(57)【要約】【課題】エアシリンダ、モータ等の駆動源を用いることなく、しかも、流下抵抗部材のようなものを必要とせず、したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルを提供する。【解決手段】充填ノズルは、下端に吐出口２９を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体２１と、上向きの受圧面４３を有しかつ吐出口２９縁部に上側から密接させられる弁部材４１と、弁部材４１から上向きにのびている昇降ロッド４４と、弁部材４１から上方に所定距離をおいて昇降ロッド４４に取付けられかつ下向きの受圧面５２を有するダイヤフラム５１とを備えている。双方の受圧面４３、５２に作用する充填液の液圧の差によって弁部材４１が昇降ロッド４４とともに引上げられるようになされている。【選択図】　図１
2004083043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、上向きの受圧面を有しかつ吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、弁部材から上向きにのびている昇降ロッドと、弁部材から上方に所定距離をおいて昇降ロッドに取付けられかつ下向きの受圧面を有する受圧部材とを備えており、弁部材の受圧面の受圧面積よりも受圧部材の受圧面の受圧面積が大となされている充填ノズル。
【請求項２】
受圧部材が、弾性材製ダイヤフラムであり、ダイヤフラムの外周縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ダイヤフラムの中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されている請求項１に記載の充填ノズル。
【請求項３】
受圧部材が、弾性材製有底筒状ベローであり、ベローの上端開口縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ベローの底壁中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されている請求項１に記載の充填ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、充填ノズル、とくに、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等を充填するのに適している充填ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の充填ノズルとしては、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、エアシリンダ、モータ等を駆動源として、弁部材を昇降させる開閉機構とを備えているものが知られている。
【０００３】
また、他の充填ノズルとしては、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、吐出口に設けられているメッシュ製液垂れ防止用流下抵抗部材と、流下抵抗部材の上流側に備えられているチャッキ弁とを備えているものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の充填ノズルでは、エアシリンダ、モータ等の動作精度、スピードのばらつきにより、充填状態や充填量が安定し難いという問題点がある。また、エアシリンダ、モータ等は、定期的メンテナンスが必要である。
【０００５】
上記後者の充填ノズルでは、流下抵抗部材が必要である。固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等は流下抵抗部材を目詰まりさせてしまうため、この種の液体の充填には適さない。
【０００６】
この発明は、エアシリンダ、モータ等の駆動源を用いることなく、しかも、流下抵抗部材のようなものを必要とせず、したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による充填ノズルは、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、上向きの受圧面を有しかつ吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、弁部材から上向きにのびている昇降ロッドと、弁部材から上方に所定距離をおいて昇降ロッドに取付けられかつ下向きの受圧面を有する受圧部材とを備えており、弁部材の受圧面の受圧面積よりも受圧部材の受圧面の受圧面積が大となされているのである。
【０００８】
この発明による充填ノズルでは、双方の受圧面に作用する充填液の液圧の差によって弁部材が昇降ロッドとともに引上げられ、弁部材によって吐出口が開閉される。弁部材は吐出口の縁部に上側から密接させられるため、液垂れの心配がなく、流下抵抗部材のようなものは不要である。したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルを提供することができる。
【０００９】
また、受圧部材が、弾性材製ダイヤフラムであり、ダイヤフラムの外周縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ダイヤフラムの中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されていてもよい。
【００１０】
また、受圧部材が、弾性材製有底筒状ベローであり、ベローの上端開口縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ベローの底壁中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１２】
図１を参照すると、充填ノズルは、容器搬送コンベヤ１１の搬送経路上方を跨いでいる支持ブラケット１２に取付られている垂直筒状ノズル本体２１を有している。ノズル本体２１は、一直線状に連なっている下部材２２および上部材２３よりなる。
【００１３】
下部材２２は、高さの中程に取付フランジ２４を有しかつフランジ２４を挟んでその上側の直管部２５およびその下側の下細りテーパ状吐出口形成部２６よりなる。
【００１４】
吐出口形成部２６の上端に上向き凹状円錐シート面２７が設けられ、その下端には水平平坦シート面２８が設けられている。円錐シート面２７から平坦シート面２８にかけて複数の長孔状吐出口２９が吐出口形成部２６を並列にかつ下に行く程隣り合うもの同士の間隔を狭めるようにのびている。
【００１５】
上部材２３は、下から上にかけて順次連なる小径部３１、テーパ部３２および大径部３３よりなる。小径部３１は、直管部２５と同径である。小径部３１内面にはガイド３４が設けられている。大径部３３の下端には供給口３５が設けられている。大径部３３内面の供給口３５のすぐ上には上向き段部３６が設けられている。大径部３３の上端開口は、水平頂板３７によって閉鎖されている。
【００１６】
供給口３５には供給パイプ３８の出口端が接続されている。供給パイプ３８の入口端は、図示しない充填液タンクに接続されている。充填液タンクから充填ノズルまでの充填液供給経路の途中には、ピストンを内蔵した定量シリンダが備えられている。
【００１７】
円錐シート面２７には弾性材製中空状弁部材４１が上側から密接させられている。弁部材４１は、円錐シート面２７と対応する凸状円錐シール面４２および上向き受圧面４３を有している。受圧面４３は、受圧面積Ｓ１を有している。受圧面積Ｓ１とは、弁部材４１が圧力を垂直方向に受ける面の大きさ、すなわち、弁部材４１の横断面積に相当する。これは、図１中、ハッチングＳ１で示されている。
【００１８】
受圧面４３の中央部には垂直昇降ロッド４４の下端が一体的に連結されている。昇降ロッド４４は、下端近くのところでガイド３４に摺接させられている。昇降ロッド４４の上端部は、頂板３７を摺動自在に貫通してその上方に突出させられている。段部３６よりやや上方レベルに位置するように昇降ロッド４４の高さの中程にはフランジ４５が設けられている。頂板３７下面とフランジ４５上面の間に、昇降ロッド４４にはめられた圧縮コイルばね４６が介在させられている。
【００１９】
段部３６に、弾性材製水平円板状ダイヤフラム５１の外周縁部が受けられている。ダイヤフラム５１は、受圧部材であって、下面に下向き受圧面５２を有している。この受圧面５２もまた、弁部材４１の受圧面４３と同様に定義される受圧面積Ｓ２を有している。これを、図１中、ハッチングＳ２で示す。ダイヤフラム５１の受圧面５２の受圧面積Ｓ２は、弁部材４１の受圧面４３の受圧面積Ｓ１よりも相当に大きい。すなわち、Ｓ２＞Ｓ１である。頂板３７下面とダイヤフラム５１の外周縁部上面の間には円筒状ダイヤフラム押え５３が介在させられている。大径部３３内面に対してダイヤフラム５１の外周縁部は液密に保持されている。ダイヤフラム５１の中央部には、昇降ロッド４４を貫通させたロッド孔５４が形成されている。ロッド孔５４の周縁部は、受け部材５５および押え部材５６によって上下から挟み付けられ、これにより、ロッド孔５４の周縁部と昇降ロッド４４外面間が液密に保持されている。
【００２０】
ピストンの作動により、定量シリンダから、ノズル本体２１内に供給パイプ３８を通じて加圧充填液が供給される。供給された充填液の液圧は、弁部材４１およびダイヤフラム５１の双方の受圧面４３、５２にそれぞれ作用する。弁部材４１の受圧面４３よりもダイヤフラム５１の受圧面５２が大であるため、前者の受圧面４３に作用する液圧よりも後者の受圧面５２に作用する液圧が大であり、双方の液圧の差がばね４６の力に抗して昇降ロッド４４および弁部材４１を一緒に引上げる。その結果、吐出口２９を弁部材４１が開放する。ノズル本体２１内の充填液は、吐出口２９を通じて容器Ｃに充填される。
【００２１】
定量シリンダからの充填液の供給が停止されると、受圧面４３、５２への液圧が作用しなくなり、ばね４６の力によって弁部材４１が下降させられ、弁部材４１によって吐出口２９が閉じられる。
【００２２】
図２は、受圧部材の他の例を示すものである。ここでは、受圧部材として、ベロー６１が用いられている。以下、図１との相違点についてのみ説明し、対応する部分には同一の符号を付して示す。
【００２３】
ベロー６１は、弾性材製有底筒状のもので、底壁６２および周壁６３よりなる。底壁６２下面に下向き受圧面６４が形成されている。この受圧面６４は、図２中、ハッチングＳ３で示されている受圧面積Ｓ３を有している。Ｓ３＞Ｓ１である。　周壁６３下部には蛇腹状部６５が設けられている。さらに、周壁６３外面上端にはフランジ６６が設けられている。このフランジ６６が大径部３３上端に近くに設けられた内方突出環状受け６７および頂板３７下面周縁部で挟み付けられることにより、周壁６３の上端開口縁部が大径部３３の内面に液密状に固定されている。ロッド孔６８は、ベロー底壁６２中央部に形成されている。ロッド孔６８周縁部下面を受けたフランジ７１が昇降ロッド４４に設けられている。ロッド孔６８の縁部が昇降ロッド４４の外面に液密に固定されるようにロッド孔６８周縁部上面を、昇降ロッド４４にはめられたベロー押え７２が押えている。
【００２４】
このケースにおいても、弁部材４１の受圧面４３とベロー６１の受圧面６４に作用する液圧の差によって昇降ロッド４４および弁部材４１が引き上げられることになるが、このときに、ベロー６１は、蛇腹状部６５を押し縮めるように変形させられる。
【００２５】
充填液の供給手段は、上記定量シリンダおよびピストン等によるものには限定されない。この分野における他の公知の手段を用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、エアシリンダ、モータ等の駆動源を用いることなく、しかも、流下抵抗部材のようなものを必要とせず、したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による充填ノズルの垂直縦断面図である。
【図２】この発明による他の充填ノズルの垂直縦断面図である。
【符号の説明】
２１　ノズル本体
２９　吐出口
４１　弁部材
４３　受圧面
４４　昇降ロッド
５１　ダイヤフラム
５２　受圧面
６１　ベロー
【図１】
2004083043.tif 000003
【図２】
2004083043.tif 000004