(57)【要約】【課題】液体等の内容物を充填する際に、液ダレを防止する液止め用Ｏリングの損傷を高額な装置や煩雑な機構や構造を用いることなく、容易に液止め用Ｏリングの損傷等を検知することができる充填バルブを提供することを目的とする。【解決手段】  内側に空洞部が施されたバルブボディとその空洞部に空洞部が施されたプランジャとプランジャの空洞部に不活性ガスを噴射するディフレクターパフシャフトを少なくとも有し、バルブボディの内側からプランジャの作動により充填物を容器に充填する充填バルブであって、前記バルブボディの出口方向内側に設けられているプランジャの液止め用Ｏリングの溝の底部近傍にプランジャの内側空洞部に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする充填バルブである。【選択図】図１
2009029455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に空洞部が施されたバルブボディとその空洞部に空洞部が施されたプランジャとプランジャの空洞部に不活性ガスを噴射するディフレクターパフシャフトを少なくとも有し、バルブボディの内側からプランジャの作動により充填物を容器に充填する充填バルブであって、
前記バルブボディの出口方向内側に設けられているプランジャの液止め用Ｏリングの溝の底部近傍にプランジャの内側空洞部に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする充填バルブ。
【請求項２】
前記貫通穴が複数内側空洞部方向に下側に向けて放射状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の充填バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の開口部を通じて液体等の内容物を充填するための充填バルブに関する。詳しくは充填バルブの液ダレを防止する液止め用Ｏリングの損傷を高額な装置や煩雑な構造等を用いることなく、容易に液止め用Ｏリングの損傷等を検知することができる充填バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体等の内容物を容器の開口部から充填する充填バルブおよびそのノズルは充填装置等に多く用いられ、また、多く提案されている。
【０００３】
前記充填装置に用いられる充填バルブは通常、シリンダーとピストンを有し、ピストンはシリンダー内を自在に摺動し、ピストンが上がった時には充填物がシリンダー側面の入口からノズルを通じて容器の開口部に注入される。
【０００４】
また、注入を終わればピストンは下がり充填物の入口が遮断され、同時に容器へのノズルが閉鎖され、閉鎖と同時にシリンダーの中心を通って窒素等の不活性ガスが導管の先端から加圧されて容器内に噴射される。そして、容器内の空気を不活性ガスで置換する。
【０００５】
また、この不活性ガスの噴射の他の目的として、内容物が粘性物の場合に、ノズルの先端に残留するので、これを容器内に容易に、且つ、短時間で落下させる。
【０００６】
前記不活性ガスの置換は容器内に充填された内容物の変性を防ぐことを目的とする。そして、この変性を防ぐ粘性物用充填ノズル（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００７】
この粘性物用充填ノズル１００は図５に示すようにピストン１１１の内面導管及びロッド１１４の先端部には不活性ガスを回転させて吹き出すようにし、しかも、前記ピストン１１１の下端は大径の導管部を有し、その先端はラッパ状をなし、該大径の導管部に位置いるロッド１１４には環状突部１０１が設けられている。
【０００８】
この環状突部１０１にはスパイラル状の溝が複数設けられていて、該スパイラル状の溝１０３と導管部により不活性ガスを回転させて吹き出すようにしたことを特徴とする粘性物用充填ノズル１００である。
【０００９】
また、不活性ガスは容器内に充填された内容物の変性を防ぐ以外に、ノズルの先端に残留する粘性物等の内容物を容器内に落下されことができる。そして、不活性ガスを吹き出した後、粘性物用充填ノズルは容器の開口部から上昇する。
【００１０】
前記粘性物用充填ノズルが上昇する際に、シリンダー１１０内を自在に摺動するピストン１１１のピストンリング（Ｏリング等）１１３が損傷している場合には、ピストン１１１とシリンダー１１０の隙間から内容物がたれる場合がある。
【００１１】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平５−８５５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、ピストン（プランジャ）とシリンダー（バルブボディ）の隙間から内容物がたれる原因が、例えば、ピストンリング（Ｏリング等）の損傷によるものかは、検知し難い。そして、ピストンリング（Ｏリング等）の損傷かどうかを検知するには、該ノズルを分解するか、または、解体しなければ分からない。
【００１３】
また、ピストンリング（Ｏリング等）の損傷を検知するためには、検知装置等により検知する方法もあるが高額となる。さりに、該ノズルの構造や機構により検知することが知られているがノズルの構造や機構が煩雑になる。そして、高価となり、且つ、故障の要因が増加する。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、液体等の内容物を充填する際に、液ダレを防止する液止め用Ｏリングの損傷を高額な装置や煩雑な機構や構造を用いることなく、容易に液止め用Ｏリングの損傷等を検知することができる充填バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
内側に空洞部が施されたバルブボディとその空洞部に空洞部が施されたプランジャとプランジャの空洞部に不活性ガスを噴射するディフレクターパフシャフトを少なくとも有し、バルブボディの内側からプランジャの作動により充填物を容器に充填する充填バルブであって、
前記バルブボディの出口方向内側に設けられているプランジャの液止め用Ｏリングの溝の底部近傍にプランジャの内側空洞部に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする充填バルブである。
【００１６】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記貫通穴が複数内側空洞部方向に下側に向けて放射状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の充填バルブである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の充填バルブは以上の構成からなるので、バルブボディ内の液止め用Ｏリングの損傷が高額な検知装置等を用いることなく容易に検知できる。
【００１８】
また、液止め用Ｏリング等の損傷が寸時に検知できるために、液止め用Ｏリング等の損傷物が細分化されて充填物に混入することがない。
【００１９】
さらに、充填バルブを分解または解体することなく液止め用Ｏリング等の損傷を検知することができる。そして、あらかじめ交換部材等が手配できるため、交換作業時間等が円滑に、且つ、短い時間で行うことができる。
【００２０】
また、液止め用Ｏリング等の損傷物がバルブボディ内でプランジャ等に食い込むなどの機械故障等を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の充填バルブを実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の充填バルブの一実施例の断面を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の充填バルブはエアシリンダー１０とシリンダサポート１とインナーボス２とバルブボディ３とプランジャ４とロット５等から形成されている。そして、エアシリンダー１０とシリンダサポート１とインナーボス２とバルブボディ３は順次連設され一体化されている。
【００２４】
また、エアシリンダー１０はエアシリンダー軸７方向の取り付けネジ部がシリンダサポート１の端面の内側と羅合されている。また、シリンダサポート１の、エアシリンダー１０の反対方向の端面はフランジ状に形成されている。そして、インナーボス２の、一方の先端部の一部がシリンダサポート１の内側に嵌入し、図示していないがパッキンを介して固着されている。そして、シリンダサポート１のエアシリンダー１０方向の内側はエアシリンダー軸７とインナーロット６がジョイント１２を介して連設されている。
【００２５】
さらに、シリンダサポート１のエアシリンダー１０の取り付けネジ部が羅合されている反対方向はインナーボス２の、一方の先端部の一部がシリンダサポート１の内側に嵌入し固着されている。
【００２６】
そして、インナーボス２の他方の先端はバルブボディ３の充填口方向の反対方向の内側に嵌入し、図示していないがパッキンを介して固着されている。
【００２７】
また、インナーボス２の内側には、エアシリンダー軸７とジョイント１２を介して接続されているインナーロット６とプランジャ４が設けられている。そして、インナーロット６とプランジャ４はインナーボス２の内側面を上下摺動する。
【００２８】
また、インナーロット６とプランジャ４の連結はインナーボス２の中央位置よりも多少バルブボディ３方向よりの内側でインナーロット６とプランジャ４が嵌入された後、ピン８によって接続されている。
【００２９】
前記ピン８は、インナーロット６にプランジャ４の一部が嵌入れている箇所か、また、逆に、プランジャ４にインナーロット６の一部が嵌入れている箇所に打ち込まれる。そして、上述したようにインナーロット６とプランジャ４が連結される。
【００３０】
また、インナーボス２の外側のシリンダサポート１方向にスチームシール用スチーム入口９が設けられている。
【００３１】
さらに、インナーボス２の外側のバルブボディ３方向にエアフラッシュ用エア導入口１１が設けられている。
【００３２】
前記スチームシール用スチーム入口９から注入されるスチーム等はインナーロット６の内側空洞部からプランジャ４の空洞部を通り、バルブボディ３の充填口１５から噴射する。
【００３３】
前記スチーム等がバルブボディ３の充填口１５から噴射する際には、ロット５の充填口１３方向の先端に設けられているディフレクターパフシャフト１３の先端がラッパ状に形成されているため、スチーム等が拡散される。そして、スチームの代わりに空気を噴射することによりバルブボディ３の充填口１５先端とプランジャ４の充填口１５方向先端周縁に付着していた充填物を容器内に吹き落とすことができる。
【００３４】
また、スチームシール用スチーム入口９が設けられている内側のインナーロット６の外側には、エアシリンダー１０方向と充填口１５方向にスチームシール用スチーム入口９から注入されたスチーム等がインナーボス２の内側空洞部から確実にインナーロット６の内
側空洞部に注入されたされるようにＯリング２４、２５が設けられている。
【００３５】
前記Ｏリング２４、２５は公知の合成ゴムあるいは合成樹脂等からなる円形断面の成形リンクが用いられる。また、スチーム等によって成形リンクの材質が適宜選択される。
【００３６】
また、同様にインナーボス２の外側に設けられているエアフラッシュ用エア導入口１１から注入されるフラッシュエア等はインナーロット６の内側空洞部からプランジャ４の空洞部を通り、バルブボディ３の充填口１５から噴射する。
【００３７】
フラッシュエア等がバルブボディ３の充填口１５から噴射する際には、ロット５の充填口１３方向の先端に設けられているディフレクターパフシャフト１３の先端がラッパ状に形成されているため、フラッシュエア等が拡散加圧されて容器内に噴射される。そして、後述する置換作業の作業時間等を短縮することができる。
【００３８】
また、フラッシュエアの代わりに窒素等の不活性ガスを噴射することにより容器内に充填された充填物のヘッドスペースの空気を、窒素等の不活性ガスで置換することができる。そして、容器内の充填物等の変性を防ぐことができる。
【００３９】
また、エアフラッシュ用エア導入口１１が設けられている内側のインナーロット６の外側には、エアシリンダー１０方向と充填口１５方向にエアフラッシュ用エア導入口１１から注入されたフラッシュエア等がインナーボス２の内側空洞部から確実にインナーロット６の内側空洞部に注入されたされるようにＯリング２４、２３が設けられている。
【００４０】
前記Ｏリング２３は公知の合成ゴムあるいは合成樹脂等からなる円形断面の成形リンクが適宜選択される。そして、フラッシュエアや容器内に噴射するガスの種類によって成形リンクの材質が適宜選択される。
【００４１】
次ぎに、図２は図１のＡ部の拡大を示す拡大図である。
【００４２】
図２に示すようにプランジャ４がエアシリンダー１０によって降下し、バルブボディ３の内側の充填口１５がプランジャ４の充填口方向先端の外側縁とプランジャ４に設けられている液止め用Ｏリング１６で密封状態になっている。
【００４３】
前記バルブボディ３の充填口１５の外形は充填バルブ５０で充填物を充填する容器等の開口部に充填口１５が円滑に挿入するように充填口１５の下部先端の外径が上部外径よりも小さく、テーパー形状に形成されている。そして、バルブボディ３の充填口１５を密封するプランジャ４の充填口下部１７先端の外径も同様に形成されている。
【００４４】
また、バルブボディ３の充填口１５の内側とバルブボディ３の充填口１５を密封するプランジャ４の外側との隙間はプランジャ４がエアシリンダー１０によって上下に円滑に動くことができる範囲で狭い方が望ましい。
【００４５】
また、バルブボディ３の充填口１５の内側とプランジャ４の外側の隙間は充填する充填物の粘度等によって異なる。
【００４６】
通常、バルブボディ３の充填口１５の内側とプランジャ４の外側の隙間は、０．００５ｍｍ程度の隙間であればプランジャ４の上下作動も円滑に行うことができる。
【００４７】
また、プランジャ４の充填口上部１８の外側には、液止め用Ｏリング１６が周設される溝２０が設けられている。そして、この液止め用Ｏリング１６の外側面はバルブボディ３
の内側面に押圧する状態で設けられている。
【００４８】
このため、充填する充填物がバルブボディ３の内側とプランジャ４の外側との隙間が多少あっても、この隙間から充填物が漏れることがない。
【００４９】
また、液止め用Ｏリング１６が周設される溝２０の底部近傍には、プランジャ４の内側空洞部に貫通する貫通孔２０が設けられている。
【００５０】
また、この貫通孔２０は溝１９に周設けられている液止め用Ｏリング１６によって、プランジャ４の内側空洞部に貫通する貫通孔２０は密封されたされている。そして、液止め用Ｏリング１６が損傷すると密封された状態が開放され、この貫通孔２０から充填された充填物がプランジャ４の内側に流れ出す。このため、充填バルブを分解あるいは解体することなく液止め用Ｏリング１６の損傷を確認することができる。
【００５１】
また、液止め用Ｏリング１６は損傷以外に材質によって、充填物に侵されることがあり、タイト性が損なわれる。このため、貫通孔２０と液止め用Ｏリング１６の間に隙間が生じ、密封性が損なわれ充填した充填物がプランジャ４の内側に染み出す。そして、液止め用Ｏリング１６を交換しなければならないのを検知することができる。
【００５２】
さらに、液止め用Ｏリング１６は長期間使用しているとタイト性が損なわれる、所謂寿命があり、適宜の期間で交換する必要がある。このため、上述したと同様に貫通孔２０と液止め用Ｏリング１６の間に隙間が生じ、密封性が損なわれ充填した充填物がプランジャ４の内側に染み出す。そして、液止め用Ｏリング１６の寿命を検知することができる。
【００５３】
前記貫通穴２０は複数設けても良い。また、図示していないが溝１９の底部近傍の、複数の貫通孔２０がプランジャ４の内側空洞部方向に下側に向けて放射状に設けることにより液止め用Ｏリング１６の損傷を逸早く検知することができる。
【００５４】
前記プランジャ４の内側には空洞部が形成されている。また、この空洞部には、上述したようにロット５が設けられている。
【００５５】
さらに、ロット５の充填口方向の先端には、先端がラッパ状に形成されているデイフレクターパフ１３が設けられている。
【００５６】
また、この空洞部はスチームシール用スチーム入口９から挿入されるスチームあるいはエアフラッシュ用エア導入口から導入されるフラッシュエア等を充填口方向に向けて噴射させる。
【００５７】
また、プランジャ４の内側空洞部の充填口周縁はラッパ状にあわせて外径が外側に広がっている。そして、先端がラッパ状に拡開されているデイフレクターパフ１３で拡散されたスチームやフラッシュエア等をより拡散させ、充填終了時等の液切れを良くしたり、充填口先端等に付着している充填物等を吹き落とす。
【００５８】
前記バルブボディ３の材質は特に限定するものではないが構造用圧延鋼材、構造用炭素鋼材、鍛造材、鋳造材、可鍛鋳物、チルド鋳物あるいはアルミニウム合金、軸受用アルミニウム合金鋳物、クロム鋼、クロム・ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、アルミニウム・ニッケル合金、ニッケルクロム合金等の金属。そして、充填口周縁の摩擦面を高周波等の焼入れ加工できる炭素量の高い鋼種か、あるいは摩擦面を窒化することができる窒化鋼等が好ましい。
【００５９】
または、充填バルブの大きさ、用途等によっては、樹脂、例えば、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等を用いることができる。
【００６０】
また、プランジャ４の材質も特に限定するものではないがバルブボディ３と同様に構造用圧延鋼材、構造用炭素鋼材、鍛造材、鋳造材、可鍛鋳物、チルド鋳物あるいはアルミニウム合金、軸受用アルミニウム合金鋳物、クロム鋼、クロム・ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、アルミニウム・ニッケル合金、ニッケルクロム合金等の金属が使用できる。そして、充填口周縁の摩擦面を高周波等の焼入れ加工できる炭素量の高い鋼種か、あるいは摩擦面を窒化することができる窒化鋼等が好ましい。
【００６１】
または、充填バルブの大きさ、用途等によっては、樹脂、例えば、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等を用いることができる。
【００６２】
また、前記液止め用Ｏリング１６は合成ゴムあるいは合成樹脂でつくられた円形断面の成形リンクで漏れ止め等に使用される公知の適宜のものが用いられる。そして、充填物等によって特殊な材質の物が用いられる。
【００６３】
次に、図３は図１の充填バルブの充填口が開口した状態を示す概略図である。また、図４は図３のＢ部の拡大を示す拡大図である。
【００６４】
図３に示すように充填バルブ５０の充填口１５の開口はエアシリンダー１０の吸引によってエアシリンダー軸７が上昇する。そして、エアシリンダー軸７に連設されているジョイント１２とインナーロット６とプランジャ４がエアシリンダー１０方向に上昇することにより充填バルブ５０の充填口１５が開口される。
【００６５】
また、図３に示すように充填バルブ５０は、バルブボディ３の充填口１５が充填物を充填する容器の開口部に挿入された後、充填口１５の開口が行われる。そして、充填バルブ５０の充填物入口１４から注入された充填物はバルブボディ３の充填口１５の内側面から容器等に充填される。
【００６６】
充填が終われば図１または図２に示すように充填バルブ５０のバルブボディ３の充填口１５にプランジャ４が充填口１５方向に降下し、バルブボディ３の充填口１５の内側が閉鎖され、と同時にプランジャ４の内側空洞部からスチームシール用スチーム入口９から挿入されるスチームあるいはエアフラッシュ用エア導入口１１から注入されるフラッシュエア等がプランジャ４の充填口１５先端から噴射される。
前記充填物入口１４から注入された充填物が酸化によって変性しやすい場合には、窒素等の不活性ガスがエアフラッシュ用エア導入口１１から注入される。
【００６７】
そして、窒素等の不活性ガスが上述したように充填物が充填され容器内に噴射され容器内の空気を不活性ガスで置換する。さらに、充填終了時に充填口１５先端等に付着している充填物等を吹き落とす。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の充填バルブの一実施例の断面を示す断面説明図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面説明図である。
【図３】図１の充填バルブの充填口が開口した状態を示す概略図である。
【図４】図３のＢ部の拡大を示す拡大図である。
【図５】従来の充填バルブの概略を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…シリンダサポート
２…インナーボス
３…バルブボィ
４…プランジャ
５…ロット
６…インナーロット
７…エアシリンダー
８…ピン
９…スチームシール用スチーム入口
１０…エアシリンダー
１１…エアフラッシュ用エア導入口
１２…ジョイント
１３…ディフレクターパフシャフト
１４…充填物入口
１５…充填口
１６…液止め用Ｏリング
１７…プランジャの充填口下部
１８…プランジャの充填口上部
１９…溝
２０…貫通孔
２３…Ｏリング
２４…Ｏリング
２５…Ｏリング
５０…充填バルブ
【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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