(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル本体の液状体充填口をノズル本体内に昇降自在に設けられた懸吊杆の先端の開閉子により開閉自在とされ、前記開閉子を開放動させることによりノズル本体の充填口から液状体を排出させる充填ノズルにおいて、前記ノズル本体内に挿通される懸吊杆の上方部に従動用磁性体を設け、前記ノズル本体の側部に設けられたカバー内に駆動用磁性体を昇降可能に内装し、前記カバーに前記駆動用磁性体を昇降動させる駆動手段を設けてなり、前記各磁性体の少くとも一方が磁石であり、
前記開閉子は略三角錐形状を有し、その底面が凹球面状に形成されているとともに外周面と前記底面とが細孔により連通されており、前記ノズル本体に連通して接続される液状体供給装置が逆送可能とされていることを特徴とする液状体充填ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料、液体調味料等の液状体を容器に充填する充填機に用いられる充填ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
牛乳、果汁等の飲料や、ドレッシング、醤油、ソース等の液体調味料などの液状体を容器内に定量充填する充填機における充填ノズルとして、従来特公昭６０−２４０２６号公報に記載の構造によるものが一般に用いられている。
【０００３】
上記従来の充填ノズルは、ノズル内に挿通された供給管の下端に該ノズルの下端を開閉する開閉子が設けられ、ノズル本体の上部に連設されたシリンダのピストンロッドで前記供給管の上端をバネの付勢に抗して押し上げ可能に構成され、シリンダを作動させて供給管を押し下げたとき前記開閉子がノズルの下端内から抜け出てノズルの側方から供給される液状体が排出されるようになされている。そしてシリンダの作動を停止すれば前記バネにより供給管が上昇・復帰してその開閉子がノズル下端内に進入して排出を止め、液状体の排出停止時に液だれがないように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の技術では、開閉子を開閉駆動するシリンダのピストンロッドと供給管とが直列状に連接され、このピストンロッドの昇降動を直接供給管に伝達して供給管を昇降動させるものであるから、メンテナンス時等の際の分解が容易でなく、内部の洗浄が困難であった。
【０００５】
また液体の供給経路とシリンダ側とを区画している隔壁を供給管が貫通することになるので、この隔壁と供給管との摺動部分の摩耗が生じ、これが故障の原因となったり、あるいは金属摩耗粉やパッキンの破片等の異物の混入が避けられないなどの問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、分解、洗浄、組立てが容易であり、かつ駆動手段との連結構造に起因する摩耗による故障やそれに伴う異物の混入等のトラブル発生のおそれがない液状体充填ノズルを提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
上記課題を解決する手段として本発明は、ノズル本体の液状体充填口をノズル本体内に昇降自在に設けられた懸吊杆の先端の開閉子により開閉自在とされ、前記開閉子を開放動させることによりノズル本体の充填口から液状体を排出させる充填ノズルにおいて、前記ノズル本体内に挿通される懸吊杆の上方部に従動用磁性体を設け、前記ノズル本体の側部に設けられたカバー内に駆動用磁性体を昇降可能に内装し、前記カバーに前記駆動用磁性体を昇降動させる駆動手段を設けてなり、前記各磁性体の少くとも一方が磁石であり、
前記開閉子は略三角錐形状を有し、その底面が凹球面状に形成されているとともに外周面と前記底面とが細孔により連通されており、前記ノズル本体に連通して接続される液状体供給装置が逆送可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
図１は本発明による充填ノズル１を備えた液状体充填機を示し、この充填ノズル１は架台２上に立設される支柱３の一側のガイド４にそって昇降可能に支持された支持アーム５の先端に固着され、この支持アーム５は前記支柱３上に設置されたモータ６（サーボモータ）によりネジ機構等を介して昇降可能とされていて、充填ノズル１の直下位置に搬送されるボトル等の容器７の高さに応じて前記支持アーム５を介し充填ノズル１が昇降されるようになっている。
【００１０】
上記充填ノズル１は、図２に外観を、図３に断面を表わした斜視図で示し、図４に要部の断面図を示すように、前記支持アーム５に支持されるノズル本体８は上下方向に液状体の流路９が貫通して形成されており、その下方部には容器７の口部７ａ内に挿入し得る外径の細長いノズル１０が継手部１１により接続されている。
【００１１】
上記液状体流路９の上端が開口するノズル本体１の上端の接続部１２には、図１に示すホッパ１３から液状体供給装置であるポンプ１４により液状体を給送するホース等の液状体供給管１５が接続されている。
【００１２】
前記ノズル本体８の上方一側部にはカバー１６がノズル本体８の側面に対し離接可能に取付けられている。
【００１３】
この実施形態におけるカバー１６は一側面が開放された水平断面形状が略半円状の空洞部１７を有し、このカバー１６の下端に形成された軸受部１８とノズル本体８の軸受部１９とがピン２０により枢着され、カバー１６が上記ピン２０を支点として図１に鎖線で示すように回動させることができるようになっており、ノズル本体８の側部にそわせたとき図２において矢印ａ方向にバネ付勢されたロックピン２１をカバー１６の切欠凹部２２に嵌合することにより回動不能にロックされるようになっている。
【００１４】
前記カバー１６の空洞部１７の開放面が対向する部位のノズル本体８の周壁２３は、液状体流路９を流下する液状体の圧力に耐え得る程度に薄く形成されている。
【００１５】
前記液状体流路９内には前記ノズル１０の先端から一部が突出するように懸吊杆２４が挿通され、その上端には前記流路９の横断面積に対し相当に小さい横断面積を有する円柱状の従動用磁性体２５の下端が連結されている。
【００１６】
前記カバー１６の空洞部１７内には円筒体を軸方向に２分割した形状を有する駆動用磁性体２６が上下方向に所定のストロークにわたり移動可能に内挿され、この駆動用磁性体２６の凹曲面部２６ａは前記ノズル本体８の周壁２３の外面に可及的密接して摺動するように形成されている。
【００１７】
上記各磁性体２５，２６は双方とも互いに吸引し合う極が周壁２３を挟んで対向するように配置するマグネットで構成するか、あるいはいずれか一方をマグネットとし、他方をこのマグネットに吸引される磁性体で構成される。またマグネットを通電時のみ磁力を生じる電磁石とすることもできる。そして前記従動用磁性体２５は液中におかれるので、図６に断面図として示すように円柱状の磁性体２５ａを円筒状のテフロン等の樹脂材からなる被覆筒２５ｂ内に内蔵して磁性体２５ａを密封するようにすることが好ましい。なお２５ｃは懸吊杆２４の装着用の穴である。
【００１８】
前記カバー１６の下方部には、図４、図５に示すようにエアシリンダ構造の駆動手段２７が設けられている。この駆動手段２７は、カバー１６内にシリンダ部２８が形成され、このシリンダ部２８にピストン２９が摺動自在に嵌挿され、このピストン２９の上部に連設されたロッド３０が前記駆動用磁性体２６の下端に連結されており、前記シリンダ部２８の上部および下部位置にはエアポート３１，３２が設けられていてこれに圧縮エアの給排を行う配管（図示省略）が接続されている。
【００１９】
前記懸吊杆２４の下端には、ノズル１０の下端の充填口１０ａを開閉する開閉子３３が設けられている。この開閉子３３は略三角錐形状を有し、懸吊杆２４が引上げられたとき開閉子３３の三角錐状の外周面３３ａがノズル１０の充填口１０ａの内周縁に密着してノズル１０を閉鎖し、懸吊杆２４が下降したとき開閉子３３の外周面３３ａとノズル１０の充填口１０ａの内周縁との間が開いて液状体が流出されるようになっている。
【００２０】
上記開閉子３３の底面３３ｂは凹球面状に形成されており、この底面３３ｂの中央と外周面とが細孔３４により連通されている。
【００２１】
前記ポンプ１４は、液状体の一定量充填後逆転駆動する機能を持ち、前記開閉子３３がノズル１０の充填口１０ａに密着して液状体の流出を停止したのち吸引して前記細孔３４を通じ開閉子３３の底面３３ｂに残存する液状体をノズル１０内に戻し、液だれを防止するように構成されている。
【００２２】
図７〜図９は、駆動用磁性体２６の駆動手段２７、およびカバー１６の固定手段の別形態を示すもので、この実施形態ではカバー１６の上部に汎用のシリンダ３５が立設され、そのピストンロッド３６が駆動用磁性体２６の上端に連結されている。またカバー１６の固定手段は、カバー１６の両側部に耳環３７，３７が回動自由に取付けられ、ノズル本体８側にフック３８，３８が取付けられた汎用の止金機構３９，３９が用いられ、フック３８に耳環３７を係合してフック３８を倒すことによりフック３８が耳環３７を引いて緊締されるものである。なおこの固定手段については上述の構成以外に適宜な手段を採用することができる。
【００２３】
次に上記実施の形態の作用を説明する。
充填前においては駆動手段２７により駆動用磁性体２６は上昇した位置におかれ、これに伴って従動用磁性体２５も駆動用磁性体２６に吸引されて共に上昇位置へ移行している。その間に従動用磁性体２５に連結されている懸吊杆２４も引上げられ、この懸吊杆２４の下端の開閉子３３の外周面３３ａがノズル１０の下端の充填口１０ａの内周縁に密着して閉鎖状態を保っている。
【００２４】
液状体の充填時には、ノズル１０の直下に空の容器７が供給され、支持アーム５を介してノズル本体８が下降し、ノズル１０の充填口１０ａが容器７の口部７ａ内に位置したとき駆動手段２７が駆動して駆動用磁性体２６が下降し、これにつられて従動用磁性体２５が下降する。
【００２５】
これにより懸吊杆２４が下降してその下端の開閉子３３がノズル１０の充填口１０ａから下方に抜け、液状体はノズル本体８の液状体流路９からノズル１０内を通り、その下端の充填口１０ａから開閉子３３の外周面３３ａを伝わって容器７内に注入される。
【００２６】
一定量の液状体が充填されると駆動手段２７が前記とは逆方向に駆動して駆動用磁性体２６が上昇し、これにつられて従動用磁性体２５も上昇し、これに連結されている懸吊杆２４が引上げられてその下端の開閉子３３が上昇し、その外周面３３ａがノズル１０の充填口１０ａの内周縁に密着する。これと共にノズル本体８も上昇し、ノズル１０の下端が容器７の口部７ａから抜け出る。このときポンプ１４が逆転駆動してノズル本体８の液状体流路９内に負圧を発生させ、この負圧により開閉子３３の底面３３ｂに付着していた液状体が細孔３４を通じて液状体流路９内に吸込まれ、開閉子３３の周囲から液状体がたれ落ちて容器７やその周辺を汚すことを防止する。
【００２７】
ノズル本体８内の液状体流路９やノズル１０内の洗浄時には、カバー１６の固定手段（図２、図３ではロックピン２１、図７〜図９ではフック３８）を外してカバー１６をノズル本体８から離間させれば駆動用磁性体２６と従動用磁性体２５との間隔も離間するので、懸吊杆２４をノズル本体８から抜き出すことができ、抜き出したのちはノズル本体８と開閉子３３を含む懸吊杆２４とは分離されるのでこれらを各別に洗浄することができ、特に液状体流路９はストレートに開通するので残留物を残すことなく完全な洗浄を行うことができる。
【００２８】
洗浄完了後は従動用磁性体２５と共に懸吊杆２４をノズル本体８内に挿入し、カバー１６を閉じれば、駆動用磁性体２６と従動用磁性体２５とが引き合って懸吊杆２４を所定の位置に保持し、直ちに充填態勢におくことができる。
【００２９】
なお、磁性体を電磁石とすればカバー１６は必ずしもノズル本体８に対し離反させるようにせずとも磁力を消滅させるだけで懸吊杆２４を引き抜くことができる。マグネットの場合でも、小型の充填ノズルであればカバー１６を離反させずに懸吊杆２４を引き抜くことができる。このような場合にはカバー１６をノズル本体８の一部としてボルト等により固定するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ノズルの下端の充填口を開閉するための開閉子を支持する懸吊杆と開閉子を開閉作動させる駆動手段とは切り離されていて、駆動用磁性体の動きに従動用磁性体が追動することにより開閉子を開閉作動させるようにしたので、懸吊杆と駆動手段とが実質上無縁となり、懸吊杆の摺動部分の摩耗に伴う故障の発生や摩耗粉等が液状体に混入するような不都合をすべて解消することができる。
【００３１】
また駆動手段と懸吊杆とが機械的に連結されていないので、ノズル本体や開閉子の洗浄時には懸吊杆を引抜くだけでよく、そのため分解組立てが頗る容易であるうえ、ノズル本体やノズル内に他部材が存在しない状態に分解でき、かつノズル本体の液状体流路は両端が開放されるので洗浄性がよく、残留物を生じることのない完全洗浄を図ることができる。
【００３２】
しかも、本発明によれば、開閉子の閉止後の液だれを確実に防止することができ、容器やその搬送路を液で汚すことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による充填ノズルを使用する充填機の一例を示す側面図。
【図２】本発明による充填ノズルの一実施形態を示す外観斜視図。
【図３】同、半部を断面表示した斜視図。
【図４】同、一部の断面図。
【図５】同、駆動手段の一例を示す断面図。
【図６】同、従動用磁性体の断面図。
【図７】同、他の駆動手段およびカバー固定手段を用いた実施形態を示す側面図。
【図８】図７の正面図。
【図９】図７の平面図。
【符号の説明】
１  充填ノズル
６  モータ
７  容器
８  ノズル本体
９  液状体流路
１０  ノズル
１４  ポンプ（液状体供給装置）
１６  カバー
１７  空洞部
２０  ピン
２１  ロックピン
２３  周壁
２４  懸吊杆
２５  従動用磁性体
２６  駆動用磁性体
２７  駆動手段
３３  開閉子
３４  細孔
３９  止金機構
【図１】
0003939432.tif 000002
【図２】
0003939432.tif 000003
【図３】
0003939432.tif 000004
【図４】
0003939432.tif 000005
【図５】
0003939432.tif 000006
【図６】
0003939432.tif 000007
【図７】
0003939432.tif 000008
【図８】
0003939432.tif 000009
【図９】
0003939432.tif 000010