(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填容器内に液体ないしゾル状等の充填物を供給するための充填機のノズルにおいて、
上記ノズルの先端内径にノズル内側テーパ面を設けるとともに、このノズル内をヘッド支持軸によって上下動するヘッドの先端外径に、上記ノズル内側テーパ面に面接触するヘッド外側テーパ面を設け、さらに、導入口よりも上記ヘッド側寄りで、上記ヘッド支持軸の上下２箇所において、上記ノズルの内側に３点以上接触して当該ヘッド支持軸の上下動により上記ノズルの内側に摺接する振れ止め兼用の芯出し部材を固着するとともに、上記ヘッド支持軸の上部にヘッド駆動装置側の連結軸と凹凸嵌合するジョイント部を設け、
前記ジョイント部は、上記ヘッド支持軸の上部に設けられた凹部と、上記連結軸の下部に設けられ、先端が球面状にされて上記凹部に遊嵌する凸部とを備えてなることを特徴とする液状ないしゾル状充填物用充填機のカットノズル。
【請求項２】
上記ヘッドの先端面に充填物付着防止用の球面底部を有するテーパ形窪み部を設けたことを特徴とする請求項１記載の液状ないしゾル状充填物用充填機のカットノズル。
【請求項３】
上記ノズル内側テーパ面およびまたはヘッド外側テーパ面に接点保護用のショック吸収材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の液状ないしゾル状充填物用充填機のカットノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ポリウレタンやラミネート等のチューブあるいはジャー容器に、歯ミガキ，化粧品，医薬品，食品等の液状ないしゾル状の製品を充填するための充填機のノズルに係り、特に、糸引き現象が起きる切れの悪い高粘性の充填物に好適な充填機のカットノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な充填機について説明する。図７は充填機の側面図、図８はシャットノズルの断面図である。図７に示すように、充填機１０は架台１１に装備される充填駆動部１２、ギアボックス１３、ポンプ１４、ホッパー１５ならびにポンプ１４に連通するシャットノズル２０と、このシャットノズル２０の下方に設けられチューブ１６を保持した状態で回転する円盤１７と、この円盤１７にチューブ１６を供給するチューブ供給シュート１８や、チューブ開口部を溶着する図示しないシール装置等を設けてある。
【０００３】
上記シャットノズル２０は図８に示すように、ノズル先端のノズル孔２１より僅かに小さい外径のヘッド２２ａを備えたヘッド支持軸２２ｂが上下動する構成にしてある。そして、このヘッド支持軸２２ｂの回りを充填物であるクリームがポンプ１４の圧力で流通する。さらに、ヘッド支持軸２２ｂからヘッド２２ａにわたっては、その軸心に圧縮空気発生装置に連通するブロアエア吐出用の孔を穿設してある。
【０００４】
以上のように構成したシャットノズル２０はポンプ１４のクリーム吐出圧縮が終わった時点で、ヘッド支持軸２２ｂが下降してそのヘッド２２ａがノズル孔２１内に嵌入しノズル孔２１を塞ぐ。これにより、クリームの供給が絶たれるが、ヘッド２２ａ先端あるいはノズル孔２１周辺に付着するクリームは、ブロウエアで下方へ吹き落とすようにしてある。糸引き状態を無くすことによって、チューブにおけるシール溶着部分にクリームが付着してシール密閉不良や、容器外へのクリーム付着による汚れ等を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシャットノズルは高粘性で切れの悪い充填物（たとえばパック，洗顔用クリーム）の場合には、ブロアエアによってクリームが周囲に飛び散ることになった。さらには、充填物内に細かな空気を巻き込んでいる製品の場合には、ノズルを塞いだ時やエアブロア時に細かいエアが障害となって充填物が完全に切れずに糸引き状態となる等、生産に支障が生じた。
【０００６】
この発明は上記問題点に鑑みてなされもので、ブロアエアを使用しない簡単な構造で、液状ないしゾル状のいかなる充填物であっても完全に切断して糸引き状態を起こさない充填機のカットノズルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するため、充填容器内に液体ないしゾル状等の充填物を供給するための充填機のノズルにおいて、上記ノズルの先端内径にノズル内側テーパ面を設けるとともに、このノズル内をヘッド支持軸によって上下動するヘッドの先端外径に、上記ノズル内側テーパ面に面接触するヘッド外側テーパ面を設け、さらに、導入口よりも上記ヘッド側寄りで、上記ヘッド支持軸の上下２箇所において、上記ノズルの内側に３点以上接触して当該ヘッド支持軸の上下動により上記ノズルの内側に摺接する振れ止め兼用の芯出し部材を固着するとともに、上記ヘッド支持軸の上部にヘッド駆動装置側の連結軸と凹凸嵌合するジョイント部を設け、前記ジョイント部は、上記ヘッド支持軸の上部に設けられた凹部と、上記連結軸の下部に設けられ、先端が球面状にされて上記凹部に遊嵌する凸部とを備えてなることを特徴とする液状ないしゾル状充填物用充填機のカットノズルを構成したものである。
また、上記ヘッドの先端面に充填物付着防止用の球面底部を有するテーパ形窪み部を設けたり、さらに上記ノズル内側テーパ面およびまたはヘッド外側テーパ面に接点保護用のショック吸収材を設けた液状ないしゾル状充填物用充填機のカットノズルを構成した。
【０００８】
【作用】
この発明のカットノズルによると、ノズル先端内径のノズル内側テーパ面に、上下動するヘッド先端外径のヘッド外側テーパ面が面接触して密着することになるので、充填物を面で挟み込むことにより充填物が完全に切断されて、糸引き状態が生じない。
【０００９】
また、ヘッドの先端面に充填物付着防止用の球面底部を有するテーパ形窪み部を設けたので、ヘッド先端の表面に残留しがちな充填物が付着しなくなる。さらに、導入口よりもヘッド側寄りで、ヘッド支持軸の上下２箇所において、ノズルの内側に３点以上接触して当該ヘッド支持軸の上下動によりノズルの内側に摺接する振れ止め兼用の芯出し部材を固着するとともに、ヘッド支持軸の上部にヘッド駆動装置側の連結軸と凹凸嵌合するジョイント部を設け、このジョイント部が、ヘッド支持軸の上部に設けられた凹部と、連結軸の下部に設けられ、先端が球面状にされて上記凹部に遊嵌する凸部とを備えてなる構成としたので、支持軸ならびにヘッドが安定的に上下動して、ヘッド外側テーパ面がノズル内側テーパ面に面接触する接点の芯が出て密着性が高くなり、糸引きの原因がなくなる。さらに、ジョイント部により、連結軸の上下動が振れても先端が球面状の凸部によって屈曲対応して、ヘッド支持軸側は心出し部材の作用と相俟ってノズル内側に沿う状態で振れることなく上下動が行われる。くわえて、ノズル内側テーパ面およびまたはヘッド外側テーパ面に接点保護用のショック吸収材を設けたので、接点部の消耗が抑制できる。
【００１０】
【実施例】
この発明に係る一実施例を図面に基づいて説明する。図１はカットノズルの要部断面図、図２はヘッドが上昇して充填物を供給している状態を示すノズル先端断面図、図３はヘッドが下降して充填物を切断した状態を示すノズル先端断面図である。
カットノズル３０は、図１に示すように外筒となるノズル本体３１の先端に充填物供給用のノズル孔３１ａ（図２参照）を穿設してあり、そしてこのノズル本体３１内に上下動可能なヘッド支持軸３２に設けたヘッド３３が取り付けられている。なお、符号３４は図示しないポンプとノズル本体３１に介在する導入部である。
【００１１】
上記ノズル本体３１の先端内径には、図２および図３に示すように、４５度勾配のノズル内側テーパ面３１ｂを内周面にわたり形成してある。また上記ヘッド３３はその先端外径の角部に上記ノズル内側テーパ面３１ｂに面接触する４５度勾配のヘッド外側テーパ面３３ａを外周部にわたり形成してある。ヘッド支持軸３２が下降してそのヘッド３３のヘッド外側テーパ面３３ａがノズル内側テーパ面３１ｂに面接触状態で密着することにより、充填物を両テーパ面で挟み込むように切断する。
【００１２】
上記両テーパ面の勾配は４５度に限定されるものではなく、充填物の粘度やチューブ，ジャー容器等の口径に応じて、カットされる充填物の切れ具合を広がらせるか、狭めるかテーパ面の角度をたとえば３０度、６０度等に適宜緩急を変えて設定する。
【００１３】
このヘッド３３の先端面には、図示するように充填物付着防止のために球面底部のテーパ形窪み部３３ｂを形成してある。ヘッド先端面に平坦面が多いと、充填物を切断した状態のヘッド下降時に充填物が付着残留することになるが、この部位に平坦面をなくしてヘッド３３内に大きく凹んだ窪み部３３ｂを、しかもテーパ形に形成することにより、ヘッド３３先端面に付着しがちな充填物が付着しなくなる。
【００１４】
一方、ヘッド支持軸３２の上下２個所には、平面視正三角形状の芯出し部材３２ａを固着してある。この芯出し部材３２ａはヘッド支持軸３２の振れ止め作用もなし、各角部を面取りした三角形の高さをノズル本体３１の内径より僅かに小さい寸法に形成して、ヘッド支持軸３２が上下動する際にノズル本体３１の内側に芯出し部材３２ａを摺動する状態に組み付けてある。これにより、ヘッド外側テーパ面３３ａとノズル内側テーパ面３１ｂが面接触する接点の芯が出て密着性が高くなる。なお、この実施例は正面視正三角形状の芯出し部材を例にしてノズル本体の内側を３点接触させる形態を示したが、これに限らず、４点以上接触させる平面視四角形，五角形，六角形の形状であってもよい。また、芯出し部材の面積を小さくするために、ヘッド支持軸から三本以上放射状に突出する棒状のものであってもよい。
【００１５】
くわえて、ヘッド支持軸３２の振れ止め機能として、図１に示すようにヘッド支持軸３２の上部に凹凸嵌合するジョイント部を設けてある。ヘッド支持軸３２の上部に凹部３２ｂを設けるとともに、この凹部３２ｂに遊嵌し先端が球面状の凸部３６ａを下部に設ける連結軸３６を介して図示しないヘッド駆動装置に接続してある。このジョイント部により、連結軸３６の上下動が振れても屈曲対応して、ヘッド支持軸３２側は芯出し部材３２ａの作用と相俟ってノズル本体３１の内側に沿う状態で振れることなく上下動が行われる。
【００１６】
次に、上記ヘッド外側テーパ面３３ａならびにノズル内側テーパ面３１ｂ両者の接点保護のため、図４ないし図６に示すように、その部位にステライト，ハードクロム，硬質ゴム等からなるショック吸収材３５ａ，３５ｂ，３５ｃを設けてある。図４および図５はヘッド外側テーパ面に取り付けたショック吸収材を示す断面図、図６はノズル内側テーパ面に取り付けたショック吸収材を示す断面図である。
【００１７】
図４は、ヘッド外側テーパ面の部位を含んでヘッド３３′の下部外周にわたり円筒形に形成したショック吸収材３５ａを設けた形態である。また図５は、ヘッド３３″のヘッド外側テーパ面の部位のみにＯリング形のショック吸収材３５ｂを取り付けた形態である。さらに、図６は、ノズル本体３１′の先端内径に水平に突出する取付部を形成して、その部分にＯリング形のショック吸収材３５ｃを取り付けてある。いずれのショック吸収材３５ａ，３５ｂ，３５ｃも溶接あるいは接着剤で取り付け、消耗した際には交換可能であり、テーパ面は前記実施例同様に４５度勾配に形成されている。なお、これらショック吸収材３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、ヘッド先端外径もしくはノズル先端内径のいずれか一方であってもよく、また両方に取り付けてもよい。
【００１８】
以上のように構成したカットノズル３０は、ヘッド３３が下降してノズル内側テーパ面３１ｂにヘッド外側テーパ面３３ａが面接触状態に密着する瞬間に、両テーパ面の間にある充填物の瞬間流速が早くなって、それらをノズル孔３１ａから飛ばして切断する。したがって、両テーパ面の間に充填物が残らない程度に密着トルクを高く設定することによって、充填物の糸引き現象が生じない。
【００１９】
【発明の効果】
この発明のカットノズルは、以上のように構成したので次のような特有の効果を奏する。
ノズル先端内径のノズル内側テーパ面に、上下動するヘッド先端外径のヘッド外側テーパ面が面接触して密着することになるので、充填物を両テーパ面で挟み込むことにより充填物を完全に切断する。これにより、従来のノズルのようなブロアエアを必要としない簡単な構造で、しかもいかなる液状ないしゾル状充填物であっても糸引き状態を惹起することがない。
【００２０】
また、ヘッドの先端面に充填物付着防止用の球面底部を有するテーパ形窪み部を設けたので、ヘッド先端の表面に残留しがちな充填物が付着しなくなる。さらに、導入口よりもヘッド側寄りで、ヘッド支持軸の上下２箇所において、ノズルの内側に３点以上接触して当該ヘッド支持軸の上下動によりノズルの内側に摺接する振れ止め兼用の芯出し部材を固着するとともに、ヘッド支持軸の上部にヘッド駆動装置側の連結軸と凹凸嵌合するジョイント部を設け、このジョイント部が、ヘッド支持軸の上部に設けられた凹部と、連結軸の下部に設けられ、先端が球面状にされて上記凹部に遊嵌する凸部とを備えてなる構成としたので、支持軸ならびにヘッドが安定的に上下動して、ヘッド外側テーパ面がノズル内側テーパ面に面接触する接点の芯が出て密着性が高くなり、糸引きの原因がなくなる。さらに、ジョイント部により、連結軸の上下動が振れても先端が球面状の凸部によって屈曲対応して、ヘッド支持軸側は心出し部材の作用と相俟ってノズル内側に沿う状態で振れることなく上下動が行われる。くわえて、ノズル内側テーパ面およびまたはヘッド外側テーパ面に接点保護用のショック吸収材を設けたので、接点部の消耗が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この考案に係るカットノズルの要部断面図である。
【図２】ヘッドが上昇して充填物を供給している状態を示すノズル先端断面図である。
【図３】ヘッドが下降して充填物を切断した状態を示すノズル先端断面図である。
【図４】ヘッド外側テーパ面に取り付けたショック吸収材を示す断面図である。
【図５】ヘッド外側テーパ面に取り付けたショック吸収材の他の実施例を示す断面図である。
【図６】ノズル内側テーパ面に取り付けたショック吸収材を示す断面図である。
【図７】従来の充填機の側面図である。
【図８】従来のシャットノズルの断面図である。
【符号の説明】
３０  カットノズル
３１  ノズル本体
３１ａ  ノズル孔
３１ｂ  ノズル内側テーパ面
３２  ヘッド支持軸
３２ａ  芯出し部材
３３  ヘッド
３３ａ  ヘッド外側テーパ面
３３ｂ  窪み部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ  ショック吸収材
３６  連結軸
【図１】
0003593666.tif 000002
【図２】
0003593666.tif 000003
【図３】
0003593666.tif 000004
【図４】
0003593666.tif 000005
【図５】
0003593666.tif 000006
【図６】
0003593666.tif 000007
【図７】
0003593666.tif 000008
【図８】
0003593666.tif 000009