(57)【要約】【課題】グリース等の粘性流動体をドラム缶やペール缶等の容器に充填するに際してエアの混入を防ぐ。【解決手段】供給管１の先端を容器３の底に近接させた状態で、制御部６の切換バルブをバランス位置に切り換えるとともに、ポンプＰを駆動して供給管１の先端開口からグリースを供給する。最初は、供給されるグリースが供給管１の先端と容器３の底との隙間に充填され、グリースの供給が進むと、供給管１の先端がグリースの液面付近に埋まり、エアシリンダ装置４のピストン４ｄはフリーな状態となっているので順次供給されるグリースにより先端が押し上げられて、液面の上昇とともに供給管１が上昇する。【選択図】　　　図１
2004067223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給管の先端開口から粘性流動体を供給して容器に充填するための粘性流動体の充填装置であって、
前記容器に対して略垂直に配置された前記供給管を昇降させる流体圧シリンダ装置と、
前記供給管の先端を前記容器内に位置させた状態で、前記容器に供給される粘性流動体により先端が押し上げられて前記供給管が上昇するように前記流体圧シリンダ装置を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする粘性流動体の充填装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記流体圧シリンダ装置内のピストンに作用する自重と前記流体圧シリンダ装置内の圧力とをバランスさせて、前記ピストンをフリーな状態とすることを特徴とする請求項１に記載の粘性流動体の充填装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記供給管を上昇させる上昇位置と、前記供給管を下降させる下降位置と、前記ピストンをフリーな状態とするバランス位置とを有する切換バルブを含むことを特徴とする請求項２に記載の粘性流動体の充填装置。
【請求項４】
前記容器に充填される粘性流動体の重さを測る秤量手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘性流動体の充填装置。
【請求項５】
前記秤量手段の秤量値が規定値に達すると、前記粘性流動体の供給を自動的に停止する構成としたことを特徴とする請求項４に記載の粘性流動体の充填装置。
【請求項６】
前記供給管の先端部分が徐々に拡がる形状とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘性流動体の充填装置。
【請求項７】
供給管の先端開口から粘性流動体を供給して容器に充填するための粘性流動体の充填装置であって、
前記供給管の先端部分が徐々に拡がる形状とされていることを特徴とする粘性流動体の充填装置。
【請求項８】
前記供給管の先端部分は、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状とされていることを特徴とする請求項７に記載の粘性流動体の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グリース等の粘性流動体をドラム缶やペール缶等の容器に充填するのに用いて好適な粘性流動体の充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
グリースをドラム缶やペール缶等の容器に自動的に充填するための充填装置が知られている。図６を参照して、従来の充填装置について説明する。同図に示すように、グリースが満たされたタンクＴにポンプＰが接続し、ポンプＰにより吸込、吐出されるグリースが供給管１１の先端開口から供給される。
【０００３】
供給管１１は支持部１２により支持され、先端開口を下方に向けた状態で所定個所に置かれたドラム缶やペール缶等の容器１３の上方に配置される。供給管１１を支持する支持部１２は、電動モータＭの駆動力によりチェーン１４を介して昇降可能とされる。
【０００４】
このようにした充填装置では、容器１３を所定個所に置くとともに、支持部１２を下降させて供給管１１の先端を容器１３の底に近接させる。そして、ポンプＰを駆動して供給管１１の先端開口からグリースを供給するとともに、電動モータＭを駆動して供給管１１を一定速度で上昇させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業状況等によってグリースの粘度等は変化するものであり、グリースの粘度等が変化するとポンプＰの吐出量等も変化するため、上記従来例のように供給管１１を一定速度で上昇させるのでは、供給管１１の先端と容器１３内のグリースの液面との距離がばらつき、両者が離れると、流下するグリースにより液面が凹んでエアが混入しやすくなってしまう。このようにエアが混入すると、グリースが酸化しやすくなり品質劣化の一要因となるため、特に高級グリースを充填するような場合には、作業者が監視しながら作業しなければならない。
【０００６】
また、上記従来例のように供給管１１を一定速度で上昇させる場合、例えば供給管１１が一定高さに達したらグリースの供給を停止するといった制御を行うと、上記のようにグリースの粘度等が変化すると供給量も変化することから、容器１３に充填されるグリースの充填レベルにばらつきが生じてしまう。
【０００７】
また、細長い供給管１１の先端開口からグリースを供給するのでは、グリースが棒状となり、「とぐろ」をまいてエアを巻き込んでしまう。このようにエアが混入すると、グリースが酸化しやすくなり品質劣化の一要因となるため、特に高級グリースを充填するような場合には、作業者が監視しながら作業しなければならない。
【０００８】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、グリース等の粘性流動体をドラム缶やペール缶等の容器に充填するに際してエアの混入を防ぐことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の粘性流動体の充填装置は、供給管の先端開口から粘性流動体を供給して容器に充填するための粘性流動体の充填装置であって、前記容器に対して略垂直に配置された前記供給管を昇降させる流体圧シリンダ装置と、前記供給管の先端を前記容器内に位置させた状態で、前記容器に供給される粘性流動体により先端が押し上げられて前記供給管が上昇するように前記流体圧シリンダ装置を制御する制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１０】
また、本発明の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記制御手段は前記流体圧シリンダ装置内のピストンに作用する自重と前記流体圧シリンダ装置内の圧力とをバランスさせて、前記ピストンをフリーな状態とする点にある。
【００１１】
また、本発明の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記制御手段は、前記供給管を上昇させる上昇位置と、前記供給管を下降させる下降位置と、前記ピストンをフリーな状態とするバランス位置とを有する切換バルブを含む点にある。
【００１２】
また、本発明の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記容器に充填される粘性流動体の重さを測る秤量手段を備えた点にある。
【００１３】
また、本発明の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記秤量手段の秤量値が規定値に達すると、前記粘性流動体の供給を自動的に停止する構成とした点にある。
【００１４】
また、本発明の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記供給管の先端部分が徐々に拡がる形状とされている点にある。
【００１５】
本発明の別の粘性流動体の充填装置は、供給管の先端開口から粘性流動体を供給して容器に充填するための粘性流動体の充填装置であって、前記供給管の先端部分が徐々に拡がる形状とされている点に特徴を有する。
【００１６】
また、本発明の別の粘性流動体の充填装置の他の特徴とするところは、前記供給管の先端部分は、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状とされている点にある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の粘性流動体の充填装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
図１には、本実施の形態の粘性流動体の充填装置の概略構成を示す。同図に示すように、グリースが満たされたタンクＴにポンプＰが接続し、ポンプＰにより吸込、吐出されるグリースが供給管１の先端開口から供給される。
【００１９】
供給管１は支持部２により支持され、先端開口を下方に向けた状態で秤量機８の上方に配置される。秤量機８の上にはドラム缶やペール缶等の容器３が置かれ、供給管１が容器３に対して垂直に配置される。
【００２０】
供給管１の先端部分１ａは、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状（ラッパ形状）とされている。
【００２１】
供給管１を支持する支持部２はエアシリンダ装置４のロッド４ａに支持されており、供給管１がエアシリンダ装置４により昇降可能とされる。エアシリンダ装置４のシリンダ４ｅ内はピストン４ｄによりロッド側室４ｂとボトム側室４ｃとに区画され、ロッド側室４ｂはマフラ５に接続し、ボトム側室４ｃは制御部６を介してエア源７に接続する。
【００２２】
制御部６は、詳細は後述するが、上昇位置、バランス位置、下降位置を有する切換バルブを有する。切換バルブが上昇位置にある場合、エアシリンダ装置４のボトム側室４ｃの圧力を高くして供給管１を上昇させることができる。また、下降位置にある場合、エアシリンダ装置４のボトム側室４ｃの圧力を低くして供給管１を下降させることができる。さらに、バランス位置にある場合、ピストン４ｄに作用する自重（ロッド４ａ及びピストン４ｄ、支持部２、供給管１等の重量によるもの）とボトム側室４ｃの圧力とをバランスさせて、ピストン４ｄをフリーな状態とすることができる。
【００２３】
このようにした充填装置では、グリースをドラム缶やペール缶等の容器３に充填するに際して、容器３を秤量機８上に置くとともに、制御部６の切換バルブを下降位置に切り換えて、図２（ａ）に示すように、供給管１の先端を容器３の底に近接させる（具体的には５ｍｍ〜１ｃｍ程度）。なお、供給管１は可撓性を有する接続パイプ９を介してポンプＰ側に接続するので、供給管１の昇降が妨げられることはない。
【００２４】
次に、制御部６の切換バルブをバランス位置に切り換えるとともに、ポンプＰを駆動して供給管１の先端開口からグリースを供給する。最初は、図２（ａ）に示すように、供給されるグリースが供給管１の先端と容器３の底との隙間に充填される。
【００２５】
グリースの供給が進むと、供給管１の先端がグリースの液面に埋まり、エアシリンダ装置４のピストン４ｄはフリーな状態となっているので順次供給されるグリースにより先端が押し上げられて、液面の上昇とともに供給管１が上昇する（図２（ｂ）を参照）。
【００２６】
上記のようにしてグリースを充填し、秤量機８の秤量値が規定値に達すると、自動的にポンプＰが停止、或いは、ポンプＰからの供給を休止するバルブ（不図示）が作動して、容器３へのグリースの充填作業が終了する。
【００２７】
以上述べた充填作業を繰り返す場合は、制御部６の切換バルブを上昇位置に切り換えて供給管１を上昇させ、グリース充填済みの容器３を移動させるとともに、新たな容器３を秤量機８上に置いて、上述した動作を行う。
【００２８】
図３には、制御部６を構成する空気圧回路の一例を示す。エア源７は主管路１０１を介してエアシリンダ装置４のボトム側室４ｃに接続する。主管路１０１上にはレギュレータバルブ１０２、スピードコントローラ１０３が配置される。例えば、エア元圧が７ｋｇｆ／ｃｍ２であり、図示しないレギュレータにより４ｋｇｆ／ｃｍ２に減圧（整流）されて主管路１０１に導かれるようにする。
【００２９】
主管路１０１上のレギュレータバルブ１０２は、下流側圧とパイロット室１０２ａに導かれるパイロット圧との作用により作動し、下流側圧がパイロット室１０２ａのパイロット圧と同じになるように制御する。
【００３０】
レギュレータバルブ１０２の上流側において主管路１０１からパイロットライン１０４が分岐し、パイロットライン１０４に手動切換バルブ１０５が接続する。手動切換バルブ１０５は上昇位置１０５ａ、バランス位置１０５ｂ、下降位置１０５ｃを有する３位置４ポートバルブとして構成され、レバー操作により所望の切換位置に切り換えることにより、オペレーションバルブ１０６、１０７のパイロット圧室１０６ａ、１０７ａにパイロットライン１０４の圧力を導いたり、パイロット圧室１０６ａ、１０７ａをマフラ１０８に接続したりする。
【００３１】
パイロットライン１０４には手動切換バルブ１０５の上流側において上昇用レギュレータバルブ１０９及びバランス用レギュレータバルブ１１０が並列に接続する。各レギュレータバルブ１０９、１１０は下流側圧がスプリング１０９ａ、１１０ａによって定められる設定圧となるように作動し、主管路１０１上のレギュレータバルブ１０２に対するパイロット圧を生成する。
【００３２】
ここで、上昇用レギュレータバルブ１０９の設定圧はバランス用レギュレータバルブ１１０の設定圧より高く設定されている。上昇用レギュレータバルブ１０９の設定圧については、供給管１を上昇させるための最適値を設定し、例えば１ｋｇｆ／ｃｍ２と設定されている。また、バランス用レギュレータバルブ１１０の設定圧については、エアシリンダ装置４のピストン４ｄに作用する自重とボトム側室４ｃの圧力とがバランスするための最適値を設定し、例えば、ピストン４ｄに作用する自重が２５ｋｇｆであり、エアシリンダ内径が８０ｍｍであるとしたら、それがバランスするように０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（π×（８／２）２×０．５＝２５）と設定されている。
【００３３】
これら上昇用レギュレータバルブ１０９及びバランス用レギュレータバルブ１１０はオペレーションバルブ１０６、１０７を介してレギュレータバルブ１０２のパイロット圧室１０２ａに接続する。
【００３４】
次に、図３に示した空気圧回路の動作について説明する。手動切換バルブ１０５を上昇位置１０５ａに切り換えた場合、オペレーションバルブ１０６のパイロット圧室１０６ａにパイロットライン１０４の圧力が導かれるとともに、オペレーションバルブ１０７のパイロット圧室１０７ａがマフラ１０８に接続する。したがって、オペレーションバルブ１０６が切換位置１０６ｂに、オペレーションバルブ１０７がスプリング１０７ｄの作用により切換位置１０７ｃに切り換わる。
【００３５】
この状態では、レギュレータバルブ１０２のパイロット圧室１０２ａに上昇用レギュレータバルブ１０９により生成された圧力がパイロット圧として導かれる。したがって、レギュレータバルブ１０２の下流側圧が上昇用レギュレータバルブ１０９の設定圧となり、供給管１を上昇させることができる。
【００３６】
また、手動切換バルブ１０５を下降位置１０５ｃに切り換えた場合、オペレーションバルブ１０６のパイロット圧室１０６ａがマフラ１０８に接続するとともに、オペレーションバルブ１０７のパイロット圧室１０７ａにパイロットライン１０４の圧力が導かれる。したがって、オペレーションバルブ１０６がスプリング１０６ｄの作用により切換位置１０６ｃに、オペレーションバルブ１０７が切換位置１０７ｂに切り換わる。
【００３７】
この状態では、レギュレータバルブ１０２のパイロット圧室１０２ａがマフラ１１１に接続する。したがって、レギュレータバルブ１０２が排気状態となり、供給管１を自重により下降させることができる。
【００３８】
また、手動切換バルブ１０５をバランス位置１０５ｂに切り換えた場合、オペレーションバルブ１０６、１０７のパイロット圧室１０６ａ、１０７ａがマフラ１０８に接続する。したがって、オペレーションバルブ１０６、１０７がスプリング１０６ｄ、１０７ｄの作用によりそれぞれ切換位置１０６ｃ、１０７ｃに切り換わる。
【００３９】
この状態では、レギュレータバルブ１０２のパイロット圧室１０２ａにバランス用レギュレータバルブ１１０により生成された圧力がパイロット圧として導かれる。したがって、レギュレータバルブ１０２の下流側圧がバランス用レギュレータバルブ１１０の設定圧となり、ピストン４ｄに作用する自重とボトム側室４ｃの圧力とをバランスさせて、ピストン４ｄをフリーな状態とすることができる。
【００４０】
以上述べた充填装置では、容器３内において順次供給されるグリースにより先端が押し上げられて、液面の上昇とともに供給管１が上昇するので、グリースの粘度等が変化したとしても、供給管１の先端と容器３内のグリースの液面とが離れることがなく、エアの混入を防ぐことができる。
【００４１】
また、秤量機８の秤量値が規定値に達するとグリースの供給が停止するので、容器３に充填されるグリースの充填レベルや秤量値を一定にすることができる。また、本実施の形態の充填装置では、供給管１が一定高さに達したらグリースの供給を停止するといった制御を行う場合でも、液面の上昇とともに供給管１が上昇する、すなわち供給管１の上昇速度が液面の上昇速度により定まるので、容器３に充填されるグリースの充填レベルにばらつきが生じることはない。
【００４２】
また、供給管１の先端部分１ａが、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状（ラッパ形状）とされているので、この円錐形状の内面をつたって広がるようにグリースが供給されることになり、グリースが「とぐろ」をまくのを避けて、エアを巻き込こむのを防ぐことができる。
【００４３】
図４には、ペール缶用の自動充填装置の一例を示す。フレームにより構成される基台２０１上にペール缶３を置くローラテーブル２０２が設置される。ローラテーブル２０２上にペール缶３が置かれた状態では、秤２０３によってペール缶３に充填される充填物の重さを測ることができるようにされている。
【００４４】
充填装置にはキャスタ２０４が取り付けられ、移動可能とされる。また、ハンマーロック２０５が取り付けられ、所望の位置で固定可能とされる。
【００４５】
基台２０１には昇降フレーム２０６が立設され、昇降フレーム２０６に略Ｌ字型の支持部材２０７が昇降可能に組み付けられる。支持部材２０７には、サニタリーパイプ２１０を支持するための支持板部２０７ａが水平に設けられる。
【００４６】
また、昇降フレーム２０６に沿ってエアシリンダ装置４が設置される。エアシリンダ装置４の下部にはシリンダ４ｅに対して回転可能な支持部２０８が設けられ、この支持部２０８が揺動可能に支持される。また、エアシリンダ装置４の上部から突出するロッド４ａにはロッド４ａに対して回転可能な支持部２０９が設けられ、この支持部２０９が支持部材２０７に揺動可能に連結する。
【００４７】
支持部材２０７の支持板部２０７ａにより支持されるサニタリーパイプ２１０が供給管１に相当するものであり、ステンレス鋼製とされている。サニタリーパイプ２１０には、ストレナー２１１、電動バルブ２１２が配設される。
【００４８】
サニタリーパイプ２１０の先端部分は、ペール缶３の大きさに合わせて、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状（ラッパ形状）とされている。また、サニタリーパイプ２１０の後端はＬ字状に湾曲し、可撓性を有する接続パイプ９が接続する。
【００４９】
図５には、ドラム缶用の自動充填装置の一例を示す。一対の昇降フレーム３０１が立設され、これら昇降フレーム３０１間にドラム缶３が配置される。
【００５０】
各昇降フレーム３０１に昇降部材３０２が昇降可能に組み付けられる。これら一対の昇降部材３０２間に横架部材３０３が掛け渡され、横架部材３０３にはサニタリーパイプ３０７を支持するための支持部３０４が設けられる。
【００５１】
また、各昇降フレーム３０２に沿ってエアシリンダ装置４が設置される。エアシリンダ装置４の下部にはシリンダ４ｅに対して回転可能な支持部３０５が設けられ、この支持部３０５が揺動可能に支持される。また、エアシリンダ装置４の上部から突出するロッド４ａにはロッド４ａに対して回転可能な支持部３０６が設けられ、この支持部３０６が昇降部材３０２に揺動可能に連結する。
【００５２】
支持部材３０４により支持されるサニタリーパイプ３０７が供給管１に相当するものであり、ステンレス鋼製とされている。サニタリーパイプ３０７には、ストレナー３０８、図示しない電動バルブが配設される。
【００５３】
サニタリーパイプ３０７の先端部分は、ドラム缶３の大きさに合わせて、先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状（ラッパ形状）とされている。また、サニタリーパイプ３０７の後端には可撓性を有する接続パイプ９が接続する。
【００５４】
なお、上記実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明はその精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、供給管１の先端部分を先端に向かうにつれて断面円形が徐々に拡径する円錐形状（ラッパ形状）としたが、徐々に拡がる形状であれば、例えば角錐形状、半球形状等としてもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、グリースの充填装置を例にして説明したが、他の種類の粘性流動体、例えばシリコン、はちみつ、ワックス等の充填装置に適用することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容器内において順次供給されるグリースにより先端が押し上げられて、液面の上昇とともに供給管が上昇するので、グリースの粘度等が変化したとしても、供給管の先端と容器内のグリースの液面とが離れることがなく、エアの混入を防ぐことができる。
【００５８】
また、供給管の先端部分が先端に徐々に拡がる形状とされているので、その内面をつたって広がるようにしてグリースが供給されることになり、グリースが「とぐろ」をまくのを避けて、エアを巻き込こむのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の粘性流動体の充填装置の概略構成を示す図である。
【図２】グリース供給時の供給管１の動きを説明するための図である。
【図３】制御部６を構成する空気圧回路の一例を示す図である。
【図４】充填装置の一具体例を示す図である。
【図５】充填装置の一具体例を示す図である。
【図６】従来の粘性流動体の充填装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１　　　供給管
１ａ　　先端部分
２　　　支持部
３　　　容器
４　　　エアシリンダ装置
４ａ　　ロッド
４ｂ　　ロッド側室
４ｃ　　ボトム側室
４ｄ　　ピストン
４ｅ　　シリンダ
６　　　制御部
７　　　エア源
８　　　秤量機
【図１】
2004067223.tif 000003
【図２】
2004067223.tif 000004
【図３】
2004067223.tif 000005
【図４】
2004067223.tif 000006
【図５】
2004067223.tif 000007
【図６】
2004067223.tif 000008