(57)【要約】【課題】簡単な構造で定量の流動体を容器に充填することができる流動体の充填装置を提供する。【解決手段】流動体を貯留するタンク１の底部のシュート４に連通する、容器に充填する流動体の充填量を満たす計量ケース５内の上部にタンク１から流動体が流入する上部弁座１５、計量ケースから流動体が流出する下部弁座１８と、上部弁座１５と下部弁座１８を昇降する弁駆動ロッド１２と、弁駆動ロッド１２の上部弁座側に固定された、上部弁座１５を開閉する上部開閉弁１０と、弁駆動ロッド１２の下部弁座側に摺動自在に取り付けられた下部開閉弁１１と、上部開閉弁１０と下部開閉弁１１の間に弁駆動ロッド１２が下降した状態では下部開閉弁１１を下部弁座１８に押しつけて下部弁座１８を閉じるように付勢し、弁駆動ロッド１２が上昇して下部開閉弁１１を上方に移動させて下部弁座１８を開くように付勢されている弾性体１７とを備えてなる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動体を貯留するタンクの底部に連通する、容器に充填する流動体の充填量を満たす計量ケースと、
前記計量ケース内の上部に前記タンクから流動体が流入する開口を有する上部弁座、及び計量ケース内の下部に計量ケースから流動体が流出する開口を有する下部弁座と、
前記上部弁座の前記開口と前記下部弁座の前記開口を昇降する弁駆動ロッドと、
前記弁駆動ロッドの前記上部弁座側に固定された、前記弁駆動ロッドの昇降により上部弁座を開閉する上部開閉弁と、
前記弁駆動ロッドの前記下部弁座側に摺動自在に取り付けられた下部開閉弁と、  前記上部開閉弁と前記下部開閉弁の間に前記弁駆動ロッドが下降した状態では前記下部開閉弁を前記下部弁座に押しつけて前記下部弁座を閉じるように付勢し、前記弁駆動ロッドが上昇して前記下部弁座を上方に移動させて前記下部弁座を開くように付勢されている弾性体とを備えてなることを特徴とする流動体の充填装置。
【請求項２】
充填量が異なる前記計量ケースがタンクの底部のシュートに対して接続可能であることを特徴とする請求項１記載の流動体の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体などの流動体を容器に注入する流動体注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流動体、例えばミルクやシロップなどの液体が小カップに充填されている。これらの流動体を容器に充填するため、各種の流動体充填装置が提案されている。例えば特許文献１に記載されている充填装置は、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、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、弁開閉駆動機構に開閉信号を出力し、また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。この構成により、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というものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１８１０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記充填装置では、制圧送ポンプ機構、ノズル先端弁をそれぞれ動作させる機構、これらの機構の動作タイミングを制御させるための制御回路を必要とするため、構造が複雑となっている。
【０００５】
そこで、本発明は簡単な構造で定量の流動体を容器に充填することができる流動体の充填装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の流動体の充填装置は、流動体を貯留するタンクの底部に連通する、容器に充填する流動体の充填量を満たす計量ケースと、前記計量ケース内の上部に前記タンクから流動体が流入する開口を有する上部弁座、及び計量ケース内の下部に計量ケースから流動体が流出する開口を有する下部弁座と、前記上部弁座の前記開口と前記下部弁座の前記開口を昇降する弁駆動ロッドと、前記弁駆動ロッドの前記上部弁座側に固定された、前記弁駆動ロッドの昇降により上部弁座を開閉する上部開閉弁と、前記弁駆動ロッドの前記下部弁座側に摺動自在に取り付けられた下部開閉弁と、前記上部開閉弁と前記下部開閉弁の間に前記弁駆動ロッドが下降した状態では前記下部開閉弁を前記下部弁座に押しつけて前記下部弁座を閉じるように付勢し、前記弁駆動ロッドが上昇して前記下部弁座を上方に移動させて前記下部弁座を開くように付勢されている弾性体とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による充填装置の一実施例を示す図である。本実施例では、飲料などの充填物を貯留するタンク１に４基の充填機２を並置したものである。なお、充填機２は、充填物を充填する容器の設定数に応じて単独でもあるいは本実施例のように複数設けてもよい。タンク１には充填物が供給口３から供給される。
【０００８】
充填機２はタンク１の底部のシュート４に連通して充填物が流入する計量ケース５が設けられている。計量ケース５に充填物を満たすことにより充填物の量を計量することができる。計量ケース５は、本実施例では上部ケース５ａと下部ケース５ｂを接合して形成する。容積の異なる計量ケース５を取り替えることにより充填量を調節することが可能となる。
【０００９】
計量ケース５の上部ケース５ａの上端のフランジがワンタッチ継ぎ手６によりタンク１のシュート４のフランジに接続され、計量ケース５の下端のフランジに下部に流出口７が開口している下部ケース５ｂのフランジがワンタッチ継ぎ手６により接続されている。上部ケース５ａの縦方向の中央部近傍には水平の仕切り板８が設けられている。仕切り板８には計量ケース５内にエアを流出入口９を設け、充填物の流出入を促進する。
【００１０】
計量ケース５内の縦方向の中心軸には上下に間隔を置いて上部開閉弁１０及び下部開閉弁１１が設けられた弁駆動ロッド１２が配置されている。弁駆動ロッド１２はタンク１の上部に配置したシリンダ１３により昇降する。本実施例では４基の充填機２の各弁駆動ロッド１２を連結部材１４に結合して一基のシリンダで同時に昇降するように構成されている。
【００１１】
弁駆動ロッド１２に取り付けられている上部開閉弁１１は、弁駆動ロッド１２に固定されており、弁駆動ロッド１２の昇降により上下動して、上部ケース内部の仕切り板８の中央に形成された上部弁座１５の開口を開閉する。
【００１２】
一方、下部開閉弁１１は、弁駆動ロッド１２に対して摺動自在に取り付けられ、下部開閉弁１２と上部開閉弁１１との間にパッキン１６を介して配置されたコイルスプリングなどの弾性材１７により弁駆動ロッド１２の下方に付勢されており、計量ケース５の下部に形成された下部弁座１８に押しつけられて開口を閉じるとともに、弁駆動ロッド１２の上昇により弁駆動ロッド１２の下部に設けたストッパー１９により押し上げられて下部弁座１８が開かれる。
【００１３】
前記構成の充填装置の動作について説明する。図２は本発明の充填装置の動作の説明図である。
【００１４】
図２（ａ）において、待機時には上部開閉弁１０は弁駆動ロッド１２により上昇させて上部弁座１５を閉じており、下部開閉弁１１は弾性体１７により下方に押しつけられて下部弁座１８を閉じている。
【００１５】
タンクに必要量の充填物が満たされると、図２（ｂ）に示すように、弁駆動ロッド１２を下降させて上部開閉弁１０を押し下げて上部弁座１５を開き、タンク１から充填物が計量ケース５内に流入する。このとき、上部開閉弁１０が弾性体１７を押し下げにより下部開閉弁１１はより強く下部弁座１８に押しつけられて下部弁座１８を閉じた状態に保つ。充填物の流入の際には計量ケース５内のエアは流出入口９から排出される。
【００１６】
充填物が計量ケース内に満たされると、図２（ｃ）に示すように、弁駆動ロッド１２を上昇させて上部開閉弁１０を上方に移動させて上部弁座１５を閉じる。この状態でも下部開閉弁１１は弾性体１７の付勢力により下部弁座１８に押しつけられた状態にあり閉じられている。
【００１７】
次いで、図２（ｄ）に示すように、弁駆動ロッド１２を上昇させると、下部開閉弁１１は摺動して弁駆動ロッド１２のストッパー１９に当接して上方に押し上げられて下部弁座１８が開き、計量ケース５内の充填物は流出口７から流出し、流出口７の下に配置された容器内に充填される。
【００１８】
充填が完了すると、弁駆動ロッド１２を下降させて下部開閉弁１１を下げて下部弁座１８を閉じ、図２（ａ）に示す待機状態に戻した後、上記の動作を繰り返して充填物を容器に充填する。
【００１９】
図３は本発明の充填機の他の実施例で、充填物の流入時の状態を示す図で、図１に示す充填機と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２０】
本実施例では、一体の計量ケース５の上端がタンク１のシュート４のフランジ２０にボルトなどの取付部材２１により着脱自在に接続される。容量の異なる複数の計量ケース５を準備し、容器への充填量に応じて計量ケース５を交換し取付部材２１でフランジ２０に取り付けて、充填量を調整することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、タンクに取り付けた計量ケースに形成された上下の弁座を、弾性体を利用した簡単な構造により上部開閉弁及び下部開閉弁にて交互に開いて流動体を容器に充填することができ、また、計量ケースに充填物を満たすことにより充填量を一定にすることができるので、複雑な制御回路や機構を必要とせずに容器に流動体を充填することができる。
【００２２】
また、複数の異なる容量の計量ケースを用意し、これらの計量ケースを交換することにより各種容量の容器に流動体を充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による流動体の充填装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の充填装置の動作の説明図である。
【図３】本発明の充填機の他の実施例で、充填物の流入時の状態を示す図である。
【符号の説明】
１：タンク        ２：充填機
３：供給口        ４：シュート
５：計量ケース    ６：継ぎ手
７：流出口        ８：仕切り板
９：流出入口    １０：上部開閉弁
１１：下部開閉弁  １２：弁駆動ロッド
１３：シリンダ    １４：連結部材
１５：上部弁座    １６：パッキン
１７：弾性材      １８：下部弁座
１９：ストッパー  ２０：フランジ
２１：取付部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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