. That is, for example, a plurality of ejection ports 52 are formed at the tip of the filling nozzle 40, and a valve element 51 for opening and closing the discharge port 52 is provided at the tip, and the nozzle tip valve 41 as described above is provided. Make up.

【0028】また、上記の弁体51には弁軸53が接続
されており、この弁軸53はこの充填ノズル40の後端
部まで延長され、この後端部に設けられたエアシリンダ
54等の駆動機構54に連結され、前記の弁開閉駆動機
構42を構成している。なお、55はこの充填ノズル4
0内に供給される充填物の供給口である。
A valve shaft 53 is connected to the valve body 51. The valve shaft 53 is extended to a rear end of the filling nozzle 40, and an air cylinder 54 and the like provided at the rear end are provided. And the valve opening / closing drive mechanism 42 described above. 55 is the filling nozzle 4
This is a supply port for the filling material supplied in the area 0.

【0029】また、前記の圧送ポンプ機構43は図6に
示すように構成されている。この圧送ポンプ機構43
は、シリンダ60およびピストン61を備え、このシリ
ンダ60とピストン61との間は合成ゴム材料からなる
ダイヤフラム62,63によりシールされ、ダイヤフラ
ムを用いたピストン機構を構成している。なお、このダ
イヤフラムを用いたピストン機構は、ピストン61の摺
動抵抗が少ないとともに、その摺動抵抗の変動等も少な
く、安定した作動特性を有しているという特徴がある。
The above-mentioned pressure feed pump mechanism 43 is configured as shown in FIG. This pumping pump mechanism 43
Has a cylinder 60 and a piston 61, and the gap between the cylinder 60 and the piston 61 is sealed by diaphragms 62 and 63 made of a synthetic rubber material to constitute a piston mechanism using the diaphragm. It should be noted that the piston mechanism using the diaphragm is characterized in that the sliding resistance of the piston 61 is small, the fluctuation of the sliding resistance is small, and the operating characteristics are stable.

【0030】また、上記のシリンダ60には、充填物の
吸入口64および吐出口65が形成されている。これら
の吸入口64および吐出口65は図示しない逆止弁と選
択的に開閉作動される開閉弁に接続され、上記のピスト
ン61の往復作動毎に吸入口64から所定量の充填物を
吸入し、吐出口65から所定量の充填物を吐出するもの
である。
The cylinder 60 has a filler inlet 64 and a filler outlet 65 formed therein. The suction port 64 and the discharge port 65 are connected to a check valve (not shown) and an opening / closing valve that is selectively opened / closed, and a predetermined amount of filler is sucked from the suction port 64 every time the piston 61 reciprocates. A predetermined amount of the filling is discharged from the discharge port 65.

【0031】また、上記のピストン61はピストンロッ
ド66を介して駆動機構により往復移動される。この実
施形態のものでは、この駆動装置はスクリュー形のもの
で、上記のピストンロッド66はスクリューロッド67
に螺合したナット部材68に連結されている。そして、
このスクリューロッド67はプーリ69,71およびタ
イミングベルト70によりステッピングモータまたはサ
ーボモータ72に連結されている。したがって、このモ
ータ72がたとえば正転すると上記のピストン61か前
進し、またこのモータ72が逆転するとこのピストン6
1が後退するように構成され、またこのモータ72の回
転量を調整することによりこのピストン61のストロー
クが変更され、吐出する充填物の量を任意に調整するこ
とができるように構成されている。
The piston 61 is reciprocated by a drive mechanism via a piston rod 66. In this embodiment, the driving device is of a screw type, and the piston rod 66 is a screw rod 67.
Is connected to a nut member 68 screwed into the nut. And
The screw rod 67 is connected to a stepping motor or a servomotor 72 by pulleys 69 and 71 and a timing belt 70. Therefore, when the motor 72 rotates forward, for example, the piston 61 advances, and when the motor 72 rotates reversely, the piston 6 moves forward.
1 is configured to retreat, and the stroke of the piston 61 is changed by adjusting the rotation amount of the motor 72, so that the amount of the discharged filler can be arbitrarily adjusted. .

【0032】次に、上記の制御回路44の構成およびそ
の作用を説明する。この制御回路44は、上記の充填ノ
ズル40の弁開閉駆動機構42にノズル先端弁41の開
閉信号を出力してこれを開閉させるとともに、上記の圧
送ポンプ機構43に圧送信号を出力して上記のピストン
61を往復作動させ、所定量の充填物を上記の充填ノズ
ル40に圧送するように構成されている。
Next, the configuration and operation of the control circuit 44 will be described. The control circuit 44 outputs an open / close signal of the nozzle tip valve 41 to the valve opening / closing drive mechanism 42 of the filling nozzle 40 to open and close the same, and outputs a pressure feed signal to the pressure pump mechanism 43 to output the signal. The piston 61 is reciprocated, and a predetermined amount of the filler is fed to the above-described filling nozzle 40 by pressure.

【0033】そして、この制御回路44にはタイミング
設定部45が設けられ、上記の開閉信号と圧送信号との
間に、所定の時間遅れを与えることができるように構成
されている。また、このタイミング設定部45は、この
時間遅れ量を任意に設定できるように構成されている。
The control circuit 44 is provided with a timing setting section 45 so that a predetermined time delay can be given between the opening / closing signal and the pressure feed signal. Further, the timing setting section 45 is configured to be able to arbitrarily set the time delay amount.

【0034】そして、この開閉信号と圧送信号との間の
時間遅れは、たとえば図8に示すように設定される。ま
ず、上記の開閉信号が出力されてから、ノズル先端弁4
1が実際に開弁および閉弁されるまでには、電気的、機
械的な原因による所定の時間遅れがある。また同様に、
上記の圧送信号が出力されてから、上記のピストン61
が実際に移動を開始または移動を終了するまでには、電
気的、機械的な原因による所定の時間遅れがある。
The time delay between the open / close signal and the pressure feed signal is set, for example, as shown in FIG. First, after the above open / close signal is output, the nozzle tip valve 4
There is a predetermined time delay due to electrical and mechanical causes before 1 is actually opened and closed. Similarly,
After the above pumping signal is output, the piston 61
There is a predetermined time delay due to electrical and mechanical causes before the movement actually starts or ends.

【0035】そして、この実施形態では、上記のノズル
先端弁41の時間遅れとピストン61の時間遅れの差に
対応して、これら開閉信号と圧送信号との間に所定の時
間差すなわち時間遅れが与えられるように設定されてい
る。
In this embodiment, a predetermined time difference, that is, a time delay is provided between the opening / closing signal and the pumping signal in accordance with the difference between the time delay of the nozzle tip valve 41 and the time delay of the piston 61. It is set to be.

【0036】したがって、たとえば図8に示すように、
開閉信号に対してノズル先端弁41の実際の開閉に時間
遅れDが生じた場合でも、これが相殺されてこのノズル
先端弁41の実際の開閉とピストン61の実際の移動開
始および停止すなわち吐出作動とのタイミングが正確に
一致するように設定されている。
Therefore, for example, as shown in FIG.
Even if a time delay D occurs in the actual opening / closing of the nozzle tip valve 41 with respect to the opening / closing signal, this is offset and the actual opening / closing of the nozzle tip valve 41 and the actual start and stop of the movement of the piston 61, that is, the discharge operation. Are set to exactly match the timing of

【0037】このような作動のタイミングの一致によっ
て、ピストンが移動を開始して充填物の加圧が開始され
た時刻と、ノズル先端弁41の開弁開始の時刻とが一致
する。またピストン61の移動が完全に停止して充填物
の圧力が零となった時刻と、ノズル先端弁41の閉弁が
完了する時刻とが一致し、これにより液垂れが確実に防
止される。
By the coincidence of the operation timings, the time when the piston starts moving and the pressurization of the filling material is started coincides with the time when the opening of the nozzle tip valve 41 is started. In addition, the time when the movement of the piston 61 is completely stopped and the pressure of the filling material becomes zero coincides with the time when the closing of the nozzle tip valve 41 is completed, whereby liquid dripping is reliably prevented.

【0038】この現象および効果は、各種の実験に基づ
いて得られたものであるが、液垂れの原因は充填物が実
際に加圧されていない状態においてノズル先端弁41等
の弁が開弁されることが原因であり、上記のような作動
タイミングによれば、このような液垂れの原因が排除さ
れるためであると説明される。
Although this phenomenon and its effects have been obtained based on various experiments, the cause of the liquid dripping is that the valves such as the nozzle end valve 41 are opened when the filling is not actually pressurized. It is explained that the cause is that the cause of such dripping is eliminated according to the operation timing as described above.

【0039】なお、実際の装置では、ノズル先端弁41
の開閉の時間遅れは、この装置を構成する各部の構成や
部品等により決定するものである。
In an actual apparatus, the nozzle tip valve 41
The time delay of the opening and closing of the device is determined by the configuration, parts, and the like of each unit constituting the apparatus.

【0040】また、実際の装置では、充填物の性状、充
填ノズルの形状、充填物の圧送の配管路等の構成によ
り、このピストンが移動を開始して充填物の加圧が開始
される時刻と、ノズル先端弁41の開弁開始の時刻との
間に意識的に時間差を与えることにより、2つの作動タ
イミングが一致し、液垂れを防止することができる。し
たがって、上記のようなタイミングの設定は、実際の装
置においては試験を繰り返して最適な値に設定するのが
実用的である。
In an actual apparatus, the time at which the piston starts moving and the time at which pressurization of the filling material is started depends on the properties of the filling material, the shape of the filling nozzle, and the configuration of the piping for pressure feeding of the filling material. By intentionally giving a time difference between the start of the opening of the nozzle tip valve 41 and the time at which the nozzle tip valve 41 starts to open, the two operation timings coincide with each other, and liquid dripping can be prevented. Therefore, it is practical to set the timing as described above to an optimum value by repeating a test in an actual apparatus.

【0041】なお、本発明は上記の実施形態には限定さ
れず、たとえば本発明の充填装置は上述のような無菌充
填装置にのみならず、各種の充填装置一般に適用するこ
とができる。また、制御回路における開閉信号と圧送信
号の時間遅れの設定は必ずしも任意に設定できるもので
ある必要はなく、たとえば充填物の種類が限定されてい
る専用の充填装置を量産する場合には、あらかじめ決定
した最適な値に固定的に設定しておいてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the filling device of the present invention can be applied not only to the above-described aseptic filling device but also to various filling devices in general. In addition, the setting of the time delay of the opening / closing signal and the pressure feed signal in the control circuit does not necessarily need to be arbitrarily set, and for example, when mass-producing a dedicated filling device in which the type of filling material is limited, The determined optimal value may be fixedly set.

【0042】また、圧送ポンプ機構の構成は、必ずしも
上記のようなダイヤフラム形のピストン機構には限定さ
れず、その他の形式のものを採用することが可能であ
る。
The construction of the pressure pump mechanism is not necessarily limited to the diaphragm type piston mechanism as described above, and other types can be employed.

【0043】[0043]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、圧送信号お
よび開閉信号に対する圧送ポンプ機構およびノズル先端
弁の作動の遅れ時間を調整し、たとえば上記の圧送ポン
プ機構のピストンが実際に作動を開始および停止する時
刻と、ノズル先端弁が実際に開弁および閉弁する時刻と
を正確に合致させることができ、液垂れを確実に防止す
ることができる。また、この充填装置は基本的に圧送ポ
ンプ機構を用いたものであるから、粘性の高い充填物で
も充填でき、また充填量を正確に制御できるとともに構
造も簡単で信頼性が高い等、その効果は大である。
As described above, according to the present invention, the delay time of the operation of the pumping pump mechanism and the nozzle tip valve with respect to the pumping signal and the opening / closing signal is adjusted, for example, the piston of the pumping pump mechanism actually starts operating. In addition, the time at which the nozzle tip valve actually stops and the time at which the nozzle tip valve actually opens and closes can be matched exactly, and dripping can be reliably prevented. In addition, since this filling device basically uses a pumping pump mechanism, it can be filled with highly viscous packing material, and its filling amount can be accurately controlled and its structure is simple and highly reliable. Is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実形態の装置による充填される容器の斜視
図。
FIG. 1 is a perspective view of a container to be filled by an apparatus according to one embodiment.

【図2】図1の2−2線に沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1;

【図3】本発明の充填装置が使用される無菌充填装置の
概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram of an aseptic filling device in which the filling device of the present invention is used.

【図4】本発明の充填装置の一実施形態の概略図。FIG. 4 is a schematic view of an embodiment of the filling device of the present invention.

【図5】本発明の充填装置の充填ノズルの縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a filling nozzle of the filling device of the present invention.

【図6】本発明の充填装置の圧送ポンプ機構の縦断面
図。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a pumping pump mechanism of the filling device of the present invention.

【図7】図5の充填ノズルの先端部を拡大した縦断面
図。
FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view of the tip of the filling nozzle of FIG. 5;

【図8】本発明の一実施形態の作動タイミングの例を示
すタイミングチャート。
FIG. 8 is a timing chart showing an example of operation timing according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 10 無菌チャンバ 23 充填装置 40 充填ノズル 41 ノズル先端弁 42 弁開閉駆動機構 43 圧送ポンプ機構 44 制御回路 Reference Signs List 1 container 10 sterile chamber 23 filling device 40 filling nozzle 41 nozzle tip valve 42 valve opening / closing drive mechanism 43 pumping pump mechanism 44 control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液状の充填物を容器内に所定量充填する
装置であって、 上記の容器の開口からこの容器内に充填物を注入する充
填ノズルの先端部に設けられたノズル先端弁と、このノ
ズル先端弁を開閉駆動するエアーシリンダを用いた弁開
閉駆動機構と、上記の充填ノズルに充填物を計量圧送す
るモータ駆動によるピストン形の圧送ポンプ機構と、上
記の弁開閉駆動機構に開閉信号を出力し、また上記の圧
送ポンプ機構に圧送信号を出力するとともに、この圧送
信号と開閉信号とに所定の時間遅れを与えて出力する制
御回路とを具備したことを特徴とする充填装置。
1. An apparatus for filling a predetermined amount of a liquid filling material into a container, comprising: a nozzle tip valve provided at a tip portion of a filling nozzle for injecting the filling material into the container from an opening of the container. A valve opening / closing drive mechanism using an air cylinder that drives the opening and closing of the nozzle tip valve, a motor-driven piston-type pumping pump mechanism that weighs and pumps the filling material to the filling nozzle, and a valve opening / closing drive mechanism that opens and closes the valve A filling device, comprising: a control circuit that outputs a signal, outputs a pumping signal to the pumping mechanism, and outputs the pumping signal and the opening / closing signal with a predetermined time delay.
【請求項2】 前記の制御回路は、前記の圧送信号に対
する前記の開閉信号の時間遅が変更可能なものであるこ
とを特徴とする請求項1の充填装置。
2. The filling device according to claim 1, wherein the control circuit is capable of changing a time delay of the opening / closing signal with respect to the pumping signal.
【請求項3】 前記の圧送ポンプ機構はダイヤフラムを
用いたピストン機構を備えていることを特徴とする請求
項1の充填装置。
3. The filling device according to claim 1, wherein said pumping pump mechanism includes a piston mechanism using a diaphragm.
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