JPS5942399Y2 - 回転式定量充填装置の揺動式カム機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転式定量充填装置に用いられる揺動式カム機
構に関する。

シリンダ装置を備える回転式定量充填装置では、そのシ
リンダ装置の容積増大時に充填液タンク内の充填液をシ
リンダ装置内に吸込み、次の容積減少時に吸込んだ充填
液をノズルを介して容器内に充填している。

容器が変更されて充填量を異ならせる必要が生じた際に
は、上記シリンダ装置のピストンのストロークを変更す
ればよいが、そのピストンの昇降を固定カムによって行
なっている一般の定量充填装置では、その固定カムを新
たな固定カムに変更する手間を要する。

上記揺動式カム機構は固定カムの変更の手間を省略でき
るようにしたもので、軸受を介して配設されたインナー
レース側の部材を揺動枠、アウターレース側の部材を回
転枠とするとともに、上記揺動枠を定量式充填装置の機
枠に揺動可能に支持し、回転枠には上記ピストンを連動
させている。

このような構成においては、上記揺動枠を、したがって
回転枠を傾斜させた状態でこの回転枠を回転式定量充填
装置の回転と同期して一体的に回転させれば、回転枠に
連動されたピストンは回転枠の傾斜に応じて昇降するこ
ととなり、そのピストンのストローク量は傾斜の度合い
を変更することニヨって自由に設定できることになる。

しかるに、従来の揺動式カム機構は、リング状の揺動枠
の一側部を機枠に軸支し、その支点と対向する他側位置
に揺動枠を昇降させるジヤツキ等の揺動機構を設けてい
たが、かかる構成では種々の不利な点があることが判明
しｔもすなわち、第１に、揺動枠を傾斜さぜるには上記
支点を中心として揺動させることになるので、その支点
位置は揺動枠の最高点位置又は最低点位置となる。

この状態では、最高点位置と最低点位置とを結ぶ線に対
して一側が上記ピストンの上昇工程、他側がピストンの
下降工程となり、しかもピストンを上昇させる際に揺動
枠に加わる反力と下降させる際に揺動枠に加わる反力と
は共に上記最高点位置と最低点位置とを結ぶ線を中心と
して揺動枠を同一方向に回転さぜるように使用するため
、上記支点及び揺動機構にはその回転力を受止められる
だけの剛性を持たせなげればならなかった。

第２に、ピストンのストロークは揺動枠の水平位置に対
する傾斜角度によって得られるが、上述した従来の揺動
式カム機構の構成では、ビストンストロークの可変調整
範囲と実質的に等しいだけの揺動機構のストロークが要
求されるため、上記剛性を要求されることと相まって揺
動機構の大型化を余儀無くされていた。

さらに第３に、特にビストンストロークの可変調整範囲
を大きくとる必要があるときには、ピストンの水平面上
の回転軌跡と、上記支点を中心として揺動させた揺動枠
の水平面に対する投影図とは、揺動機構と連動させた点
において水平面上の位置ずれが大きくなり、そのずれが
大きくなると、ヒストンと揺動枠との連動構成として、
例えばピストンに設けたカムフォロワを揺動枠と一体の
カムに係合させるという構成は、採用することが困難若
しくは不可能になるという問題点があった。

本考案は上述の種々の欠点を改善することを目的とする
もので、揺動枠の略中心を通りかつその揺動枠の平面に
沿５１本の線がその揺動枠と交差する、互いに対向する
離隔した２点の位置において、その揺動枠を軸支した回
転式定量充填装置の揺動式カム機構を提供するものであ
る。

以下図示実施例について本考案を説明すること、第１図
において、機枠１に固定した垂直軸２に回転テーブル３
を回転自在に軸支し、この回転テーブル３の外周部等間
隔位置に、第１図に部分的に示すカム機構４によって昇
降される壜台５をそれぞれ設けている。

上記回転テーブル３の上方にはこれと一体回動する充填
液タンク６を支持部材７を介して固定し、上記各壜台５
のそれぞれに対応する充填液タンク６の底面外周部位置
に定量式充填機構８を取付けている。

各定量式充填機構８は、各壜台５上に搬入される容器内
に充填液を注入するノズル９と、充填液タンク６内の充
填液を吸込み、その吸込んだ充填液を上記ノズル９に吐
出するシリンダ装置１０と、充填液タンク６とシリンダ
装置１０間、およびシリンダ装置１０とノズル９間の充
填液流路を切換え制御する三方向切換弁１１とを備えて
いる。

上記シリンダ装置１０を構成するピストン１２は、後に
詳述する揺動式カム機構１３によって昇降作動され、三
方向切換弁１１と協働してそのピストン１２の降下時に
充填液タンク６内の充填液をシリンダ装置１０内に吸込
み、上昇時には三方向切換弁１１を切換えてシリンダ装
置１０とノズル９とを連通させ、この状態でシリンダ装
置１０内に吸込んだ充填液をノズル９から容器内に吐出
させ１、 図示しない容器は機枠１に設けたコンベア１４によって
搬送され タイミングスクリュウ１５によってスターホ
イール１６に同期された後、そのスターホイール１６に
よって各壜台５上に１つずつ順次搬入される。

壜台５上に搬入された容器は上記カム機構４による壜台
５の上昇に伴なって上昇され、これにより相対的にノズ
ル９が容器内に挿入されると、充填液の充填が開始され
る。

そして充填の終了した容器は元の高さ位置まで降下され
た後、図示しない排出側のスターホイールにより排出コ
ンベア上に排出される。

なお、タイミングスクリュウ１５とスターホイール１６
とはそれぞれ駆動軸１７．１８によって相互に同期して
作動され、またスターホイール１６と回転テーブル３す
なわち壜台５とは、駆動軸１８に固定した駆動ギヤ１９
と回転テーブル３の下面に固定したメインギヤ２０との
噛合によって、やはり相互に同期して作動されるように
なっている。

次に、前述の揺動式カム機構１３は回転テーブル３の下
方に配設してあり、実質的に前記垂直軸２の軸芯を中心
とするリング状の揺動枠２１と、この揺動枠２１の外周
に玉軸受２２を介して回転自在に設けた回転枠２３とを
備えている。

上記揺動枠２１は、第２図に示すように、機枠１の一部
を構成する固定台ＩＡ上に設けた一対のブラケット２４
の軸２５によって軸支し、揺動枠２１の中心０を通りか
つ揺動枠の平面に平行な上記一対の軸２５を結ぶ軸線Ａ
を中心として、左右に揺動できるようにしている。

この揺動枠２１の下端には、上記軸線Ａと直交する位置
にジヤツキ３０のねじ俸３４を連結し、このジヤツキ３
０によって揺動枠２１の水平面に対する揺動角度を調整
できるようにしている。

第３図ないし第５図はそのジヤツキ３０の詳細を示しり
図で、ジヤツキの本体３１は一対のブラケット３２によ
り機枠１に揺動可能に軸承している。

この本体３１内にはウオームホイール３３を回転自在に
軸支し、たのウオームホイール３３の軸部に上述のねじ
棒３４を螺合してウオームホイール３３の回転によりそ
のねじ棒３４を昇降可能とし、さらにこのねじ棒３４の
上端部をピン３５を介して回動可能に上記揺動枠２１に
連結している。

上記ウオームホイール３３にはウオーム３６を噛合させ
、このウオーム３６は本体３１に軸支した水平方向の軸
３Ｔに取付けている。

そしてこの軸３７を、一対のユニバーサルジョイン）３
８およびスプライン嵌合部３９を介して機枠１上の原動
機４０に連動させている。

したがって、原動機４０によりウオーム３６を回転駆動
させれば、ウオームホイール３３を介してねじ棒３４が
昇降されるので、これにより揺動枠２１の傾斜角度を調
整することができる。

他方、前記回転枠２３には、第１図、第２図に示すよう
に、その外周面対向位置にローラ４１を設け、各ローラ
４１を回転テーブル３の下面に一体に設けたカム機構４
２内にそれぞれ係合させている。

各カム溝４２は揺動枠２１を揺動させた際のローラ４１
の移動軌跡に沿う形状を有しており、したがって揺動枠
２１はローラ４１がカム溝４２内を移動し得る範囲内で
自由に揺動することができ、しかも回転テーブル３が回
動された際には、回転枠２３は、揺動枠２１に伴なう傾
側角度位置に拘らず、上記カム溝４２およびローラ４１
を介して回転テーブル３と一体に回転することとなる。

さらに、上記回転枠２３の外周には前記定量充填機構８
と同数の突出杆４３を取付け、各突出杆４３と各定量充
填機構８を構成するシリンダ装置１０のピストン１２と
を、連結杆４４によりそれぞれ枢支連結している。

然して本実施例において＆東第１図に示すように充填液
タンク６内の充填液温度を検出する温度センサ５０を設
げるとともに、第５図に示すように軸３７の回転方向と
回転角度とを検出する回転トランスジューサ５１を設け
、上記温度センサ５０と回転トランスジューサ５１とを
図示しないマイクロコンピュータの人力ポートにそれぞ
れ接続し、また上記原動機４０はマイクロコンピュータ
の出力ポートに接続している。

なお、上記回転トランスジューサ５１は従来既に周知で
あるのでその構成についての説明は省略する。

以上の構成において、定量充填装置の運転開始時には、
マイクロコンピュータに容器の種類を指示すると、マイ
クロコンピュータはその容器の充填量に応じて原動機４
０を駆動し、回転トランスジューサ５１かものフィード
バック信号を受げつつ、揺動枠２１を所定のピストン１
２のストロークが得られる傾斜角度に傾斜させる。

これと同時に、充填液が油の場合、例えば１０００ｃｃ
の一定体積で充填を行なうことにしたとき、その油の温
度が５℃であれば重量は９３１ｇ、４５℃であれば９０
１ｇとなり、両者間に３０ｇもの重量差が生じてしまう
ので、上記マイクロコンピュータは温度センサ５０によ
り充填液の温度を検出し、その温度が基準温度と異なる
場合には、両者の温度差から上記揺動枠２１の傾側角度
を補正し、常に上記基準温度に換算した際に一定となる
充填液の体積すなわち一定重量を得られるようにしてい
る。

この後前述したような作動で容器内に充填液が充填され
るが、定量充填装置の作動中に充填液の温度が変動して
も、マイクロコンピュータは上述と同様にして揺動枠２
１の傾斜角度を補正するので、常に均一な充填が行なう
ことができる。

上記実施例では、揺動式カム機構１３は揺動枠２１の他
に回転枠２３を備えているが、この回転枠２３を省略し
て揺動枠２１に設げたカムにカムフォロワを介して上記
ピストン１２を直接連動させてもよい。

また揺動式カム機構は必ずしも回転テーブル３の下方に
設ける必要はなく、例えばシリンダ装置１０を切換弁１
１の上方に第１図とは逆方向に配設した構成では、その
シリンダ装置の周囲に、つまり充填液タンク６の周囲に
設けることができる。

この場合には、揺動枠２１の内側に回転枠２３を配置し
た構成とするか、或いは上述したように回転枠２３を省
略した構成とすることが好ましい。

さらに上記実施例では、揺動枠２１を揺動させる揺動機
構としてジヤツキ３０を用いているが、その他油圧シリ
ンダ装置を用いてもよい。

また揺動枠２１の傾斜状態はりヤスケール等により直接
揺動枠の外周部位置を検出することによって得てモヨ＜
、或いは原動機４０としてステッピングモータを用いる
ことができれば、それらの検出器を省略することができ
る。

さらに、充填液の温度を検出する代わりに、その温度変
化に応じて変動する比重を検出するようにしてもよい。

以上のように、本考案においては、揺動枠を、その略中
心を通りかつ揺動枠の平面に沿５１本の線がその揺動枠
と交差する、互いに対向する離隔した２点の位置におい
て軸支しているので、前述したピスト：／の昇降によっ
て揺動枠に作用する反力をその互いに対向する離隔した
２点の位置の軸受で、しかも最高点位置と最低点位置と
を結ぶ線から最も離れた位置で受けることが可能となる
ので、その反力の受は方が合理的となり、軸受の小型化
を図ることができる。

またその結果、揺動機構には必ずしもその反力を受ける
機能を要求されることが無くなり、しかも従来装置と同
一の揺動角度を得るには従来に比して実質的にｌ／２の
ストロークですむため、揺動機構の小型軽量化を図るこ
とができる。

さらにまた、前述した水平面上の位置ずれは、最高点位
置側と最低点位置側とに分散してその量を約ｌノ２とす
ることができる等、種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図に示す揺動式カム機構１３の部分断面平面図、第３
図は第１図に示すジヤツキ３０の拡大図、第４図、第５
図はそれぞれ第３図の■■線、■−■線に沿う断面図で
ある。 ３・・・・・・回転テーブル、５・・・・・・壜台、６
・・・・・・充填液タンク、８・・・・・・定量充填機
構、９・・・・・・ノズル、１０・・・・・・シリンタ
゛装置、１２・・・・・・ピストン １３・・・・・・
揺動式カム機構、２１・・・・・・揺動枠、２３・・・
・・・回転枠、２４・・・・・・ブラケット、２５・・
・・・・軸、３０・・・・・・ジヤツキ、４４・・・・
・・連結杆、Ａ・・・・・・軸線、０・・・・・・中心
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ装置のピストンの往復運動により一定量の充填
   液を容器内に充填する回転式定量充填装置と、上記ピス
   トンに連動され、傾斜角度に応じてそのピストンのスト
   ロークを変化させるリング状の揺動枠と、この揺動枠を
   その軸支部を中心として揺動させて上記傾斜角度を変化
   させる揺動機構とを備え、さらに上記揺動枠の軸支部を
   、揺動枠の略中心を通りかつ揺動枠の平面に沿う１本の
   線がその揺動枠と交差する、互いに対向する離隔した２
   点の位置としたことを特徴とする回転式定量充填装置の
   揺動式カム機構。