JP2000281188A - Liquid filling nozzle and liquid filling method - Google Patents
Liquid filling nozzle and liquid filling methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体充填ノズルお
よび液体充填方法に関し、特に、充填液を不定形の容器
に充填する場合に用いて好適な液体充填ノズルおよび液
体充填方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid filling nozzle and a liquid filling method, and more particularly to a liquid filling nozzle and a liquid filling method suitable for filling a filling liquid into an irregular-shaped container.
【0002】[0002]
【従来の技術】容器に一定量の液体を充填する充填ノズ
ルとして、従来から各種のタイプのものが提案、開発さ
れている。例えば、特開平11−35003号公報に
は、負圧、正圧によって切り換えられるチャッキ弁を使
用し、負圧により容器内から空気を抜いてから液体を充
填する技術が開示されている。以下、図4を参照してこ
のような充填ノズルの概略を説明する。2. Description of the Related Art Various types of filling nozzles for filling a container with a fixed amount of liquid have been proposed and developed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-35003 discloses a technique in which a check valve that can be switched between negative pressure and positive pressure is used, and air is extracted from the inside of the container by negative pressure and then the liquid is filled. Hereinafter, an outline of such a filling nozzle will be described with reference to FIG.
【0003】図4において、計量ピストン・シリンダ3
4は、充填液の入ったタンク31から切換バルブ33を
介して充填液を吸引するとともに、この充填液を計量し
て吐出する。充填ノズル40は、容器1に充填液を導い
て充填するものであり、空気通路46bを備えたプラグ
ロッド46をその中心部に昇降可能に設し、このプラグ
ロッド46の先端に負圧、正圧によって切り換えられる
チャッキ弁45を付設した構成を有する。この充填ノズ
ル40は、上記切換バルブ33を介して計量ピストン・
シリンダ34に接続されている。In FIG. 4, a measuring piston / cylinder 3
Reference numeral 4 sucks the filling liquid from the tank 31 containing the filling liquid via the switching valve 33, and measures and discharges the filling liquid. The filling nozzle 40 guides the filling liquid into the container 1 and fills the same. A plug rod 46 having an air passage 46b is provided at the center thereof so as to be able to move up and down. It has a configuration provided with a check valve 45 that can be switched by pressure. This filling nozzle 40 is connected to the measuring piston
It is connected to a cylinder 34.
【0004】この充填ノズル40を用いて容器1に充填
液を充填するときには、容器1の口部をセンタリングベ
ル43に当接して、該容器1の口部の外周縁部において
プラグロッド46の芯出しを行う。その後、プラグロッ
ド46の先端部がノズル弁本体の小径筒部41a内に侵
入されるまで該プラグロッド46を下降させて、この小
径筒部41aの開口部を閉塞し、ついで、プラグロッド
46に設けた空気通路46bを負圧にして容器1内の空
気を排出する。When filling the container 1 with the filling liquid using the filling nozzle 40, the mouth of the container 1 is brought into contact with the centering bell 43, and the center of the plug rod 46 is formed at the outer peripheral edge of the mouth of the container 1. Make a delivery. Thereafter, the plug rod 46 is lowered until the distal end of the plug rod 46 enters the small-diameter cylindrical portion 41a of the nozzle valve body, and the opening of the small-diameter cylindrical portion 41a is closed. The air in the container 1 is discharged by setting the provided air passage 46b to a negative pressure.
【0005】容器1内の空気の排出が完了すると、空気
通路46bを正圧状態に切り換えてプラグロッド46の
先端に設けられたチャッキ弁45を閉状態にする。そし
て、プラグロッド46を上方に移動させて上記小径筒部
41aの開口部を開き、容器1に液体を充填する。液体
の充填後、プラグロッド46を下動させて再び小径筒部
41aの開口部を閉塞し、ついで、容器1を充填ノズル
40から離す。そして、空気通路46bを負圧にして、
小径筒部41aの開口部およびプラグロッド46の先端
に残った充填液滴を吸い取る。このような構成を有した
充填ノズル40は、充填液を不定形の容器に充填する用
途に用いられる。When the discharge of the air in the container 1 is completed, the air passage 46b is switched to the positive pressure state, and the check valve 45 provided at the tip of the plug rod 46 is closed. Then, the plug rod 46 is moved upward to open the opening of the small-diameter cylindrical portion 41a, and the container 1 is filled with the liquid. After filling the liquid, the plug rod 46 is moved downward to close the opening of the small-diameter cylindrical portion 41 a again, and then the container 1 is separated from the filling nozzle 40. Then, the air passage 46b is set to a negative pressure,
The filling droplet remaining at the opening of the small-diameter cylindrical portion 41a and the tip of the plug rod 46 is sucked. The filling nozzle 40 having such a configuration is used for filling a filling liquid into an irregular-shaped container.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の充填ノズル
40では、負圧によって容器1内から空気を抜いてから
液体を充填するので、充填液内の発泡が抑制され、その
結果、充填の精度が向上する。また、充填中に容器1か
ら空気通路46bへ液が逆流することがなく、しかも、
充填を終了した容器が離れてからプラグロッド46の空
気通路46bを負圧にすることにより、該プラグロッド
46の先端や小径筒部41a等に残留した充填液滴を吸
い取って、後垂れによる容器1の汚れを防止することが
できる。In the above-mentioned conventional filling nozzle 40, since the liquid is filled after evacuating the air from the inside of the container 1 by negative pressure, foaming in the filling liquid is suppressed, and as a result, the accuracy of the filling is reduced. Is improved. Further, the liquid does not flow backward from the container 1 to the air passage 46b during filling, and moreover,
By setting the air passage 46b of the plug rod 46 to a negative pressure after the filled container is separated, the filled liquid droplets remaining at the tip of the plug rod 46 and the small-diameter cylindrical portion 41a and the like are sucked, and the container caused by the drooping. 1 can be prevented.
【0007】しかし、この充填ノズル40は、高粘度の
液体や固形物が混ざった液体の充填に適用した場合に、
この液体がプラグロッド46内に吸い込まれるため、時
間経過に伴ってチャッキ弁45が粘着して動き難くなる
という問題がある。本発明の課題は、このような状況に
鑑み、高粘度の液体の充填に適用した場合でも、この高
粘度液体の粘着による不都合を回避することができる液
体充填ノズルおよび液体充填方法を提供することにあ
る。However, when the filling nozzle 40 is applied to filling of a liquid mixed with a high-viscosity liquid or solid,
Since this liquid is sucked into the plug rod 46, there is a problem that the check valve 45 sticks over time and becomes difficult to move. In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a liquid filling nozzle and a liquid filling method which can avoid a problem caused by sticking of a high viscosity liquid even when applied to filling of a high viscosity liquid. It is in.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、液体充填
用の開口部を構成する小径筒部を先端部に有し、かつ、
充填液を導入するための液入口を有する中空状のノズル
弁本体と、前記ノズル弁本体内に該ノズル弁本体の軸方
向に移動可能にかつ液密に内挿され、前記小径筒部内に
進入可能な先端部形状を有するとともに、先端において
開口する気体通路を内部に有したプラグロッドと、前記
プラグロッドの先端部が前記小径筒部内に進入した際に
前記ノズル弁本体の開口部を閉塞する閉塞手段と、前記
プラグロッドを軸方向に駆動する駆動手段と、前記プラ
グロッドの気体通路を該プラグロッドの先端において開
閉する開閉弁と、前記開閉弁を開閉駆動する弁開閉駆動
手段と、前記プラグロッドの気体通路内における圧力状
態を正圧状態と負圧状態に切換える正負圧切換手段とを
備えている。第2の発明は、第1の発明において、前記
正圧状態の気体圧を低圧と高圧に切換える圧力切換手段
を付加している。第3の発明は、第1または第2の発明
において、前記プラグロッドの気体通路に洗浄用の液体
を供給する液体供給手段を付加している。第4の発明
は、第1ないし第3の発明のいずれかにおいて、前記弁
開閉駆動手段が、前記気体通路に介在させた駆動力伝達
要素を介して前記開閉弁を駆動するように構成されてい
る。第5の発明は、液体充填用の開口部を構成する小径
筒部を先端部に有し、かつ、内部に充填液を導入するた
めの液入口を有する中空状のノズル弁本体と、前記ノズ
ル弁本体内に該ノズル弁本体の軸方向に移動可能にかつ
液密に内挿され、前記小径筒部内に進入可能な先端部形
状を有するとともに、先端において開口する気体通路を
内部に有したプラグロッドと、前記プラグロッドの先端
部が前記小径筒部内に進入した際に前記ノズル弁本体の
開口部を閉塞する閉塞手段と、前記プラグロッドを軸方
向に駆動する駆動手段と、前記プラグロッドの気体通路
を該プラグロッドの先端において開閉する開閉弁とを備
えた充填ノズルを使用する液体の充填方法であって、前
記ノズル本体の開口部を閉塞した状態で容器の口部を該
開口部の先端に密接させるステップと、前記気体通路を
負圧にした後に前記開閉弁を開いて前記容器内の空気を
排出するステップと、前記容器内の空気が排出された後
に、前記開閉弁を閉じて前記気体通路を正圧にするステ
ップと、前記開口部を開いて液体の充填を開始し、その
充填の終了後に該開口部を閉塞するステップと、前記容
器の口部を前記開口部の先端から離した後、前記開閉弁
を開いて前記気体通路内の気体を前記プラグロッドの先
端から噴出させ、この噴出した気体によって、前記プラ
グロッドの先端および開口部に残留した充填液滴を吹き
払うステップとを含んでいる。第6の発明では、第5の
発明において、前記充填液滴を吹き払うステップにおい
て、前記気体通路の正圧の気体の圧力を低圧から高圧に
切換えるようにしている。第7の発明は、第5または第
6の発明において、前記開閉弁が閉じられているときに
前記気体通路に洗浄液を供給し、前記充填液滴を吹き払
うステップにおいて、この洗浄液を前記気体と共に前記
プラグロッドの先端から噴出させるようにしている。According to a first aspect of the present invention, a small-diameter cylindrical portion forming an opening portion for filling a liquid is provided at a distal end portion, and
A hollow nozzle valve main body having a liquid inlet for introducing a filling liquid, and a liquid-tightly inserted inside the nozzle valve main body so as to be movable in an axial direction of the nozzle valve main body and enter the small-diameter cylindrical portion; A plug rod having a possible distal end shape and having a gas passage open at the distal end, and closing the opening of the nozzle valve body when the distal end of the plug rod enters the small-diameter cylindrical portion. Closing means, driving means for driving the plug rod in the axial direction, an opening / closing valve for opening / closing a gas passage of the plug rod at the tip of the plug rod, valve opening / closing driving means for opening / closing the opening / closing valve, Positive / negative pressure switching means for switching a pressure state in the gas passage of the plug rod between a positive pressure state and a negative pressure state is provided. According to a second aspect, in the first aspect, a pressure switching means for switching the gas pressure in the positive pressure state between a low pressure and a high pressure is added. In a third aspect based on the first or second aspect, a liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the gas passage of the plug rod is added. In a fourth aspect based on any of the first to third aspects, the valve opening / closing drive means is configured to drive the opening / closing valve via a driving force transmitting element interposed in the gas passage. I have. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a hollow nozzle valve body having a small-diameter cylindrical portion forming an opening for liquid filling at a distal end portion and having a liquid inlet for introducing a filling liquid therein, A plug having a distal end shape that is movably inserted in the axial direction of the nozzle valve main body and liquid-tight within the valve main body, has a distal end shape that can enter the small-diameter cylindrical portion, and has a gas passage that opens at the distal end. A rod, closing means for closing the opening of the nozzle valve body when the tip end of the plug rod enters the small-diameter cylindrical portion, driving means for driving the plug rod in the axial direction, and A liquid filling method using a filling nozzle having an on-off valve for opening and closing a gas passage at a tip of the plug rod, wherein the opening of the nozzle body is closed while the opening of the nozzle body is closed. Close to the tip Opening the on-off valve to discharge the air in the container after the gas passage is brought to a negative pressure, and closing the on-off valve after the air in the container is discharged, and closing the gas passage. Applying a positive pressure, opening the opening to start filling the liquid, closing the opening after the filling is completed, and separating the opening of the container from the tip of the opening. Opening the on-off valve to eject gas in the gas passage from the tip of the plug rod, and blowing out the charged droplets remaining at the tip and the opening of the plug rod by the ejected gas. In. In a sixth aspect based on the fifth aspect, in the step of blowing off the filled droplets, the positive pressure gas in the gas passage is switched from a low pressure to a high pressure. In a seventh aspect based on the fifth or sixth aspect, in the step of supplying a cleaning liquid to the gas passage when the on-off valve is closed and blowing off the filled droplets, the cleaning liquid is supplied together with the gas. The plug is ejected from the tip.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、口栓の付いた袋状の不定形
容器に一定量の充填液を充填する充填装置に適用した本
発明の充填ノズルを図面を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明に係る充填ノズル1
40の断面を含む充填装置の構成を示した模式図であ
る。この図1では、液充填工程中における充填ノズル1
40のプラグロッド46および空気弁145の位置が示
されている。図2は、空気吸引工程中における空気弁1
45の位置を示す断面図である。図3は、図2のA−A
線による拡大断面図であり、空気弁145の断面形状を
示している。なお、各図中においては、図4に示した従
来例の構成要素と同形状、同機能の要素に同一の符号を
付してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A filling nozzle according to the present invention applied to a filling device for filling a fixed amount of a filling liquid into a bag-shaped irregular-shaped container with a plug will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a filling nozzle 1 according to the present invention.
It is the schematic diagram which showed the structure of the filling device including the cross section of 40. In FIG. 1, a filling nozzle 1 during a liquid filling process is shown.
The location of the 40 plug rod 46 and air valve 145 are shown. FIG. 2 shows the air valve 1 during the air suction process.
It is sectional drawing which shows the position of 45. FIG. 3 is a sectional view taken along line A-A in FIG.
It is an expanded sectional view by a line, and has shown the sectional shape of the air valve 145. In each figure, the same reference numerals are given to the elements having the same shape and the same function as those of the conventional example shown in FIG.
【0010】図1に示した充填装置は、本発明に係る充
填ノズル140を複数個(図では1個のみ示されてい
る)備えている。この充填装置において、充填タンク3
1に満たされた充填液は、マニホ−ルド32に流下した
後、充填ノズル140と同数の分岐管32aによって分
岐され、これらの分岐管32に接続された各別な切換弁
33に導入される。The filling apparatus shown in FIG. 1 includes a plurality of filling nozzles 140 according to the present invention (only one is shown in the figure). In this filling device, the filling tank 3
After the filling liquid filled in 1 flows down to the manifold 32, it is branched by the same number of branch pipes 32a as the filling nozzles 140, and is introduced into the respective switching valves 33 connected to these branch pipes 32. .
【0011】切換弁33は、ピストン形スプール33b
をシリンダ形状の弁本体33c内に摺動可能に配設した
構成を有し、アクチュエータ33aによって上記スプー
ル33bを軸方向に駆動することによって切換え作動す
る。この切換弁33は、まず、上記分岐管32aが液通
路34aに接続されるように切換え作動する。すなわ
ち、そのスプール33bを2点鎖線で示す位置まで移動
させる。これにより、分岐管32aに導入された充填液
がピストン型計量ポンプ34に送られるので、計量ポン
プ34はその充填液を吸引して、予め決定された液量を
計量、貯溜する。The switching valve 33 includes a piston type spool 33b.
Are slidably disposed in a cylinder-shaped valve main body 33c, and are switched by driving the spool 33b in an axial direction by an actuator 33a. The switching valve 33 operates to switch the branch pipe 32a to the liquid passage 34a. That is, the spool 33b is moved to the position indicated by the two-dot chain line. As a result, the filling liquid introduced into the branch pipe 32a is sent to the piston type measuring pump 34, so that the measuring pump 34 sucks the filling liquid and measures and stores a predetermined liquid amount.
【0012】次いで、切換弁33は、液通路34aが可
撓充填管36に接続されるように切換え作動する。すな
わち、スプール33bを実線で示す位置まで移動させ
る。そこで、計量ポンプ34は、吐出行程に転じて、上
記計量した充填液を上記可撓充填管36を通じて充填ノ
ズル140に送出する。なお、この実施形態では、計量
ポンプ34の駆動源としてエアシリンダ35を使用して
いるが、クランク回転機構、回転カム機構等の機械的な
駆動源によって該ポンプ34を駆動することも可能であ
る。Next, the switching valve 33 operates so that the liquid passage 34a is connected to the flexible filling tube 36. That is, the spool 33b is moved to the position shown by the solid line. Then, the measuring pump 34 starts the discharge stroke and sends out the measured filling liquid to the filling nozzle 140 through the flexible filling tube 36. In this embodiment, the air cylinder 35 is used as a drive source of the metering pump 34. However, the pump 34 can be driven by a mechanical drive source such as a crank rotation mechanism and a rotary cam mechanism. .
【0013】次に、充填ノズル140について説明す
る。この充填ノズル140は、ノズル弁本体41、プラ
グロッド46、空気弁145、外筒42、センタリング
ベル43、圧縮ばね44と、上部外筒51と、エアシリ
ンダ53と、シリンダ54等によって構成されている。Next, the filling nozzle 140 will be described. The filling nozzle 140 includes a nozzle valve body 41, a plug rod 46, an air valve 145, an outer cylinder 42, a centering bell 43, a compression spring 44, an upper outer cylinder 51, an air cylinder 53, a cylinder 54, and the like. I have.
【0014】ノズル弁本体41は、半割接手59を介し
て可撓充填管36と接続する接続管41cを備えてい
る。このノズル弁本体41は、その内部が中空に形成さ
れており、接続管41cの下流に位置した下端部には径
が絞られた小径筒部41aが形成されている。このノズ
ル弁本体41の内部には、プラグロッド46が上下移動
可能にかつ液密に内挿されている。このプラグロッド4
6は、その中心軸線に沿って空気通路46bを形成し、
また、その下部先端に後述の空気弁145を設けるとと
もに、その上端にシリンダ54を取付けてある。The nozzle valve body 41 has a connecting pipe 41c connected to the flexible filling pipe 36 through a half joint 59. The nozzle valve body 41 has a hollow inside, and a small-diameter cylindrical portion 41a having a reduced diameter is formed at a lower end located downstream of the connection pipe 41c. Inside the nozzle valve body 41, a plug rod 46 is vertically movably and liquid-tightly inserted. This plug rod 4
6 forms an air passage 46b along its central axis,
An air valve 145 described later is provided at the lower end, and a cylinder 54 is attached to the upper end.
【0015】シリンダ54には、作動空気によって上下
動するピストン77bが嵌合されている。このピストン
77bのロッド77は、プラグロッド46の空気通路4
6bを貫通し、その先端に弁体48を固着してある。弁
体48は、プラグロッド46の先端に螺着された中空の
弁筒47内に同軸状かつ上下動可能に配設されている。
そして、図2に示すように、この弁体48の下端にはテ
ーパ面48aが形成され、また、弁筒47の下端には吸
引孔47aが形成されている。A piston 77b, which moves up and down by working air, is fitted to the cylinder 54. The rod 77 of the piston 77b is connected to the air passage 4 of the plug rod 46.
6b, and a valve element 48 is fixed to the end thereof. The valve element 48 is disposed coaxially and vertically movable within a hollow valve cylinder 47 screwed to the tip of the plug rod 46.
As shown in FIG. 2, a tapered surface 48a is formed at a lower end of the valve body 48, and a suction hole 47a is formed at a lower end of the valve cylinder 47.
【0016】ピストン77bの昇降によって弁体48が
上動および下動すると、該弁体48のテーパ面48aが
上記吸引孔47の内テーパ面に対して当接および離反す
る。つまり、弁体48が吸引孔47aを開閉させる。こ
のように、弁体48と弁筒47は、吸引孔47aを開閉
する空気弁145を構成している。弁筒47に摺接する
弁体48の上部周面には、図3に示すように、空気通路
を形成する複数の溝48bが軸方向に沿って設けられて
いる。弁筒47のテーパ状外周面には、Oリング49が
嵌合している。このOリング49は、プラグロッド46
が押し下げられたときにノズル弁本体41の下部内側に
形成されたテーパ面に当接するので、充填ノズル140
が液バルブとして作動する場合の閉塞用パッキンとな
る。なお、プラグロッド46が押し下げられた際には、
空気弁145がノズル弁本体41の下端部に形成された
小径筒部41aに内挿される。When the valve body 48 moves up and down by raising and lowering the piston 77b, the tapered surface 48a of the valve body 48 comes into contact with and separates from the inner tapered surface of the suction hole 47. That is, the valve element 48 opens and closes the suction hole 47a. Thus, the valve element 48 and the valve cylinder 47 constitute an air valve 145 that opens and closes the suction hole 47a. As shown in FIG. 3, a plurality of grooves 48b forming an air passage are provided along the axial direction on the upper peripheral surface of the valve body 48 that comes into sliding contact with the valve cylinder 47. An O-ring 49 is fitted on the tapered outer peripheral surface of the valve cylinder 47. The O-ring 49 is connected to the plug rod 46.
Abuts on the tapered surface formed inside the lower portion of the nozzle valve body 41 when the nozzle is pushed down.
Is a closing packing when it operates as a liquid valve. When the plug rod 46 is pushed down,
The air valve 145 is inserted into a small-diameter cylindrical portion 41 a formed at the lower end of the nozzle valve main body 41.
【0017】ノズル弁本体41の下部外周には、この外
周の径よりも大径の外筒42が半割接手57によって固
設されるとともに、センタリングベル43が上下動可能
に嵌合されている。センタリングベル43は、ノズル弁
本体41と外筒42との間に設けた圧縮バネ44によっ
て常時下方に付勢され、かつ、内フランジ状に形成され
た外筒42の下端によって下方への抜け出しが防止され
ている。An outer cylinder 42 having a diameter larger than the outer diameter of the outer periphery of the lower portion of the nozzle valve body 41 is fixed by a half joint 57, and a centering bell 43 is vertically movably fitted thereto. . The centering bell 43 is constantly urged downward by a compression spring 44 provided between the nozzle valve main body 41 and the outer cylinder 42, and the lowering of the centering bell 43 is prevented by the lower end of the outer cylinder 42 formed in an inner flange shape. Has been prevented.
【0018】容器1が充填ノズル140の真下にセット
された状態で、該充填ノズル140が下降すると、容器
1の口部がセンタリングベル43に当接する。そして、
その後、センタリングベル43は、圧縮ばね44の付勢
力に抗して相対的に押し上げることになるが、その際、
容器1の口の外周肩部によって芯出しされる。芯出しさ
れたセンタリングベル43は、そのまま押し上げられ、
その結果、容器1の口がノズル弁本体41の先端に精度
良く密着する。When the filling nozzle 140 is lowered while the container 1 is set directly below the filling nozzle 140, the mouth of the container 1 comes into contact with the centering bell 43. And
Thereafter, the centering bell 43 is relatively pushed up against the urging force of the compression spring 44.
It is centered by the outer peripheral shoulder of the mouth of the container 1. The centered bell 43 is pushed up as it is,
As a result, the mouth of the container 1 comes into close contact with the tip of the nozzle valve body 41 with high accuracy.
【0019】ノズル弁本体41の上部には、半割接手5
8によって上部外筒51が同軸状に接続され、また、該
上部外筒51の上部には、プラグロッド46を昇降駆動
するエアシリンダ53が取付けられている。このエアシ
リンダ53の作動ロッド53aは、プラグロッド46に
固着された前記シリンダ54に結合されている。エアシ
リンダ53を作動させる4方向切換弁62は、作動空気
配管64とエアシリンダ53への配管63,63aとの
間に介在され、また、シリンダ54を作動する3方向切
換弁82は、上記作動空気配管64とシリンダ54への
配管83との間に介在されている。なお、シリンダ54
を作動する切換弁82に3方向形式のものを用いている
のは、シリンダ54のピストン77bの上方向作動力と
して圧縮ばね78の付勢力を利用しているからである。At the upper part of the nozzle valve body 41, a half joint 5
The upper outer cylinder 51 is coaxially connected by 8, and an air cylinder 53 that drives the plug rod 46 up and down is attached to the upper part of the upper outer cylinder 51. The operating rod 53a of the air cylinder 53 is connected to the cylinder 54 fixed to the plug rod 46. The four-way switching valve 62 for operating the air cylinder 53 is interposed between the working air pipe 64 and the pipes 63 and 63a to the air cylinder 53, and the three-way switching valve 82 for operating the cylinder 54 has the above-described operation. It is interposed between the air pipe 64 and the pipe 83 to the cylinder 54. The cylinder 54
The reason why the three-way type is used as the switching valve 82 for operating the valve is that the urging force of the compression spring 78 is used as the upward operating force of the piston 77b of the cylinder 54.
【0020】プラグロッド46の空気通路46bは、該
プラグロッド46に螺合された空気配管接手55、空気
配管56および3方向切換弁61を介して真空配管74
aと圧縮空気配管92に接続されている。真空配管74
aは、エジェクタ74に接続されている。なお、エジェ
クタ74の作動用空気には、低圧エア配管93から送給
される空気を使用する。圧縮空気配管92は、4方向切
換弁91を介して清浄空気供給用の高圧エア配管94と
上記低圧エア配管933に接続されている。The air passage 46b of the plug rod 46 is connected to a vacuum pipe 74 via an air pipe joint 55, an air pipe 56 and a three-way switching valve 61 screwed to the plug rod 46.
a and the compressed air pipe 92. Vacuum piping 74
a is connected to the ejector 74. The air supplied from the low-pressure air pipe 93 is used as the operating air for the ejector 74. The compressed air pipe 92 is connected to a high-pressure air pipe 94 for supplying clean air and the low-pressure air pipe 933 via a four-way switching valve 91.
【0021】充填ノズル140の1充填サイクルに1度
だけ、洗浄処理が実行される。すなわち、上記空気弁1
45が閉止されている状態下で、清浄な水(例えば無菌
水、温水、熱水等)が逆止弁88を経て定量ポンプ85
に送られる。その結果、この定量ポンプ85から少量の
清浄水が吐出され、この清浄水は、を逆止弁86、水配
管87、プラグロッド46に取り付けてある水供給接手
84、および、前記空気通路46bを介して空気弁14
5の上部空間に供給される。この水は、空気弁145が
開くと同時に清浄な空気と共に該空気弁145から吹き
出して、この空気弁145と充填ノズル140の開口部
90を洗浄する。なお、配管63,63a,83,56
および87は、いずれも可撓管である。The cleaning process is performed only once in one filling cycle of the filling nozzle 140. That is, the air valve 1
Under the condition where the pump 45 is closed, clean water (for example, sterile water, hot water, hot water, etc.) is supplied through the check valve 88 to the metering pump 85.
Sent to As a result, a small amount of clean water is discharged from the metering pump 85, and the clean water passes through the check valve 86, the water pipe 87, the water supply joint 84 attached to the plug rod 46, and the air passage 46b. Via air valve 14
5 is supplied to the upper space. The water is blown out from the air valve 145 together with the clean air at the same time when the air valve 145 is opened to clean the air valve 145 and the opening 90 of the filling nozzle 140. The pipes 63, 63a, 83, 56
And 87 are both flexible tubes.
【0022】ノズル弁本体41は、その上部周面に一体
形成されたフランジ部41dを介して支持台66に支持
され、かつ、押え板67により該支持台66に固着され
ている。支持台66は、図示省略の昇降手段に取付けら
れている。したがって、充填ノズル140は、その昇降
手段により所定位置において所定距離上下に移動するこ
とができる。以下、上記充填ノズル140を用いて容器
1に液を充填する手順について説明する。なお、以下の
説明では、上述した清浄水による洗浄工程を省いてい
る。The nozzle valve body 41 is supported by a support 66 via a flange 41d integrally formed on the upper peripheral surface thereof, and is fixed to the support 66 by a pressing plate 67. The support 66 is attached to elevating means (not shown). Therefore, the filling nozzle 140 can be moved up and down by a predetermined distance at a predetermined position by the elevating means. Hereinafter, a procedure for filling the container 1 with the liquid using the filling nozzle 140 will be described. In the following description, the above-described cleaning step using clean water is omitted.
【0023】(1) 充填ノズル140を下降させて、
ノズル弁本体41の下部先端によって容器口1を密着シ
ールする工程:図2に示すように、プラグロッド46を
下降端まで下降させて、該プラグロッド46の先端に設
けられた空気弁145の周面によって充填ノズル140
の液弁を塞ぐ。この状態で、容器1を充填ノズル140
の真下の位置に導入して容器グリッパ2で把持し、つい
で、充填ノズル140を下降させる。これにより、セン
タリングベル43のガイド部43aが容器1の口の外周
縁部に当接して、充填ノズル140の芯出しが行われる
とともに、容器1の口がノズル弁本体41の下端に密接
してシールされる。(1) Lower the filling nozzle 140,
Step of tightly sealing the container port 1 with the lower end of the nozzle valve body 41: As shown in FIG. 2, the plug rod 46 is lowered to the lower end, and the circumference of the air valve 145 provided at the end of the plug rod 46 is reduced. Filling nozzle 140 by face
Block the liquid valve. In this state, the container 1 is filled with the filling nozzle 140.
, And is gripped by the container gripper 2, and then the filling nozzle 140 is lowered. As a result, the guide portion 43a of the centering bell 43 comes into contact with the outer peripheral edge of the mouth of the container 1 to center the filling nozzle 140, and the mouth of the container 1 comes into close contact with the lower end of the nozzle valve body 41. Sealed.
【0024】(2) 容器1内の空気の真空引き(時間
は、例えば0.3sec):3方向切換弁61を切換えて、プ
ラグロッド46の空気通路46bをエジェクタ74の真
空配管74aにつなぐ。これにより、真空配管74a内
の空気が真空引きされる。同時に、切換弁82を切換え
て、シリンダ54の作動エアを抜く。この操作により、
ばね78の反発力によってロッド77が引き上げられる
ので、プラグロッド46の下端に設けてある空気弁45
が開かれ、その結果、袋状の不定形容器1内の空気が吸
い出されて、該容器1が平板状に縮小する。(2) Vacuuming the air in the container 1 (time is, for example, 0.3 sec): The three-way switching valve 61 is switched to connect the air passage 46b of the plug rod 46 to the vacuum pipe 74a of the ejector 74. Thereby, the air in the vacuum pipe 74a is evacuated. At the same time, the switching valve 82 is switched to release the working air of the cylinder 54. By this operation,
Since the rod 77 is pulled up by the repulsive force of the spring 78, the air valve 45 provided at the lower end of the plug rod 46 is provided.
Is opened, and as a result, the air in the bag-shaped irregular-shaped container 1 is sucked out, and the container 1 is reduced to a flat plate shape.
【0025】(3) 空気弁145の閉止:3方向切換
弁82を作動エア供給側に切換えて、空気弁145を閉
止する。同時に、3方向切換弁61を切換えて、プラグ
ロッド46の空気通路46b内の圧力を低圧側の圧縮エ
アの圧力とする。(3) Closing of the air valve 145: The three-way switching valve 82 is switched to the working air supply side to close the air valve 145. At the same time, the three-way switching valve 61 is switched to set the pressure in the air passage 46b of the plug rod 46 to the pressure of the compressed air on the low pressure side.
【0026】(4) 充填:切換弁62を切換えて、エ
アシリンダ53を縮退作動する。これにより、プラグロ
ッド46が上昇するので、図1に示すように、弁筒47
とノズル弁本体41の下部とによって構成された液弁が
開かれる。一方、同時に計量ポンプ34を作動して、該
ポンプ34内の計量済み充填液を充填ノズル140に送
給する。これにより、充填ノズル140の開口部90か
ら規定量の充填液が容器1内に充填される。(4) Filling: The switching valve 62 is switched to cause the air cylinder 53 to retract. As a result, the plug rod 46 rises, and as shown in FIG.
The liquid valve constituted by the lower part of the nozzle valve main body 41 is opened. On the other hand, the measuring pump 34 is operated at the same time, and the measured filling liquid in the pump 34 is supplied to the filling nozzle 140. Thereby, the container 1 is filled with a prescribed amount of the filling liquid from the opening 90 of the filling nozzle 140.
【0027】(5) 液弁の閉止:切り換え弁62を切
換えて、エアシリンダ53を伸張作動する。これによ
り、プラグロッド46が下降するので、図2に示すよう
に、充填ノズル140の開口部90に空気弁145の先
端が挿入された状態になる。つまり、液弁が閉止され
る。(5) Closing of the liquid valve: The switching valve 62 is switched to extend the air cylinder 53. As a result, the plug rod 46 descends, so that the tip of the air valve 145 is inserted into the opening 90 of the filling nozzle 140 as shown in FIG. That is, the liquid valve is closed.
【0028】(6) 充填ノズルの上昇:図示省略のノ
ズル昇降手段で充填ノズル140を上昇させて、該充填
ノズル140の下端を容器1から離す。(6) Lifting of the filling nozzle: The filling nozzle 140 is raised by a nozzle elevating means (not shown), and the lower end of the filling nozzle 140 is separated from the container 1.
【0029】(7) 残留充填液の除去:容器1が充填
ノズル140の下端から十分に離れた後、3方向切換弁
82をエア排出側に作動して空気弁145を開く。これ
により、低圧エアが空気通路46bを介してプラグロッ
ド46の先端を流通するので、該先端に残留する充填液
滴が吹き除かれる。続いて、4方向切換弁91を作動し
て、配管92に送るエアを高圧エアに切り換える。この
高圧エアは、空気通路46bを通って空気弁145から
噴出するので、プラグロッド46の先端および充填ノズ
ル140の下部に残留する充填液滴を更に強く吹き飛ば
して清掃する。このエアによる清掃は短時間でよい。清
掃を終了する際には、まず、4方向切換弁を切換えて、
空気通路46bに送るエアを低圧エアに切換え、続いて
3方向切換弁82をエア供給側に切換えて、空気弁14
5を閉じる。(7) Removal of residual filling liquid: After the container 1 is sufficiently separated from the lower end of the filling nozzle 140, the three-way switching valve 82 is operated to the air discharge side to open the air valve 145. Accordingly, the low-pressure air flows through the tip of the plug rod 46 via the air passage 46b, and the charged droplets remaining at the tip are blown off. Subsequently, the four-way switching valve 91 is operated to switch the air sent to the pipe 92 to high-pressure air. Since this high-pressure air is ejected from the air valve 145 through the air passage 46b, the filling droplets remaining at the tip of the plug rod 46 and the lower portion of the filling nozzle 140 are further blown off and cleaned. This cleaning by air is short. At the end of cleaning, first switch the 4-way switching valve,
The air sent to the air passage 46b is switched to low-pressure air, and then the three-way switching valve 82 is switched to the air supply side so that the air valve 14
Close 5.
【0030】(8) 容器交換、充填液計量:充填が終
了した実入り容器を送り出した後、空容器1を充填ノズ
ル140の下に導入する。一方、この容器交換の間に切
換弁33を切換えて、充填液タンク31側の液通路32
aと計量ポンプ34側の液通路34aとを連通させると
ともに、計量ポンプ34を吸込み側に作動して、該計量
ポンプ334内に規定量の充填液を満たす。以後、以上
の工程サイクルを繰り返す。(8) Container Replacement, Filling Liquid Measurement: After the filled full container is sent out, the empty container 1 is introduced below the filling nozzle 140. On the other hand, the switching valve 33 is switched during the container replacement, and the liquid passage 32 on the side of the filling liquid tank 31 is switched.
a and the liquid passage 34a on the measuring pump 34 side, and the measuring pump 34 is operated to the suction side to fill the measuring pump 334 with a prescribed amount of the filling liquid. Thereafter, the above process cycle is repeated.
【0031】[0031]
【第2の実施の形態】この第2の実施形態では、前記第
1の実施形態における工程(3)の終了後から工程
(7)までの間に、つまり、空気弁145が閉じられた
状態にある間に水ポンプ85を1回作動するという工程
が設けられる。上記水ポンプ85を作動すると、水配管
87および水供給継手84を介して少量の清浄水がプラ
グロッド46の空気通路46bの上部から流入し、空気
弁145内に貯留される。したがって、前記工程(7)
で空気弁145が開かれると、空気通路46bの上方か
ら供給される清浄空気と共に上記清浄水がプラグロッド
46の先端を流通する。上記清浄水を空気と併用すれ
ば、空気弁145の清掃がをより確実になる。すなわ
ち、充填工程において、糖度が高く、粘性の大きい飲料
水等の充填が実施された場合においても、糖分を清浄水
で洗って除去することができる。それ故、この第2の実
施形態によれば、こびりついた糖分のために空気弁14
5が動き難くなる等の不都合が回避される。[Second Embodiment] In the second embodiment, after the step (3) in the first embodiment is completed and before the step (7), that is, in a state where the air valve 145 is closed. , A step of operating the water pump 85 once is provided. When the water pump 85 is operated, a small amount of clean water flows from the upper part of the air passage 46b of the plug rod 46 through the water pipe 87 and the water supply joint 84, and is stored in the air valve 145. Therefore, the step (7)
When the air valve 145 is opened, the clean water flows along the tip of the plug rod 46 together with clean air supplied from above the air passage 46b. When the clean water is used in combination with air, the cleaning of the air valve 145 is further ensured. That is, even in the case where filling of drinking water or the like having a high sugar content and high viscosity is performed in the filling step, the sugar can be removed by washing with clean water. Therefore, according to this second embodiment, the air valve 14
Inconveniences, such as difficulty in moving 5, are avoided.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、負圧によって容器内か
ら空気を抜いた後に液体を充填するので、充填液内の発
泡を抑えて充填の精度を向上することができ、かつ、充
填中に容器から空気排出管へ液が逆流することがない。
また、充填終了後、容器が離れてからプラグロッド内の
気体通路に加圧気体を送り、これをプラグロッドの先端
に設けた開閉弁から吹き出すようにしているので、プラ
グロッドの先端やノズル本体の液体充填用開口部に残留
した充填液の滴を吹き飛ばして除去することができ、そ
の結果、後垂れによる容器の汚れが回避される。更に、
高粘度の液体や固形物が混ざった液体を充填するときで
も、この液体がプラグロッド内に吸い込まれることがな
いので、該液体が開閉弁に粘着してその動きに支障を与
えるという虞れがない。しかも、開閉弁に多少の粘性体
がこびりついても、この開閉弁がエアシリンダ等の駆動
手段で強制作動されるので、この開閉弁の機能が損なわ
れることがない。さらにまた、プラグロッド内の気体通
路に洗浄水を送り込むようにした場合には、糖度が高
く、粘性の大きい飲料水等の充填に適用しても、糖分を
水で洗って確実に除去することができる。According to the present invention, since the liquid is filled after the air is evacuated from the container by the negative pressure, foaming in the filling liquid can be suppressed, and the filling accuracy can be improved. The liquid does not flow backward from the container to the air discharge pipe.
Also, after the filling is completed, the pressurized gas is sent to the gas passage in the plug rod after the container is separated and is blown out from the on-off valve provided at the tip of the plug rod. The droplets of the filling liquid remaining in the liquid filling opening can be blown off and removed, and as a result, contamination of the container due to drooping can be avoided. Furthermore,
Even when filling a liquid mixed with a high-viscosity liquid or a solid substance, this liquid is not sucked into the plug rod, so that the liquid may adhere to the on-off valve and hinder its movement. Absent. In addition, even if some viscous material sticks to the on-off valve, the on-off valve is forcibly operated by a driving means such as an air cylinder, so that the function of the on-off valve is not impaired. Furthermore, when the washing water is fed into the gas passage in the plug rod, even if the washing water is applied to filling a drinking water having a high sugar content and a high viscosity, the sugar content is washed with the water and surely removed. Can be.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に係る充填ノズルの断面を含む充填装置
の模式図。FIG. 1 is a schematic diagram of a filling device including a cross section of a filling nozzle according to the present invention.
【図2】容器内の空気を吸引しているときの充填ノズル
の動作態様を示した断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an operation mode of a filling nozzle when air in a container is being sucked.
【図3】図2のA−A拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG. 2;
【図4】従来の充填ノズルの構成を示す模式図。FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a conventional filling nozzle.
1 容器 2 容器グリッパ 31 充填液タンク 33 切換弁 34 計量ポンプ 36 可撓充填管、 41 ノズル弁本体 41a 小径筒部 42 外筒 43 センタリングベル 44 圧縮ばね 46 プラグロッド 46a 空気通路 51 上部外筒 53 エアシリンダ 54 シリンダ 61 3方向切換弁 62 4方向切換弁 77 ロッド 77b ピストン 82 3方向切換弁 85 ポンプ 91 4方向切換弁 140 充填ノズル 145 空気弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Container gripper 31 Filling liquid tank 33 Switching valve 34 Metering pump 36 Flexible filling tube, 41 Nozzle valve main body 41a Small diameter cylindrical part 42 Outer cylinder 43 Centering bell 44 Compression spring 46 Plug rod 46a Air passage 51 Upper outer cylinder 53 Air Cylinder 54 Cylinder 61 3-way switching valve 62 4-way switching valve 77 Rod 77b Piston 82 3-way switching valve 85 Pump 91 4-way switching valve 140 Filling nozzle 145 Air valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 利和 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 Fターム(参考) 3E079 AA07 AB06 BB01 BB02 CC01 DD02 DD31 DD44 DE01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshikazu Yamada 1F, Takamichi, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Nagoya Machinery Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 3E079 AA07 AB06 BB01 BB02 CC01 DD02 DD31 DD44 DE01
Claims (7)
を先端部に有し、かつ、充填液を導入するための液入口
を有する中空状のノズル弁本体と、 前記ノズル弁本体内に該ノズル弁本体の軸方向に移動可
能にかつ液密に内挿され、前記小径筒部内に進入可能な
先端部形状を有するとともに、先端において開口する気
体通路を内部に有したプラグロッドと、 前記プラグロッドの先端部が前記小径筒部内に進入した
際に前記ノズル弁本体の開口部を閉塞する閉塞手段と、 前記プラグロッドを軸方向に駆動する駆動手段と、 前記プラグロッドの気体通路を該プラグロッドの先端に
おいて開閉する開閉弁と、 前記開閉弁を開閉駆動する弁開閉駆動手段と、 前記プラグロッドの気体通路内における圧力状態を正圧
状態と負圧状態に切換える正負圧切換手段とを備えるこ
とを特徴とする液体充填ノズル。1. A hollow nozzle valve main body having a small-diameter cylindrical portion forming an opening for filling a liquid at a distal end thereof and having a liquid inlet for introducing a filling liquid, and the inside of the nozzle valve main body. A plug rod having a distal end shape which is inserted in the nozzle valve body in the axial direction and is liquid-tight and is capable of entering the small-diameter cylindrical portion, and which has a gas passage opening at the distal end therein, Closing means for closing the opening of the nozzle valve body when the tip end of the plug rod enters the small-diameter cylindrical portion; driving means for driving the plug rod in the axial direction; and a gas passage of the plug rod. An on-off valve that opens and closes at the tip of the plug rod; a valve on-off drive unit that opens and closes the on-off valve; and a positive / negative pressure switch for switching a pressure state in the gas passage of the plug rod between a positive pressure state and a negative pressure state And a liquid filling nozzle.
換える圧力切換手段を付加したことを特徴とする請求項
1記載の液体充填ノズル。2. The liquid filling nozzle according to claim 1, further comprising pressure switching means for switching the gas pressure in the positive pressure state between a low pressure and a high pressure.
液体を供給する液体供給手段を付加したことを特徴とす
る請求項1または2記載の液体充填ノズル。3. The liquid filling nozzle according to claim 1, wherein liquid supply means for supplying a cleaning liquid to a gas passage of the plug rod is added.
介在させた駆動力伝達要素を介して前記開閉弁を駆動す
るように構成されていることを特徴とする請求項1ない
し3のいずれかに記載の液体充填ノズル。4. The valve according to claim 1, wherein said valve opening / closing driving means drives said opening / closing valve via a driving force transmission element interposed in said gas passage. A liquid filling nozzle according to any one of the above.
を先端部に有し、かつ、内部に充填液を導入するための
液入口を有する中空状のノズル弁本体と、前記ノズル弁
本体内に該ノズル弁本体の軸方向に移動可能にかつ液密
に内挿され、前記小径筒部内に進入可能な先端部形状を
有するとともに、先端において開口する気体通路を内部
に有したプラグロッドと、前記プラグロッドの先端部が
前記小径筒部内に進入した際に前記ノズル弁本体の開口
部を閉塞する閉塞手段と、前記プラグロッドを軸方向に
駆動する駆動手段と、前記プラグロッドの気体通路を該
プラグロッドの先端において開閉する開閉弁とを備えた
充填ノズルを使用する液体の充填方法であって、 前記ノズル本体の開口部を閉塞した状態で容器の口部を
該開口部の先端に密接させるステップと、 前記気体通路を負圧にした後に前記開閉弁を開いて前記
容器内の空気を排出するステップと、 前記容器内の空気が排出された後に、前記開閉弁を閉じ
て前記気体通路を正圧にするステップと、 前記開口部を開いて液体の充填を開始し、その充填の終
了後に該開口部を閉塞するステップと、 前記容器の口部を前記開口部の先端から離した後、前記
開閉弁を開いて前記気体通路内の気体を前記プラグロッ
ドの先端から噴出させ、この噴出した気体によって、前
記プラグロッドの先端および開口部に残留した充填液滴
を吹き払うステップとを含むことを特徴とする液体充填
方法。5. A hollow nozzle valve body having a small-diameter cylindrical portion forming an opening for filling a liquid at a distal end thereof and having a liquid inlet for introducing a filling liquid therein, and the nozzle valve. A plug rod which is inserted in the main body in a liquid-tight manner movably in the axial direction of the nozzle valve main body, has a tip end shape capable of entering the small-diameter cylindrical portion, and has a gas passage open at the tip end therein. Closing means for closing the opening of the nozzle valve body when the distal end of the plug rod enters the small-diameter cylindrical portion; driving means for driving the plug rod in the axial direction; and gas for the plug rod. A liquid filling method using a filling nozzle having an on-off valve for opening and closing a passage at a tip of the plug rod, wherein the opening of the nozzle body is closed and the mouth of the container is closed at the tip of the opening. Close to Opening the on-off valve to discharge the air in the container after the gas passage is made to have a negative pressure; and closing the on-off valve after the air in the container is discharged, and closing the gas passage. Opening the opening to start filling of the liquid, closing the opening after the filling is completed, and separating the mouth of the container from the tip of the opening. Opening the on-off valve to eject gas in the gas passage from the tip of the plug rod, and blowing out the filled droplets remaining at the tip and opening of the plug rod by the ejected gas. A liquid filling method characterized by the above-mentioned.
て、前記気体通路の正圧の気体の圧力を低圧から高圧に
切換えるようにしたことを特徴とする請求項5記載の液
体充填方法。6. The liquid filling method according to claim 5, wherein in the step of blowing off the filling droplet, the pressure of the positive pressure gas in the gas passage is switched from a low pressure to a high pressure.
気体通路に洗浄液を供給し、前記充填液滴を吹き払うス
テップにおいて、この洗浄液を前記気体と共に前記プラ
グロッドの先端から噴出させるようにしたことを特徴と
する請求項5または6に記載の液体充填方法。7. A cleaning liquid is supplied to the gas passage when the on-off valve is closed, and the cleaning liquid is ejected from the tip of the plug rod together with the gas in the step of blowing off the filled droplets. The liquid filling method according to claim 5, wherein the liquid is charged.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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