(57)【要約】【課題】  洗浄装置の洗浄作業を軽減するため、洗浄装置の主要部を安価な構成とし、使い捨てにしながら、洗浄装置の安定した充填繰り返し動作性を確保すること。【解決手段】  充填装置であって、ピストン２２をプラスチックにより形成し、ピストン２２の全周に薄肉状シールリップ２２Ａ、２２Ｂを成形し、このシールリップ２２Ａ、２２Ｂをシリンダ２１に液密に摺接させ、ピストンロッド２３とピストン２２は自在継手３０により連結したもの。【選択図】  図２
2009029500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダにピストンを挿入し、ピストンに連結されるピストンロッドを駆動源により往復動させ、ピストンの往復動によりシリンダへの液の吸引とシリンダからの液の吐出を繰り返す充填装置であって、
ピストンをプラスチックにより形成し、
ピストンの全周に薄肉状シールリップを成形し、このシールリップをシリンダに液密に摺接させ、
ピストンロッドとピストンを自在継手により連結した充填装置。
【請求項２】
前記ピストンロッドにピストンを着脱可能に連結した請求項１に記載の充填装置。
【請求項３】
前記シリンダをプラスチックにより形成した請求項１又は２に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充填装置として、特許文献１に記載の如く、シリンダにピストンを挿入し、ピストンに連結されるピストンロッドを駆動源により往復動させ、ピストンの往復動によりシリンダへの液の吸引とシリンダからの液の吐出を繰り返すものがある。
【０００３】
この充填装置では、充填液の品種替え等に対し、充填装置の洗浄を必要とするとき、その洗浄必要部であるシリンダ及びピストンと、吸引配管と、吐出配管を架台から取外してライン外で洗浄可能にし、洗浄作業の生産性の向上を図っている。
【特許文献１】特開2000-185704
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の洗浄装置では、洗浄作業時間の無駄を省くことができるものの、洗浄作業自体を回避して軽減するものでない。従って、特に低粘度液〜高粘度液の多品種生産に用いられる洗浄装置において、洗浄装置の主要部を使い捨てにし、洗浄作業に伴なうコンタミネーション等の品質トラブルの改善、洗浄作業に関わる人手の効率化、洗浄作業に用いられる洗浄水、滅菌液の低減が望まれる。
【０００５】
尚、洗浄装置の主要部たる例えばピストンを使い捨てにするため、ピストンをプラスチックにより形成する場合には、ピストンロッドとピストンとシリンダの組立精度等により、ピストンロッドとピストンの連結部でピストンが無理に変形せしめられて曲げ応力を生じ易く、結果として、ピストンが往復動を繰り返すときに、ピストンがシリンダに対して片当りし、シリンダに対するピストンの摺動性を損ない、ピストンの摺動部で液もれを生ずる、またピストンロッドとピストンの連結部が破損する等のトラブルが考えられる。
【０００６】
本発明の課題は、洗浄装置の洗浄作業を軽減するため、洗浄装置の主要部を安価な構成とし、使い捨てにしながら、洗浄装置の安定した充填繰り返し動作性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、シリンダにピストンを挿入し、ピストンに連結されるピストンロッドを駆動源により往復動させ、ピストンの往復動によりシリンダへの液の吸引とシリンダからの液の吐出を繰り返す充填装置であって、ピストンをプラスチックにより形成し、ピストンの全周に薄肉状シールリップを成形し、このシールリップをシリンダに液密に摺接させ、ピストンロッドとピストンを自在継手により連結したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施例１）（図１〜図４）
充填機１は、図１に示す如く、充填ライン内に設置され、ポンプ１０、吸引配管１１、吐出配管１２、充填ノズル１３を備え、容器にシャンプー等の内容液を充填可能にする。
【０００９】
ポンプ１０は、ピストン式であり、シリンダ２１にピストン２２を挿入し、ピストン２２に連結されるピストンロッド２３をモータ２４により往復動させる。モータ２４の回転が送りねじ２５、送りナット２６を介してピストン２２及びピストンロッド２３を上下に往復動させ、ピストン２２の下降によってシリンダ２１のポンプ室に一定量の液を吸引し、ピストン２２の上昇によってシリンダ２１のポンプ室の液を吐出する。送りナット２６とピストンロッド２３は連結部２７により連結されている。
【００１０】
吸引配管１１は、ポンプ１０のシリンダ２１のポンプ室に接続され、タンク側の送液配管１１Ａからシリンダ２１に液を導く。
【００１１】
吐出配管１２は、ポンプ１０のシリンダ２１のポンプ室に接続され、ポンプ１０が吐出する液を充填ノズル１３に向けて吐出する。
【００１２】
充填ノズル１３は、吐出配管１２に接続され、ポンプ１０が吐出する液を容器に充填する。
【００１３】
ここで、充填機１にあっては、充填液の品種替え等に際し、充填機１の接液部分の洗浄作業を軽減するため、以下の構成を具備する（図２〜図４）。
【００１４】
シリンダ２１とピストン２２をポリオレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチック、適切に選択されたその他のエンジニアリング・プラスチックにより形成する。シリンダ２１とピストン２２は、使い捨てにするためには、安価に数多く製作することが必要であり、特にインジェクション成形等の金型成形品が好ましい。また高粘度液を扱う際には、インジェクション成形と切削加工を組み合わせることで、シリンダ２１の内面の平滑性をより向上させ、ピストン２２の最大径部位の精度をさらに高めながら、安価に製作することも可能である。シリンダ２１とピストン２２の擦り合せ（摺動性）を考慮すると、シリンダ２１の内面とピストン２２の最大径部位は、異なる樹脂の組合せ、例えば一方をポリ塩化ビニル、他方をポリプロピレンとすることが好ましく、同種の樹脂の組合せでもそれらの密度や性能の異なる組合せ、例えば一方を低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、他方を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とすることが好ましい。
【００１５】
尚、ピストンロッド２３はステンレス鋼等の金属により形成する。但し、ピストンロッド２３を高強度のプラスチックにより形成することもできる。
【００１６】
ピストン２２は、図３に示す如く、シリンダ２１のポンプ室に臨む正面側の端面と、その反対側の背面側の端面において、ピストン２２の全外周に回る薄肉状シールリップ２２Ａ、２２Ｂを成形し、このシールリップ２２Ａ、２２Ｂをシリンダ２１の内面に液密に摺接させる。シールリップ２２Ａ、２２Ｂのリップ先端がピストン２２の軸方向外方に突出状をなすものである。ピストン２２は、正面側のシールリップ２２Ａだけを備え、背面側のシールリップ２２Ｂを備えないものとすることもできる。
【００１７】
ピストン２２とピストンロッド２３を自在継手３０により連結する。自在継手３０は、球面継手を構成するボール３１と、このボール３１を包むボールハウジング３２とからなり、ボール３１のめねじ部３１Ａ、ロックナット３１Ｂにピストンロッド２３を螺着し、ボールハウジング３２のおねじ部３２Ａ、ロックナット３２Ｂにピストン２２を螺着する。図４に示す如く、シリンダ２１の中心軸２１Ｌに対し、ピストン２２の中心軸２２Ｌ（傾き角ａ）と、ピストンロッド２３の中心軸２３Ｌ（傾き角ｂ）がそれぞれ自在に傾動できる。
【００１８】
尚、ピストン２２は、ピストン２２から自在継手３０のボール３１を取り外すことにより、又はピストン２２に取付いている自在継手３０のボールハウジング３２からピストンロッド２３を取り外すことにより、ピストンロッド２３に着脱可能になる。
【００１９】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ポンプ１０の主要部たるピストン２２をプラスチックにより形成したから、充填液の品種替え等に際し、ピストン２２を使い捨てにでき、ポンプ１０の洗浄作業を軽減できる。これにより、洗浄作業に伴なうコンタミネーション等の品質トラブルの改善、洗浄作業に関わる人手の効率化、洗浄作業に用いられる大量の洗浄水、滅菌液の低減を図ることができる。
【００２０】
(b)ピストン２２とピストンロッド２３を自在継手３０により連結したから、ピストンロッド２３とピストン２２とシリンダ２１の組立精度に関係なく、ピストンロッド２３とピストン２２の連結部（自在継手３０）でピストン２２が自在に傾くことができ、ピストン２２がプラスチック製であっても無理に変形して曲げ応力を生ずる如くがない。従って、ピストン２２が往復動を繰り返すときに、ピストン２２がシリンダ２１に対して強く片当りすることがなく、シリンダ２１に対するピストン２２は摺動性を良好にし、ピストン２２の摺動部で液もれを生ずる等がない。
【００２１】
(c)ピストン２２の全周に薄肉状シールリップ２２Ａ、２２Ｂを成形し、このシールリップ２２Ｂをシリンダ２１に液密に摺接させた。従って、ピストン２２がピストンロッド２３との連結部（自在継手３０）で自在に傾いたとき、ピストン２２の全周の薄肉状シールリップ２２Ａ、２２Ｂがシリンダ２１に液密に摺接し、ピストン２２の摺動部での液もれを確実に防止する。
【００２２】
(d)ピストンロッド２３にピストン２２を着脱可能に連結することにより、ピストン２２をピストンロッド２３から簡易に分離して使い捨てできる。
【００２３】
(e)ポンプ１０の主要部たるシリンダ２１もプラスチックにより形成することにより、シリンダ２１も使い捨てでき、ポンプ１０の洗浄作業を一層軽減できる。
【００２４】
（実施例２）（図５、図６）
実施例２が実施例１と異なる点は、ピストン２２とピストンロッド２３を自在継手４０により連結したことにある。自在継手４０は、ピストン２２に設けた雌継手５０と、ピストンロッド２３に設けた雄継手６０とからなる。雌継手５０は、ピストン２２に一体に成形されたステンレス鋼等からなる継手ハウジング５１の内周に、入口側の小内径部５１Ａと奥側の大内径部５１Ｂを形成し、大内径部５１Ｂの周囲に磁石５２を内蔵してある。雄継手６０は、ピストンロッド２３の先端に継手ハウジング５１の小内径部５１Ａより僅かに細径の細径部６１を設け、この細径部６１の最先端側外周の直径上に２個の鋼球６２、６２を脱落しないように保持して嵌め込み、両鋼球６２、６２の間に設けた圧縮ばね６３によりそれらの鋼球６２の球面の一部を細径部６１の外周から弾発的に突き出す。ピストンロッド２３の雄継手６０の細径部６１をピストン２２の雌継手５０の継手ハウジング５１に径入し、細径部６１の鋼球６２を継手ハウジング５１の大内径部５１Ｂに係合させたとき、鋼球６２は継手ハウジング５１の小内径部５１Ａに引っかかり、かつ継手ハウジング５１内の磁石５２に吸着保持されることにより確実に接続される。このとき、雄継手６０の細径部６１は雌継手５０の継手ハウジング５１の小内径部５１Ａとの隙間分だけぐらつき、結果として、シリンダ２１の中心軸２１Ｌに対し、ピストン２２の中心軸２２Ｌとピストンロッド２３の中心軸２３Ｌがそれぞれ自在に傾動できるものになる。
【００２５】
尚、ピストン２２は、ピストン２２の雌継手５０からピストンロッド２３の雄継手６０を引き抜くことにより、ピストンロッド２３に着脱可能になる。ピストンロッド２３の着脱の強度と、継手ハウジング５１内の磁石５２に吸着保持されることによる保持強度の程度は、磁石５２の磁束密度、磁石５２と鋼球６２の個数、磁石５２と鋼球６２の最短距離等により、相反する強度を共に満足するように適宜調整される。
【００２６】
また、上記の低い着脱強度と強い保持強度を同時を同時に満たす方法として、磁石５２を電磁石として磁力の強弱を制御したり、あるいは、磁石５２を鋼球６２から離脱する方向（ピストン外周への方向）に移動可能な機構を設けて、磁石５２を鋼球６２から離脱させてから着脱を行なう等の方法がある。
【００２７】
従って、実施例２にあっても、実施例１の(a)〜(e)と同様の作用効果を奏する。
本発明の実施において、シリンダは金属によって形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は実施例１の充填機を示す模式図である。
【図２】図２はシリンダとピストンとピストンロッドを示す模式図である。
【図３】図３はピストンを一部破断して示す側面図である。
【図４】図４はシリンダに対するピストンとピストンロッドの傾き状態を示す模式図である。
【図５】図５は実施例２のシリンダとピストンとピストンロッドを示す模式図である。
【図６】図６はピストンとピストンロッドの組立体を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ポンプ（充填装置）
２１  シリンダ
２２  ピストン
２３  ピストンロッド
２２Ａ、２２Ｂ  シールリップ
３０、４０  自在継手
【図１】
2009029500.tif 000003
【図２】
2009029500.tif 000004
【図３】
2009029500.tif 000005
【図４】
2009029500.tif 000006
【図５】
2009029500.tif 000007
【図６】
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