(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に一定ピッチで容器を保持する容器保持部を配置した下回転体と、この下回転体上に所定範囲で同一軸心周りに回転自在に配置されて前記容器保持部に対応して充填ノズルを配置した上回転体と、前記下回転体と上回転体の一方を回動する回転体回動装置と、前記下回転体の各容器保持部間にそれぞれキャップ昇降装置により昇降自在に配設された洗浄用キャップとを具備し、
前記充填ノズルは、ノズル本体内に昇降自在に配置されて充填通路が形成されるとともに下端に弁体が設けられた弁筒と、この弁筒を昇降させ前記弁体をノズル本体の弁座に当接離間させて充填通路を閉鎖、開放する開閉装置と、ノズル本体の下端部に設けられて充填口を形成する筒状のスカートと、このスカート内に配置されてスカートとの間に廃液回収通路を形成するノズルアダプタと、このノズルアダプタ内に昇降自在でかつ前記弁筒を押し上げ可能に配置され充填通路が形成された先端ノズルとを有し、
前記充填ノズルのノズル本体に前記廃液回収通路に連通された廃液排出管を接続し、
前記洗浄用キャップは、前記キャップ昇降装置により上昇されて前記充填口に嵌合されることにより、前記充填口を閉鎖して充填通路と廃液回収通路とを連通させ、かつ前記先端ノズルを介して弁筒を押し上げ弁体を弁座から離間させて充填流路を連通可能に構成され、
洗浄時に、前記回転体回動装置により前記下回転体と前記上回転体の一方を所定角度回動させて前記充填ノズルと前記洗浄用キャップを上下方向に対抗させた後、前記キャップ昇降装置により前記洗浄用キャップを上昇させて、前記充填口に嵌合させ閉鎖するとともに前記洗浄用キャップにより前記充填通路を連通し、液を充填通路から前記充填口に送り、前記充填口から前記廃液回収通路を介して前記廃液排出管に排出するように構成された
ことを特徴とするロータリー式充填機のノズル洗浄装置。
【請求項２】
下回転体と洗浄用キャップとの間に、洗浄用キャップを半径方向に出退するキャップ出退装置を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のロータリー式充填機のノズル洗浄装置。
【請求項３】
下回転体の容器保持部の上部に、容器を保持可能な容器把持具を下回転体と一体に設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載のロータリー式充填機のノズル洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリー式充填機において、充填ノズルを洗浄するノズル洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
旋回テーブル上に一定ピッチで容器を保持し、旋回移動中に容器上に配置された充填ノズルから液体を容器に充填するロータリー式充填機では、従来充填ノズルの洗浄を行うために、充填ノズルの出口を閉鎖する洗浄用キャップを手作業で装着し、洗浄液を充填ノズルに供給して廃液管に排出することが行われていた。しかし、充填ノズルに一つ一つにキャップを装着するのに手間がかかるため、充填ノズルの近傍に洗浄用キャップを配設し、洗浄時にこれら洗浄用キャップを移動させて各充填ノズルの出口に装着する移動機構により、洗浄を自動的に行う自動洗浄装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来構成では、充填ノズルの直下に容器の口部を把持するネックホルダーが配置されているため、洗浄用キャップの移動ストロークが長く着脱に時間を要すること、アームやリンクを使用する移動機構が複雑になり、重量の増加やメンテナンスが困難になること等の問題があった。なお、洗浄に要する時間が長引くと、液体を定温充填している場合に液体や充填ノズルの温度が変化して、元の適正温度に戻るのに時間を要することになる。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、簡単な構造で迅速に洗浄を行うことができるロータリー式充填機のノズル洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、外周部に一定ピッチで容器を保持する容器保持部を配置した下回転体と、この下回転体上に所定範囲で同一軸心周りに回転自在に配置されて前記容器保持部に対応して充填ノズルを配置した上回転体と、前記下回転体と上回転体の一方を回動する回転体回動装置と、前記下回転体の各容器保持部間にそれぞれキャップ昇降装置により昇降自在に配設された洗浄用キャップとを具備し、前記充填ノズルは、ノズル本体内に昇降自在に配置されて充填通路が形成されるとともに下端に弁体が設けられた弁筒と、この弁筒を昇降させ前記弁体をノズル本体の弁座に当接離間させて充填通路を閉鎖、開放する開閉装置と、ノズル本体の下端部に設けられて充填口を形成する筒状のスカートと、このスカート内に配置されてスカートとの間に廃液回収通路を形成するノズルアダプタと、このノズルアダプタ内に昇降自在でかつ前記弁筒を押し上げ可能に配置され充填通路が形成された先端ノズルとを有し、前記充填ノズルのノズル本体に前記廃液回収通路に連通された廃液排出管を接続し、前記洗浄用キャップは、前記キャップ昇降装置により上昇されて前記充填口に嵌合されることにより、前記充填口を閉鎖して充填通路と廃液回収通路とを連通させ、かつ前記先端ノズルを介して弁筒を押し上げ弁体を弁座から離間させて充填流路を連通可能に構成され、洗浄時に、前記回転体回動装置により前記下回転体と前記上回転体の一方を所定角度回動させて前記充填ノズルと前記洗浄用キャップを上下方向に対抗させた後、前記キャップ昇降装置により前記洗浄用キャップを上昇させて、前記充填口に嵌合させ閉鎖するとともに前記洗浄用キャップにより前記充填通路を連通し、液を充填通路から前記充填口に送り、前記充填口から前記廃液回収通路を介して前記廃液排出管に排出するように構成されたものである。
【０００６】
上記構成によれば、回転体回動装置により上回動体または下回動体を同一軸心まわりに所定角度回動して、隣接する充填ノズルと洗浄用キャップとをそれぞれ上下方向に対向させ、洗浄用キャップを上昇させることにより洗浄用キャップを充填ノズルに装着して洗浄することができる。したがって、全体構成を極めて簡易にすることができてメンテナンスも容易に行え、全ての洗浄用キャップを短時間で洗浄ノズルに装着離脱することができ、洗浄を迅速に行うことができる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記構成において、下回転体と洗浄用キャップとの間に、洗浄用キャップを半径方向に出退するキャップ出退装置を設けたものである。
上記構成によれば、充填ノズルの下方の容器保持部に容器を配置した場合に、容器に干渉して洗浄用キャップが配置できない場合にでも、キャップ出退装置により洗浄用キャップを下回転体側に退避させておくことができ、充填ノズルの配設ピッチが小さいロータリー式充填機や大きい容器に充填するロータリー式充填機にも対応することができる。
【０００８】
さらに請求項３記載の発明は、下回転体の容器保持部の上部に、容器を保持可能な容器把持具を下回転体と一体に設けたものである。
上記構成によれば、容器把持具が洗浄用キャップと一体に設けられているので、周方向への移動時に干渉することがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るロータリー式充填機のノズル洗浄装置の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
このノズル洗浄装置は、図１，図２に示すように、外周部に充填ノズル１を一定ピッチ毎に配設した上回転体である回動ドラム５と、充填ノズル１に対応する容器保持部３および容器保持部３間に１／２ピッチＰずらして洗浄用キャップ４が配置された下回転体であると旋回テーブル２を具備し、旋回テーブル２と回動ドラム５とを１／２ピッチＰ分回転自在に配置するとともに、洗浄時に回動ドラム５を旋回テーブル２に対して１／２ピッチＰ回転させるドラム回動装置６を設けたものである。これにより、洗浄時に回転体回動装置であるドラム回動装置６により回動ドラム５を１／２ピッチＰ回転させて洗浄用キャップ４の上方に充填ノズル１を対向させ、上昇させて洗浄用キャップ４により充填ノズル１の充填口１ａを閉止して洗浄することができる。
【００１０】
以下詳細を説明する。
基台１１上に旋回軸受１２を介して旋回テーブル２が回転軸心Ｏを中心に回転自在に支持されている。この旋回テーブル２は、旋回軸受１２に支持された旋回部材８と、旋回部材８に昇降機構９を介して昇降自在に配設された昇降部材１０とで構成されている。そして、この旋回部材８の外周部には、一定ピッチごとに容器保持部３が配設され、この容器保持部３には容器Ｂの重量を測定して充填状態を検出する重量計１３と、容器Ｂの下部を把持する容器把持具である本体把持具１４とが設けられている。また旋回軸受１２の旋回テーブル２側には受動ギヤ１５ａが取り付けられ、この受動ギヤ１５ａに噛み合う旋回ピニオン１５ｂおよびこの旋回ピニオン１５ｂを減速機１５ｃを介して回転する旋回駆動モータ１５ｄにより、テーブル旋回装置１５が構成されている。
【００１１】
前記昇降機構９は、旋回部材８に９０度ごとに配置された雌ねじ部材９ａにそれぞれ昇降ねじ軸９ｂが嵌合され、これら昇降ねじ軸９ｂの上端部に軸受を介して昇降部材１０が連結されて支持されている。そして、１本の昇降ねじ軸９ｂに、昇降用モータ９ｃがギヤボックス９ｄを介して連結連動されており、またこれら４本の昇降ねじ軸９ｂは、各昇降ねじ軸９ｂの上部に取付けられたスプロケット１６ａに巻掛けられたチェーン１６ｂからなる連動機構１６により連結連動されている。したがって、高さが異なる容器Ｂに変更される場合には、昇降用モータ９ｃにより連動機構１６を介して４本の昇降ねじ軸９ｂを回転させて昇降部材１０を昇降させ、容器保持部３から充填ノズル１までの高さを調整することができる。
【００１２】
また昇降部材１０の外周部には、容器保持部３から１／２ピッチＰずれた位置に洗浄用キャップ４を具備したキャップ装着部２１がそれぞれ配設され、さらに容器保持部３に対応して容器Ｂの首部を保持可能な容器把持具であるネック把持具１７が設けられている。これらネック把持具１７と前記本体把持具１４は、詳細に図示しないが、左右一対の把持アーム１７ａ，１４ａがばねなどの付勢手段により閉動側に付勢され、出入口に配設されたスターホイール１８による押し引き動作により容器Ｂを把持アーム１７ａ，１４ａ間に押込み、引出しして容器Ｂを開動保持、閉動離脱させることができるものである。
【００１３】
またこのキャップ装着部２１は、図３〜図５に示すように、４個の洗浄用キャップ４ごとに、昇降部材１０の底面から４本のガイドロッド２２が垂下され、これらガイドロッド２２にガイド筒２３を介して昇降フレーム２４が昇降自在に支持されている。そして、ガイドロッド２２の下端部に支持されたキャップ昇降装置（エアシリンダ）２５の出力ロッドが昇降フレーム２４に連結され、また昇降フレーム２４には、半径方向に突出された４本の突出アーム２６を介して洗浄用キャップ４がそれぞれ配設されている。
【００１４】
旋回テーブル２上には、回動ドラム５が同一軸心周りに１／２ピッチＰの範囲で回動自在に支持されている。すなわち、昇降部材１０の軸心部に立設された回動軸受３１に回動軸３２を介して回動ドラム５が回転自在に支持されている。
この回動ドラム５は、回動軸３２が垂設された天板５ａとこの天板５ａの周囲に垂下された外周板５ｂとで構成され、外周板５ｂの内側所定位置には、旋回テーブル２上で回動を案内するガイドローラ３３が設けられている。また前記容器保持部３に対応して外周板５ｂにノズル支持部材３４を介して充填ノズル１が固定されている。そして、昇降部材１０上に設けられた回転体回動装置であるドラム回動装置（エアシリンダ）６のピストンロッドが外周板５ｂに連結され、このドラム回動装置６により回動ドラム５を旋回テーブル２に対して同一軸心周りに矢印Ａ方向に１／２ピッチＰだけ回動させることができ、これにより洗浄用キャップ４の上方に充填ノズル１を対向させることができる。この時、旋回テーブル２側に取付けられたネック把持具１７が洗浄用キャップ４やその突出アーム２６と干渉することもない。
【００１５】
この充填ノズル１は、図６に示すように、ノズル本体４０に内蔵されて充填通路４２が形成された弁筒４１をリニア式開閉装置４３と開閉用ばね４４とにより軸心に沿って昇降駆動し、下端の弁体４１ａを弁座４５に当接離間させることにより充填通路４２を開閉することができる。またノズル本体４０下端の充填口４０ａには、筒状のスカート４６に廃液回収通路４７を介してノズルアダプタ４８が垂設され、このノズルアダプタ４８内に付勢用ばね４９により下方に付勢された先端ノズル５０が配置されている。したがって、洗浄用キャップ４を下方から押し上げスカート４６内に嵌入させて充填口４０ａを閉鎖し、さらに洗浄用キャップ４により先端ノズル５０を付勢用ばね４９に抗して上方に押し上げることにより、先端ノズル５０の上端部で弁筒４１を上方に押し上げて弁体４１ａを弁座４５から離間させ弁を開放することができる。これにより、充填通路４２に供給された液が弁座４５、先端ノズル５０を介して送り出されて洗浄され、洗浄用キャップ４により閉鎖されたスカート４６内から廃液回収通路４７に流送されて、廃液排出管５１から廃液ヘッダーパイプ５２に排出される。
【００１６】
次に充填作業前および／または充填作業後に実施されるノズル洗浄作業は、容器Ｂの供給を停止し、このドラム回動装置６を作動して回動ドラム５を同一軸心周りに矢印Ａ方向に１／２ピッチＰだけ回動させて充填ノズル１を周方向に移動させる。これにより洗浄用キャップ４の上方に充填ノズル１が対向して配置され、ついでキャップ昇降装置２５を伸展させて昇降フレーム２４および突出アーム２６を介して洗浄用キャップ４を上昇させる。そして、洗浄用キャップ４を充填口４０ａに嵌入させて先端ノズル５０を上方に押し上げて弁を開放する。これにより、液を充填通路４２から先端ノズル５０に流送して洗浄し、さらに洗浄用キャップ４により閉鎖されたスカート４６内から廃液回収通路４７および廃液排出管５１を介して廃液ヘッダーパイプ５２に排出する。
【００１７】
洗浄後、キャップ昇降装置２５を収縮させて洗浄用キャップ４を充填ノズル１から抜出し、さらにドラム回動装置６により回動ドラム５を矢印Ｂ方向に１／２ピッチＰだけ回動させて充填ノズル１を元の位置に戻す。
【００１８】
上記実施の形態によれば、ドラム回動装置６により回動ドラム５を介して各充填ノズル１を一勢に回動させて洗浄用キャップ４の上方に対向させ、洗浄用キャップ４を上昇させることにより洗浄用キャップ４を充填ノズル１に装着して洗浄することができる。したがって、充填ノズル１の周方向への移動を回動ドラム５により一度に行え、全体構造を極めて簡易にすることができて、メンテナンスを容易に行える。また洗浄用キャップ４の動作ストロークは、１／２ピッチＰの周方向移動と、装着のための昇降ストロークとで短くでき、短時間で洗浄用キャップ４を充填ノズル１に装着および離脱することができるので、洗浄を迅速に行うことができる。このため、一定温度で液を充填する場合に、ノズル洗浄において充填ノズル１の温度変化に起因する液の温度変動を極めて小さくすることができる。
また容器保持部３に配設される本体把持具１４およびネック把持具１７とを洗浄用キャップ４と一体に旋回テーブル２に設けたので、キャップ装着時の周方向への移動時に干渉することがなく、部材配置の自由度が増大する。
【００１９】
図７〜図９は、キャップ装着部２１の他の実施の形態を示す。この実施の形態は、ピッチが小さく洗浄用キャップ４が容器Ｂに干渉して容器保持部３の間に配置できないようなロータリー式充填機の場合に採用されるものである。先の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００２０】
すなわち、キャップ装着部６１は、６個の洗浄用キャップ４ごとに、昇降部材１０の底面から４本のガイドロッド２２が垂下され、これらガイドロッド２２にガイド筒２３を介して昇降フレーム２４が昇降自在に支持されている。そして、ガイドロッド２２の下端部に支持されたキャップ昇降装置（エアシリンダ）２５の出力ロッドが昇降フレーム２４に連結され、この昇降フレーム２４に、各洗浄用キャップ４ごとにそれぞれキャップ出退装置（エアシリンダ）６２が配設され、これら出力ロッドに突出アーム２６′を介して洗浄用キャップ４が設けられている。
【００２１】
したがって、洗浄時にキャップ出退装置６２を伸展して洗浄用キャップ４を充填ノズル１の旋回経路上に移動させ、さらにドラム回動装置６を作動して回動ドラム５を１／２ピッチＰだけ回動させて洗浄用キャップ４の上方に充填ノズル１を対向させる。ついでキャップ昇降装置２５により洗浄用キャップ４を上昇させることにより、洗浄用キャップ４を充填ノズル１の充填口４０ａに嵌合入させることができる。
【００２２】
上記構成によれば、容器保持部３のピッチが小さく、容器保持部３に保持された容器Ｂの間に洗浄用キャップ４が配置できない場合であっても、キャップ出退装置６２により洗浄用キャップ４を容器Ｂの間から旋回テーブル２側に退避して配置することができ、容器保持部３のピッチが小さい場合にでも適用することができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、旋回テーブル２に対して回動ドラム５を１／２ピッチ回動させたが、回動ドラム５に対して旋回テーブル２を１／２ピッチＰ回動させてもよい。また回動範囲は、容器Ｂとの接触が無い限り１／２ピッチＰに限るものではない。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、回転体回動装置により上回動体または下回動体を同一軸心まわりに所定角度回動して、隣接する充填ノズルと洗浄用キャップとをそれぞれ上下方向に対向させ、洗浄用キャップを上昇させることにより洗浄用キャップを充填ノズルに装着して洗浄することができる。したがって、全体構成を極めて簡易にすることができてメンテナンスも容易に行え、全ての洗浄用キャップを短時間で洗浄ノズルに装着離脱することができ、洗浄を迅速に行うことができる。
【００２５】
また請求項２記載の発明よれば、充填ノズルの下方の容器保持部に容器を配置した場合に、容器に干渉して洗浄用キャップが配置できない場合にでも、キャップ出退装置により洗浄用キャップを下回転体側に退避させておくことができ、充填ノズルの配設ピッチが小さいロータリー式充填機や大きい容器に充填するロータリー式充填機にも対応することができる。
【００２６】
さらに請求項３記載の発明によれば、容器把持具が洗浄用キャップと一体に設けられているので、周方向への移動時に干渉することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリー式充填機の実施の形態を示す側面断面図である。
【図２】同ロータリー式充填機の平面断面図である。
【図３】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す側面図である。
【図４】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す平面図である。
【図５】同ノズル洗浄装置のキャップ装着部を示す正面図である。
【図６】同ロータリー式充填機の充填ノズルを示す縦断面図である。
【図７】同ノズル洗浄装置の他の実施の形態を示すキャップ装着部の側面図である。
【図８】同キャップ装着部を示す平面図である。
【図９】同キャップ装着部を示す正面図である。
【符号の説明】
Ｂ    容器
１    充填ノズル
２    旋回テーブル（下回転体）
３    容器保持部
４    洗浄用キャップ
５    回動ドラム（上回転体）
６    ドラム回動装置（回転体回動装置）
１３    重量計
１４    本体把持具（容器把持具）
１７    ネック把持具（容器把持具）
２１    キャップ装着部
２５    キャップ昇降装置
３２    回動軸
４０    ノズル本体
４０ａ  充填口
４１    弁筒
４２    充填通路
４７    廃液回収通路
５０    先端ノズル
６１    キャップ装着部
６２    キャップ出退装置
【図１】
0003929208.tif 000002
【図２】
0003929208.tif 000003
【図３】
0003929208.tif 000004
【図４】
0003929208.tif 000005
【図５】
0003929208.tif 000006
【図６】
0003929208.tif 000007
【図７】
0003929208.tif 000008
【図８】
0003929208.tif 000009
【図９】
0003929208.tif 000010