(57)【要約】【課題】少ないシールを用いるだけで定量充填でき、付着した内容物が容易に洗浄できる定量充填装置のアウターピストンを提供する。【解決手段】定量充填装置１のアウターピストン１０は、上部材１１と下部材１２を一体的に固着し、その接合面を跨ぐ内外周に環状突起を有する環状溝を形成し、各環状溝にそれぞれ一本の環状シール２２，２３を装着するものであって、環状シールは、シリンダ３とインナーシリンダ５に摺接する内外面の中央部分を円筒形とし、その中央部分から上下の端部に向かって拡径する膨出部が形成され、上下の端面にはそれぞれ前記膨出部とほぼ平行に切取られた環状傾斜溝が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの底部に垂下するシリンダ内にインナーシリンダを同芯に設置し、該シリンダとインナーシリンダの間に環状の計量室を形成し、該計量室内に設置されて内容物を計量室内に導入した後に計量室から導出すための環状のアウターピストンを備えた定量充填装置において、
前記アウターピストンは、同径の環状部を有する上部材と下部材を一体的に固着し、その接合面を跨ぐ内外周にそれぞれ環状溝を形成し、各環状溝にそれぞれ一本の環状シールを装着するものであって、
前記各環状溝には、それらの上下開口端部にそれぞれ下上方向に突出する環状突起を形成し、
前記各環状シールは、前記シリンダとインナーシリンダに摺接する内外面の中央部分を円筒形とし、その中央部分から上下の端部に向かって拡径する膨出部が形成され、上下の端面にはそれぞれ前記膨出部とほぼ平行に切取られた環状傾斜溝が設けられている
ことを特徴とする定量充填装置のアウターピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器に所定量の内容物を充填する定量充填装置の計量室に設置され、所定量の内容物を計量するために内容物を計量室に導入した後に、充填容器に導出するアウターピストンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−３２８６０５号公報
【特許文献２】特公平７−１００４８６号公報
特許文献１に、カレー、シチュー、コーンスープ等の固形物を含み粘性の有る内容物をプラスチックカップ等の容器に定量充填する装置が記載されている。
また、特許文献２に、無菌充填ポンプのピストンの外周にシール溝を形成し、その中にＯリングとその外周にスライドリングを収めたシール構造が記載されている。
前記特許文献１に記載された形式の定量充填装置のアウターピストンに、前記特許文献２に記載されたピストンのシール構造を適用した定量充填装置の一例を図３に示す。
【０００３】
図３において、定量充填装置５０は、内容物を貯留したタンクの底壁２から垂下するシリンダ３と、その下端に設置されて下方に突出するノズル筒４と、シリンダ３内に下端がノズル筒４に取付けられたインナーシリンダ５とを備え、これらの部材は同芯に設置されてインナーシリンダ５の内径とノズル筒４の突出部の孔径が同径で連続している。
インナーシリンダ５の下端に内容物の出入り口７を設けてシリンダ３とインナーシリンダ５との間に環状の計量室６を形成し、この計量室６内にシリンダ３の内周とインナーシリンダ５の外周に摺動する環状のアウターピストン５１を設けると共に、インナーシリンダ５内に内容物の出入り口７とノズル筒４の突出部の孔を開閉するインナーピストン８が設けられている。
【０００４】
この定量充填装置５０は、インナーピストン８でノズル筒４の突出部の孔を閉鎖した状態でアウターピストン５１を上昇させると、タンクの内容物をインナーシリンダ５とインナーピストン８のロッドの間隙を介して内容物の出入り口７から計量室６内に吸い込み、アウターピストン５１のストロークを一定にすることにより計量室６内の内容物を定量とする。
前記の状態でインナーピストン８を上昇させてインナーシリンダ５の内容物の出入り口７を開き、その上方のインナーシリンダ５を閉鎖してからアウターピストン５１を下降させると、計量室６内の内容物がノズル筒４の先端からカップ４９へ充填される。アウターピストン５１が下死点に到達した状態でインナーピストン８を下降させてノズル筒４内に残った内容物を押出して充填を完了する。
【０００５】
定量充填装置５０のアウターピストン５１は、シリンダ３の内周とインナーシリンダ５の外周とをそれぞれ二重にシールするために、三つに分割した部材５２，５３，５４をリングシール５５を介在させたボルト５６で一体的に組付け、各部材５２，５３，５４間に形成したコ字状溝の内側に弾性Ｏリング５７，５８，５９，６０を抱持させ、これらの各弾性Ｏリングの外側に滑り性に優れた断面矩形のスライドリング６１，６２，６３，６４を装着してある。
【０００６】
定量充填装置５０は、内容物の充填作業が終了すると、洗浄液が噴射されて洗浄され、アウターピストン５１はタンクの底壁２に設けた三本のピン９の間に引上げられ、洗浄液が噴射されて洗浄される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の定量充填装置５０のアウターピストン５１では、弾性Ｏリング５７，５８，５９，６０とスライドリング６１，６２，６３，６４のような数多くのシールを必要とすると共に、これらのシール間や三分割した部材５２，５３，５４の間に侵入した粘性の有る内容物が洗浄工程で落ち難く、衛生上の問題が発生する恐れが有り、また、充填する内容物を変更する場合に、フレイバーの移行や色素の脱落の恐れも有る。
本発明は、上記のような形式の定量充填装置において、少ないシールを用いるだけで定量充填が支障なく行えると共に、アウターピストンに付着した内容物が容易に洗浄できる構成とすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タンクの底部に垂下するシリンダ内にインナーシリンダを同芯に設置し、該シリンダとインナーシリンダの間に環状の計量室を形成し、該計量室内に設置されて内容物を計量室内に導入した後に計量室から導出すための環状のアウターピストンを備えた定量充填装置において、前記アウターピストンは、同径の環状部を有する上部材と下部材を一体的に固着し、その接合面を跨ぐ内外周にそれぞれ環状溝を形成し、各環状溝にそれぞれ一本の環状シールを装着するものであって、前記各環状溝には、それらの上下開口端部にそれぞれ下上方向に突出する環状突起を形成し、前記各環状シールは、前記シリンダとインナーシリンダに摺接する内外面の中央部分を円筒形とし、その中央部分から上下の端部に向かって拡径する膨出部が形成され、上下の端面にはそれぞれ前記膨出部とほぼ平行に切取られた環状傾斜溝が設けられている定量充填装置のアウターピストンである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の実施の形態を示すものである。
図１に示す定量充填装置１は、図３に示した従来の定量充填装置５０のアウターピストン５１を改良したもので、その他の定量充填装置としての構成及び作用は図３に示すものと同じであるので、同じ構成の部材に図３に付したのと同じ符号を図１及び図２に付するに止め、説明は省略する。
定量充填装置１のアウターピストン１０は、環状の上部材１１と環状の下部材１２に二分割され、両部材１１，１２は環状のリングシール１３を介在させてボルト１４で一体的に固定され、それらの接合面１５には階段状の段差を形成して液密性を持たせてある。
一体的に固定された上下部材１１，１２の同径の外周側には、それらの接合面１５を跨いで縦断面がコ字状の外側環状溝１６が形成されると共に、このコ字状の環状溝１６の外周端部にそれぞれ内側に向かって突出する環状突起１７，１８がそれぞれ設けられている。また、この上下部材１１，１２の同径の内周側にも、外側環状溝１６と同様な構造の環状突起２０，２１を有するコ字状の内側環状溝１９が接合面１５を跨いで形成されている。
【００１０】
外側環状溝１６と内側環状溝１９には、それぞれテフロン製の環状のシール２２，２３を嵌入する。
アウターシール２２は、図２Ｃに示すように、内周側が外側環状溝１６に嵌入して密着する寸法形状の密着部２４を有し、上下の両端面は環状突起１７，１８が食い込むように形成され、外周側は、外周面の中央部分２５が縮径された円筒形に形成され、この部位の長さはアウターシール２２のほぼ半分としてある。
アウターシール２２の外周側の上下部分は、中央部分２５から上下方向になだらかに直線状に拡がる膨出部２６，２８に形成され、円弧状の面取部２７，２９を介してそれぞれアウターシール２２の上下端面に繋っている。
アウターシール２２の上下端面と面取部２７，２９の継目付近に、それぞれ膨出部２６，２８とほぼ平行に膨出部２６，２８の始点に対応する深さを有する環状傾斜溝３０，３１が設けてある。
【００１１】
内側環状溝１９にも、図２Ｂに示すように、インナーシリンダ５側に膨出部３４，３６を向けた点が異なるだけのアウターシール２２と同様な構造のインナーシール２３を嵌入する。
【００１２】
アウターピストン１０は、定量充填装置１に組付けたときに、図２Ａに示すように、内外のシール２２，２３がそれぞれ環状溝１６，１９に密着部２４，３２を嵌入させ、内外のシール２２，２３に環状突起１７，１８，２０、２１が食い込んで保持され、上下部材１１，１２の接合面１５を液密に保ち、中央部分２５，３５がそれぞれシリンダ３の内周とインナーシリンダ５の外周面に接触し、面取部２７，２９，３２，３７で変形し易くしたそれぞれの膨出部２６，２８，３４，３６が環状傾斜溝３０，３１，３８，３９に向かって変形し、各環状傾斜溝は、それらの溝幅が僅かの隙間となるように変形し、その反発力でシール効果を高める。
【００１３】
内外のシール２２，２３を保持する環状突起１７，１８，２０、２１は、それぞれ対応する上下の頂点を結ぶ線が、アウターピストン１０の軸線方向と一致して配置してあるので、アウターピストン１０の作動中に確実に保持され、また、内外のシール２２，２３の膨出部は、それぞれ上下二箇所に設けられているので確実なシール効果を発揮する。
また、内外のシール２２，２３は、同様な構造に形成されて同様な構造の環状溝に嵌入して保持されているので、各シールの抵抗力の相違に起因するアウターピストン１０の作動時のブレを生じ難い。
【００１４】
上記のアウターピストンを備えた定量充填装置で、ミニストローネをカップ４９に８時間充填作業を行ったところ、内容物が内外のシール部で漏れることがなく定量充填されていた。
充填作業の終了後、アウターピストンの引き抜きに要する力も小さく、引き抜いたアウターピストンをピン９で支持し、８０℃、２％の苛性ソーダ水を噴霧して洗浄したところ、アウターピストンに残留付着物は見当たらず、洗浄性は良好であった。
また、タンクを空にした状態で、洗浄液を散布しながらアウターピストンをシリンダ３とインナーシリンダ５との間で上下に往復させる洗浄方法でも、洗浄性は良好であった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の定量充填装置のアウターピストンは、弾性Ｏリングやスライドリング等のシールを組合せて多数本設置する従来のアウターピストンに比べて、二本のシールを用いるだけで定量充填が支障なく行えると共に、内容物がシールの間に侵入することがなく、洗浄性が大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定量充填装置におけるアウターピストンの断面図。
【図２】図１の要部の拡大断面図。
【図３】従来の定量充填装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１：定量充填装置    ２：タンクの底壁    ３：シリンダ    ４：ノズル筒
５：インナーシリンダ    ６：計量室    ７：内容物の出入り口
８：インナーピストン    １０：アウターピストン    １１：上部材
１２：下部材    １６，１９：環状溝    １７，１８，２０、２１：環状突起
３０，３１，３８，３９：環状傾斜溝
【図１】
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【図２】
2004224439.tif 000004
【図３】
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