(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体タンクに連通接続され、ピストンが一方向に摺動することにより前記液体タンクから液体を吸入する充填シリンダと、この充填シリンダに連通接続されたノズルと、このノズル内に往復動自在に設けられ、前記ノズルの吐出口を開閉するバルブとを備え、前記充填シリンダに液体が充填された状態で前記ピストンが他方向に摺動すると前記ノズル内に液体が送り込まれるとともに前記バルブが前記吐出口を開放する位置に移動し、前記ピストンの他方向への摺動が停止すると前記バルブが前記吐出口を閉塞する位置に移動するようにした液体充填装置であって、前記バルブが流体圧シリンダにより閉方向に付勢されているとともにこの流体圧シリンダ内の流体圧を調節するためのレギュレータを備えており、前記流体圧シリンダの流体圧は、前記ピストンが前記ノズル内に液体を送り込む際にこの液体の液圧によって前記バルブが前記吐出口を開放する位置に移動するのを許容するとともに前記吐出口から所定量の液体が吐出されると前記バルブが前記吐出口を閉塞する位置に移動するように設定されていることを特徴とする液体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、焼肉のタレ、ジュース等の液体を、紙、ガラス、プラスチック等から成る容器内に所定量充填するための液体充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のこの種の液体充填装置の一例を示す縦断面図である。この装置は、上端部が液体タンク（不図示）に連通接続された充填シリンダ１と、この充填シリンダ１の上部に連結管２を介して連通接続されたノズル３と、このノズル３内に上下方向に往復動自在に設けられたバルブ４とを備えている。
【０００３】
充填シリンダ１は、上下方向に延びる筒状体１ａと、その内部を上下方向に摺動するピストン１ｂとを備えており、このピストン１ｂは、サーボモータ、油圧シリンダ等の駆動機構（不図示）によって上下方向に往復動するようになっている。
【０００４】
また、筒状体１ａの上端部には吸入口形成部材５が設けられており、これには弁６が上下方向に摺動自在に取り付けられている。この弁６は、その上端部と吸入口形成部材５との間に張装されたスプリング７によって上方に付勢されていて、吸入口形成部材５によって形成された吸入口８を閉塞している。
【０００５】
ノズル３の下端部には吐出口形成部材９が設けられていて、これによって形成される吐出口３ａの下部は下方に向かってテーパ状に拡開している。そして、バルブ４の下端部４ａは円錐状に形成されていて、吐出口３ａに密着して吐出口３ａを閉塞するようになっている。
【０００６】
また、ノズル３の上部には絞り１０が設けられていて、バルブ４はこの絞り１０に上下方向に摺動自在に取り付けられている。バルブ４は、その上端部と絞り１０との間に張装されたスプリング１１によって上方に付勢されていて、バルブ４の中間部に設けられた中間チャッキ４ｂが絞り１０の通路１２を閉塞している。
【０００７】
次に、この液体充填装置の動作を説明する。まず、図４に示す状態からピストン１ｂが下方に所定ストローク摺動する。これによって、図５に示すように、弁６がスプリング７の弾発力に抗して下方に摺動し、前記液体タンク内の液体が吸入口８を通って充填シリンダ１の筒状体１ａ内に吸入される。筒状体１ａ内に液体が充填されると、スプリング７が弁６を押し上げて吸入口８を閉塞する。
【０００８】
次に、ピストン１ｂが上方に摺動して筒状体１ａ内の液体がノズル３内に送り込まれる。その液圧によって、図６に示すように、バルブ４がスプリング１１の弾発力に抗して下方に摺動し、通路１２及び吐出口３ａを開放し、吐出口３ａの下に配置された容器Ｃ内に液体が吐出される。
【０００９】
ピストン１ｂの上方への摺動が停止すると、スプリング１１がバルブ４を押し上げて通路１２及び吐出口３ａを閉塞する。液体が充填された容器Ｃは搬送機構（不図示）によって次工程に搬送され、次の空の容器Ｃが吐出口３ａの下に配置される。そして、上述した工程が繰り返されてその容器Ｃに液体が充填される。
【００１０】
また、スプリング１１を設ける代わりにバルブ４をエアシリンダ等の駆動機構に接続し、この駆動機構とサーボモータによるピストン１ｂの駆動機構とをマイコンで制御し、ピストン１ｂとバルブ４とを所定のタイミングで動作させることによって所定量の液体を吐出するようにした液体充填装置も提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術のうち、スプリング１１を用いた液体充填装置では、液体の粘性が変化するとピストン１ｂとバルブ４の動作のタイミングが変化して液体の吐出量が変化するため、吐出量を所定量にするためにスプリング１１を交換しなければならず、その作業に手間がかかるという問題が有った。
【００１２】
また、スプリング１１の強さが液体の粘性に適合していない場合には、液ダレや液体の飛散等が生じるという問題が有った。すなわち、スプリング１１が弱すぎるとバルブ４が吐出口３ａを閉塞する力が弱くなるとともに閉塞時のスプリング１１の振動も生じやすくなるため吐出口３ａから液ダレしやすくなり、スプリング１１が強すぎるとバルブ４を開方向に移動させるのに大きな液圧を必要とするため、吐出口３ａが開いたときに液体が勢いよく噴出して飛散することがある。
【００１３】
また、ピストン１ｂとバルブ４の動作のタイミングをマイコンで制御するようにした液体充填装置では、複雑な制御システムを必要とするため、製造コストが高価であるとともに充填される液体の粘性に応じた調整も非常に困難であるという問題が有った。
【００１４】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、液体の粘性の変化に応じた調整が容易で、バルブがノズルの吐出口を閉塞する力を適正な値に設定することができ、かつ製造コストが安価な液体充填装置を提供することにある。
【００１５】
上述した目的を達成するために、本発明は、液体タンクに連通接続され、ピストンが一方向に摺動することにより前記液体タンクから液体を吸入する充填シリンダと、この充填シリンダに連通接続されたノズルと、このノズル内に往復動自在に設けられ、前記ノズルの吐出口を開閉するバルブとを備え、前記充填シリンダに液体が充填された状態で前記ピストンが他方向に摺動すると前記ノズル内に液体が送り込まれるとともに前記バルブが前記吐出口を開放する位置に移動し、前記ピストンの他方向への摺動が停止すると前記バルブが前記吐出口を閉塞する位置に移動するようにした液体充填装置であって、前記バルブが流体圧シリンダにより閉方向に付勢されているとともにこの流体圧シリンダ内の流体圧を調節するためのレギュレータを備えており、前記流体圧シリンダの流体圧は、前記ピストンが前記ノズル内に液体を送り込む際にこの液体の液圧によって前記バルブが前記吐出口を開放する位置に移動するのを許容するとともに前記吐出口から所定量の液体が吐出されると前記バルブが前記吐出口を閉塞する位置に移動するように設定されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である液体充填装置の縦断面図、図２、３は図１の液体充填装置の動作の説明図である。なお、本実施形態において、上述した従来技術と対応する部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は省略してある。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の液体充填装置では、ノズル３の上端部にエアシリンダ１４が垂直に取り付けられており、そのロッド１４ａが連結部材１３を介してバルブ４の上端部に連結されている。なお、１５はバルブ４を上下方向に摺動自在に案内するガイド、１６はエアシリンダ１４内の空気圧を調節するためのレギュレータである。
【００１８】
エアシリンダ１４によってバルブ４は閉方向に付勢されており、エアシリンダ１４内の空気圧は、ピストン１ｂがノズル３内に液体を送り込む際にこの液体の液圧によってバルブ４が吐出口３ａを開放する位置に移動するのを許容するとともに吐出口３ａから所定量の液体が吐出されるとバルブ４が吐出口３ａを閉塞する位置に移動するように設定されている。
【００１９】
このような構成の液体充填装置によれば、図２に示すように、充填シリンダ１内に液体が充填された状態からピストン１ｂが上方に摺動してノズル３内に液体が送り込まれると、図３に示すように、バルブ４がエアシリンダ１４の付勢力に抗して下方に摺動して通路１２及び吐出口３ａを開放し、吐出口３ａの下に配置された容器Ｃ内に液体が吐出される。そして、ピストン１ｂの上方への摺動が停止すると、図１に示すように、エアシリンダ１４がバルブ４を引き上げて通路１２及び吐出口３ａを閉塞する。
【００２０】
この液体充填装置では、液体の粘性が変化した場合、レギュレータ１６によってエアシリンダ４の空気圧を調節することにより、エアシリンダ１４によるバルブ４の付勢力を調節できるため、ピストン１ｂとバルブ４の動作のタイミングを容易に調整することができる。
【００２１】
また、レギュレータ１６によってエアシリンダ４内の空気圧を簡単かつ正確に調節することができるため、バルブ４が吐出口３ａを閉塞する力を適正な値に設定することができ、バルブ４が吐出口３ａを閉塞しているときに吐出口３ａから液ダレしたり、バルブ４が吐出口３ａを開放する際に液体が飛散したりするのを防止することができる。
【００２２】
また、この液体充填装置は、複雑な制御システムを必要としないため、製造コストが安価である。
【００２３】
なお、上述した実施形態では、エアシリンダを用いてバルブ４を付勢するようにしているが、エアシリンダの代わりに油圧シリンダを用いることもできる。また、ピストン１ｂを上下動させる駆動機構としては、サーボモータよりも安価で押圧力も大きい油圧シリンダーを用いるのがより好ましい。
また、その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、液体の粘性が変化した場合、レギュレータによって流体圧シリンダの流体圧を調節することによりピストンとバルブの動作を容易に調整することができる。また、バルブがノズルの吐出口を閉塞する力を適正な値に簡単かつ正確に設定することができるため、バルブがノズルの吐出口を閉塞しているときにノズルの吐出口から液ダレしたり、バルブがノズルの吐出口を開放する際に液体が飛散したりするのを防止することができる。さらに、複雑な制御システムを必要としないため、製造コストが安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である液体充填装置の縦断面図。
【図２】  図１の液体充填装置の動作の説明図。
【図３】  図１の液体充填装置の動作の説明図。
【図４】  従来の液体充填装置の一例を示す縦断面図。
【図５】  図４の液体充填装置の動作の説明図。
【図６】  図４の液体充填装置の動作の説明図。
【符号の説明】
１  充填シリンダ
１ｂ  ピストン
３  ノズル
３ａ  吐出口
４  バルブ
１４  エアシリンダ（流体圧シリンダ）
１６  レギュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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