JP2004083043A

JP2004083043A - Filling nozzle

Info

Publication number: JP2004083043A
Application number: JP2002244490A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hashimoto; 橋本　清司; Tadahiro Mukai; 向井　忠弘; Toshiyuki Hara; 原　敏幸
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filling nozzle, which has no driving source, such as an air cylinder or a motor, and does not need a falling resistance member or the like, thus appropriate for filling of a liquid containing a solid or a jellified liquid. <P>SOLUTION: The filling nozzle comprises a vertical cylindrical nozzle body 21 having a discharge outlet 29 on the lower end thereof and supplied with a pressurized filling liquid inside, a valve member 41 having an upward pressure bearing surface 43 and made to come in close contact with the edge of the discharge outlet 29 from above, an rise and fall rod 44 extending upward from the valve member 41, and a diaphragm 51 fitted on the rod 44 at a position high above the valve member 41 by a prescribed distance and having a pressure bearing surface 52 facing the downside. The pressure of the filling liquid acts on both pressure bearing surfaces 43, 52, and the pressure difference between both bearing surfaces 43, 52 lifts the valve member 41, together with the rod 44. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、充填ノズル、とくに、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等を充填するのに適している充填ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の充填ノズルとしては、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、エアシリンダ、モータ等を駆動源として、弁部材を昇降させる開閉機構とを備えているものが知られている。
【０００３】
また、他の充填ノズルとしては、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、吐出口に設けられているメッシュ製液垂れ防止用流下抵抗部材と、流下抵抗部材の上流側に備えられているチャッキ弁とを備えているものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の充填ノズルでは、エアシリンダ、モータ等の動作精度、スピードのばらつきにより、充填状態や充填量が安定し難いという問題点がある。また、エアシリンダ、モータ等は、定期的メンテナンスが必要である。
【０００５】
上記後者の充填ノズルでは、流下抵抗部材が必要である。固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等は流下抵抗部材を目詰まりさせてしまうため、この種の液体の充填には適さない。
【０００６】
この発明は、エアシリンダ、モータ等の駆動源を用いることなく、しかも、流下抵抗部材のようなものを必要とせず、したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による充填ノズルは、下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、上向きの受圧面を有しかつ吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、弁部材から上向きにのびている昇降ロッドと、弁部材から上方に所定距離をおいて昇降ロッドに取付けられかつ下向きの受圧面を有する受圧部材とを備えており、弁部材の受圧面の受圧面積よりも受圧部材の受圧面の受圧面積が大となされているのである。
【０００８】
この発明による充填ノズルでは、双方の受圧面に作用する充填液の液圧の差によって弁部材が昇降ロッドとともに引上げられ、弁部材によって吐出口が開閉される。弁部材は吐出口の縁部に上側から密接させられるため、液垂れの心配がなく、流下抵抗部材のようなものは不要である。したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルを提供することができる。
【０００９】
また、受圧部材が、弾性材製ダイヤフラムであり、ダイヤフラムの外周縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ダイヤフラムの中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されていてもよい。
【００１０】
また、受圧部材が、弾性材製有底筒状ベローであり、ベローの上端開口縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ベローの底壁中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１２】
図１を参照すると、充填ノズルは、容器搬送コンベヤ１１の搬送経路上方を跨いでいる支持ブラケット１２に取付られている垂直筒状ノズル本体２１を有している。ノズル本体２１は、一直線状に連なっている下部材２２および上部材２３よりなる。
【００１３】
下部材２２は、高さの中程に取付フランジ２４を有しかつフランジ２４を挟んでその上側の直管部２５およびその下側の下細りテーパ状吐出口形成部２６よりなる。
【００１４】
吐出口形成部２６の上端に上向き凹状円錐シート面２７が設けられ、その下端には水平平坦シート面２８が設けられている。円錐シート面２７から平坦シート面２８にかけて複数の長孔状吐出口２９が吐出口形成部２６を並列にかつ下に行く程隣り合うもの同士の間隔を狭めるようにのびている。
【００１５】
上部材２３は、下から上にかけて順次連なる小径部３１、テーパ部３２および大径部３３よりなる。小径部３１は、直管部２５と同径である。小径部３１内面にはガイド３４が設けられている。大径部３３の下端には供給口３５が設けられている。大径部３３内面の供給口３５のすぐ上には上向き段部３６が設けられている。大径部３３の上端開口は、水平頂板３７によって閉鎖されている。
【００１６】
供給口３５には供給パイプ３８の出口端が接続されている。供給パイプ３８の入口端は、図示しない充填液タンクに接続されている。充填液タンクから充填ノズルまでの充填液供給経路の途中には、ピストンを内蔵した定量シリンダが備えられている。
【００１７】
円錐シート面２７には弾性材製中空状弁部材４１が上側から密接させられている。弁部材４１は、円錐シート面２７と対応する凸状円錐シール面４２および上向き受圧面４３を有している。受圧面４３は、受圧面積Ｓ１を有している。受圧面積Ｓ１とは、弁部材４１が圧力を垂直方向に受ける面の大きさ、すなわち、弁部材４１の横断面積に相当する。これは、図１中、ハッチングＳ１で示されている。
【００１８】
受圧面４３の中央部には垂直昇降ロッド４４の下端が一体的に連結されている。昇降ロッド４４は、下端近くのところでガイド３４に摺接させられている。昇降ロッド４４の上端部は、頂板３７を摺動自在に貫通してその上方に突出させられている。段部３６よりやや上方レベルに位置するように昇降ロッド４４の高さの中程にはフランジ４５が設けられている。頂板３７下面とフランジ４５上面の間に、昇降ロッド４４にはめられた圧縮コイルばね４６が介在させられている。
【００１９】
段部３６に、弾性材製水平円板状ダイヤフラム５１の外周縁部が受けられている。ダイヤフラム５１は、受圧部材であって、下面に下向き受圧面５２を有している。この受圧面５２もまた、弁部材４１の受圧面４３と同様に定義される受圧面積Ｓ２を有している。これを、図１中、ハッチングＳ２で示す。ダイヤフラム５１の受圧面５２の受圧面積Ｓ２は、弁部材４１の受圧面４３の受圧面積Ｓ１よりも相当に大きい。すなわち、Ｓ２＞Ｓ１である。頂板３７下面とダイヤフラム５１の外周縁部上面の間には円筒状ダイヤフラム押え５３が介在させられている。大径部３３内面に対してダイヤフラム５１の外周縁部は液密に保持されている。ダイヤフラム５１の中央部には、昇降ロッド４４を貫通させたロッド孔５４が形成されている。ロッド孔５４の周縁部は、受け部材５５および押え部材５６によって上下から挟み付けられ、これにより、ロッド孔５４の周縁部と昇降ロッド４４外面間が液密に保持されている。
【００２０】
ピストンの作動により、定量シリンダから、ノズル本体２１内に供給パイプ３８を通じて加圧充填液が供給される。供給された充填液の液圧は、弁部材４１およびダイヤフラム５１の双方の受圧面４３、５２にそれぞれ作用する。弁部材４１の受圧面４３よりもダイヤフラム５１の受圧面５２が大であるため、前者の受圧面４３に作用する液圧よりも後者の受圧面５２に作用する液圧が大であり、双方の液圧の差がばね４６の力に抗して昇降ロッド４４および弁部材４１を一緒に引上げる。その結果、吐出口２９を弁部材４１が開放する。ノズル本体２１内の充填液は、吐出口２９を通じて容器Ｃに充填される。
【００２１】
定量シリンダからの充填液の供給が停止されると、受圧面４３、５２への液圧が作用しなくなり、ばね４６の力によって弁部材４１が下降させられ、弁部材４１によって吐出口２９が閉じられる。
【００２２】
図２は、受圧部材の他の例を示すものである。ここでは、受圧部材として、ベロー６１が用いられている。以下、図１との相違点についてのみ説明し、対応する部分には同一の符号を付して示す。
【００２３】
ベロー６１は、弾性材製有底筒状のもので、底壁６２および周壁６３よりなる。底壁６２下面に下向き受圧面６４が形成されている。この受圧面６４は、図２中、ハッチングＳ３で示されている受圧面積Ｓ３を有している。Ｓ３＞Ｓ１である。　周壁６３下部には蛇腹状部６５が設けられている。さらに、周壁６３外面上端にはフランジ６６が設けられている。このフランジ６６が大径部３３上端に近くに設けられた内方突出環状受け６７および頂板３７下面周縁部で挟み付けられることにより、周壁６３の上端開口縁部が大径部３３の内面に液密状に固定されている。ロッド孔６８は、ベロー底壁６２中央部に形成されている。ロッド孔６８周縁部下面を受けたフランジ７１が昇降ロッド４４に設けられている。ロッド孔６８の縁部が昇降ロッド４４の外面に液密に固定されるようにロッド孔６８周縁部上面を、昇降ロッド４４にはめられたベロー押え７２が押えている。
【００２４】
このケースにおいても、弁部材４１の受圧面４３とベロー６１の受圧面６４に作用する液圧の差によって昇降ロッド４４および弁部材４１が引き上げられることになるが、このときに、ベロー６１は、蛇腹状部６５を押し縮めるように変形させられる。
【００２５】
充填液の供給手段は、上記定量シリンダおよびピストン等によるものには限定されない。この分野における他の公知の手段を用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、エアシリンダ、モータ等の駆動源を用いることなく、しかも、流下抵抗部材のようなものを必要とせず、したがって、固形物を含有した液体や、ゼリー状液体等の充填に適した充填ノズルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による充填ノズルの垂直縦断面図である。
【図２】この発明による他の充填ノズルの垂直縦断面図である。
【符号の説明】
２１　ノズル本体
２９　吐出口
４１　弁部材
４３　受圧面
４４　昇降ロッド
５１　ダイヤフラム
５２　受圧面
６１　ベロー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling nozzle, and more particularly to a filling nozzle suitable for filling a liquid containing a solid material, a jelly-like liquid, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a filling nozzle of this type, a vertical cylindrical nozzle body having a discharge port at a lower end and configured to supply a pressurized filling liquid therein, and a valve member which is brought into close contact with an edge of the discharge port from above And an opening / closing mechanism that raises / lowers a valve member by using an air cylinder, a motor, or the like as a driving source.
[0003]
Other filling nozzles include a vertical cylindrical nozzle body having a discharge port at a lower end and being supplied with a pressurized filling liquid therein, and a mesh dripping provided at the discharge port. There is known a device provided with a flow-down resistance member for prevention and a check valve provided upstream of the flow-down resistance member.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The former filling nozzle has a problem that it is difficult to stabilize a filling state and a filling amount due to variations in operation accuracy and speed of an air cylinder, a motor, and the like. Also, air cylinders, motors, and the like require regular maintenance.
[0005]
The latter filling nozzle requires a downflow resistance member. Liquids containing solids, jelly-like liquids, and the like clog the flow-down resistance member, and are not suitable for filling this kind of liquid.
[0006]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention does not use a driving source such as an air cylinder and a motor, and further does not require a component such as a flow resistance member. Therefore, the present invention is suitable for filling a liquid containing a solid matter or a jelly-like liquid. It is an object to provide a filling nozzle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The filling nozzle according to the present invention has a vertical cylindrical nozzle main body having a discharge port at a lower end and being supplied with a pressurized filling liquid therein, and having an upward pressure receiving surface and having a discharge port edge portion. A valve member closely contacted from above, a lifting rod extending upward from the valve member, and a pressure receiving member attached to the lifting rod at a predetermined distance above the valve member and having a downward pressure receiving surface, The pressure receiving area of the pressure receiving surface of the pressure receiving member is larger than the pressure receiving area of the pressure receiving surface of the valve member.
[0008]
In the filling nozzle according to the present invention, the valve member is pulled up together with the lifting rod by the difference in the liquid pressure of the filling liquid acting on both pressure receiving surfaces, and the discharge port is opened and closed by the valve member. Since the valve member is brought into close contact with the edge of the discharge port from the upper side, there is no danger of liquid dripping, and there is no need for a flow resistance member. Therefore, it is possible to provide a filling nozzle suitable for filling a liquid containing a solid substance, a jelly-like liquid, or the like.
[0009]
Further, the pressure receiving member is an elastic diaphragm, the outer peripheral edge of the diaphragm is fixed to the inner surface of the nozzle body in a liquid-tight manner, and a rod hole is formed in the center of the diaphragm, through which an elevating rod is penetrated. The edge of the hole may be liquid-tightly fixed to the outer surface of the lifting rod.
[0010]
Further, the pressure receiving member was a bottomed cylindrical bellows made of an elastic material, the upper end opening edge of the bellows was fixed to the inner surface of the nozzle body in a liquid-tight manner, and a lifting rod was penetrated through the center of the bottom wall of the bellows. The rod hole may be formed, and the edge of the rod hole may be fixed to the outer surface of the lifting rod in a liquid-tight manner.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
Referring to FIG. 1, the filling nozzle has a vertical cylindrical nozzle body 21 attached to a support bracket 12 that straddles above a transport path of a container transport conveyor 11. The nozzle body 21 is composed of a lower member 22 and an upper member 23 which are connected in a straight line.
[0013]
The lower member 22 has a mounting flange 24 in the middle of the height, and comprises a straight pipe portion 25 above the flange 24 and a tapered discharge port forming portion 26 below the lower portion.
[0014]
An upwardly facing concave conical sheet surface 27 is provided at an upper end of the discharge port forming portion 26, and a horizontal flat sheet surface 28 is provided at a lower end thereof. A plurality of elongated discharge ports 29 extend from the conical sheet surface 27 to the flat sheet surface 28 so as to narrow the space between adjacent ones as the discharge port forming portions 26 are arranged in parallel and downward.
[0015]
The upper member 23 includes a small-diameter portion 31, a tapered portion 32, and a large-diameter portion 33 that are sequentially connected from bottom to top. The small diameter part 31 has the same diameter as the straight pipe part 25. A guide 34 is provided on the inner surface of the small diameter portion 31. A supply port 35 is provided at a lower end of the large diameter portion 33. An upward step 36 is provided immediately above the supply port 35 on the inner surface of the large diameter portion 33. The upper end opening of the large diameter portion 33 is closed by a horizontal top plate 37.
[0016]
An outlet end of a supply pipe 38 is connected to the supply port 35. The inlet end of the supply pipe 38 is connected to a filling liquid tank (not shown). In the middle of the filling liquid supply path from the filling liquid tank to the filling nozzle, a fixed amount cylinder having a built-in piston is provided.
[0017]
A hollow valve member 41 made of an elastic material is brought into close contact with the conical seat surface 27 from above. The valve member 41 has a convex conical sealing surface 42 corresponding to the conical seat surface 27 and an upward pressure receiving surface 43. The pressure receiving surface 43 has a pressure receiving area S1. The pressure receiving area S1 corresponds to the size of the surface on which the valve member 41 receives the pressure in the vertical direction, that is, the cross-sectional area of the valve member 41. This is indicated by hatching S1 in FIG.
[0018]
The lower end of a vertical lifting rod 44 is integrally connected to the center of the pressure receiving surface 43. The lifting rod 44 is brought into sliding contact with the guide 34 near the lower end. The upper end of the lifting rod 44 is slidably penetrated through the top plate 37 and protrudes upward. A flange 45 is provided in the middle of the height of the lifting rod 44 so as to be located at a level slightly higher than the stepped portion 36. A compression coil spring 46 fitted to the lifting rod 44 is interposed between the lower surface of the top plate 37 and the upper surface of the flange 45.
[0019]
The outer peripheral edge of the elastic disk-shaped diaphragm 51 is received by the step portion 36. The diaphragm 51 is a pressure receiving member, and has a downward pressure receiving surface 52 on the lower surface. This pressure receiving surface 52 also has a pressure receiving area S2 defined similarly to the pressure receiving surface 43 of the valve member 41. This is indicated by hatching S2 in FIG. The pressure receiving area S2 of the pressure receiving surface 52 of the diaphragm 51 is considerably larger than the pressure receiving area S1 of the pressure receiving surface 43 of the valve member 41. That is, S2> S1. A cylindrical diaphragm retainer 53 is interposed between the lower surface of the top plate 37 and the upper surface of the outer peripheral edge of the diaphragm 51. The outer peripheral edge of the diaphragm 51 is kept liquid-tight with respect to the inner surface of the large diameter portion 33. A rod hole 54 through which the lifting rod 44 penetrates is formed in the center of the diaphragm 51. The peripheral portion of the rod hole 54 is sandwiched from above and below by the receiving member 55 and the pressing member 56, whereby the peripheral portion of the rod hole 54 and the outer surface of the lifting rod 44 are kept liquid-tight.
[0020]
By the operation of the piston, the pressurized filling liquid is supplied from the metering cylinder into the nozzle body 21 through the supply pipe 38. The liquid pressure of the supplied filling liquid acts on both the pressure receiving surfaces 43 and 52 of the valve member 41 and the diaphragm 51. Since the pressure receiving surface 52 of the diaphragm 51 is larger than the pressure receiving surface 43 of the valve member 41, the hydraulic pressure acting on the pressure receiving surface 52 of the latter is larger than the hydraulic pressure acting on the pressure receiving surface 43 of the former. The difference in hydraulic pressure raises the lifting rod 44 and the valve member 41 together against the force of the spring 46. As a result, the discharge port 29 is opened by the valve member 41. The filling liquid in the nozzle body 21 is filled into the container C through the discharge port 29.
[0021]
When the supply of the filling liquid from the metering cylinder is stopped, the liquid pressure on the pressure receiving surfaces 43 and 52 stops working, the valve member 41 is lowered by the force of the spring 46, and the discharge port 29 is closed by the valve member 41. Can be
[0022]
FIG. 2 shows another example of the pressure receiving member. Here, a bellows 61 is used as the pressure receiving member. Hereinafter, only the differences from FIG. 1 will be described, and the corresponding portions will be denoted by the same reference numerals.
[0023]
The bellows 61 have a bottomed cylindrical shape made of an elastic material and include a bottom wall 62 and a peripheral wall 63. A downward pressure receiving surface 64 is formed on the lower surface of the bottom wall 62. The pressure receiving surface 64 has a pressure receiving area S3 indicated by hatching S3 in FIG. S3> S1. A bellows-like portion 65 is provided below the peripheral wall 63. Further, a flange 66 is provided at the upper end of the outer surface of the peripheral wall 63. The flange 66 is sandwiched between the inwardly projecting annular receiver 67 provided near the upper end of the large-diameter portion 33 and the peripheral edge of the lower surface of the top plate 37, so that the opening edge of the upper end of the peripheral wall 63 is attached to the inside It is fixed densely. The rod hole 68 is formed at the center of the bellows bottom wall 62. A flange 71 receiving the lower surface of the peripheral portion of the rod hole 68 is provided on the lifting rod 44. A bellows presser 72 fitted to the lifting rod 44 presses the upper surface of the peripheral edge of the rod hole 68 so that the edge of the rod hole 68 is fixed to the outer surface of the lifting rod 44 in a liquid-tight manner.
[0024]
Also in this case, the lifting rod 44 and the valve member 41 are raised by the difference between the hydraulic pressures acting on the pressure receiving surface 43 of the valve member 41 and the pressure receiving surface 64 of the bellows 61. At this time, the bellows 61 The bellows-like portion 65 is deformed so as to be compressed.
[0025]
The means for supplying the filling liquid is not limited to the above-described means using the fixed amount cylinder and the piston. Other means known in the art can be used.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, a driving source such as an air cylinder or a motor is not used, and further, a component such as a flow resistance member is not required, and therefore, a liquid containing a solid material or a jelly-like liquid can be filled. A suitable filling nozzle is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view of a filling nozzle according to the present invention.
FIG. 2 is a vertical longitudinal sectional view of another filling nozzle according to the present invention.
[Explanation of symbols]
21 Nozzle body 29 Discharge port 41 Valve member 43 Pressure receiving surface 44 Lifting rod 51 Diaphragm 52 Pressure receiving surface 61 Bellow

Claims

下端に吐出口を有しかつ内部に加圧充填液が供給されるようになされている垂直筒状ノズル本体と、上向きの受圧面を有しかつ吐出口縁部に上側から密接させられる弁部材と、弁部材から上向きにのびている昇降ロッドと、弁部材から上方に所定距離をおいて昇降ロッドに取付けられかつ下向きの受圧面を有する受圧部材とを備えており、弁部材の受圧面の受圧面積よりも受圧部材の受圧面の受圧面積が大となされている充填ノズル。A vertical cylindrical nozzle body having a discharge port at a lower end and configured to supply a pressurized filling liquid therein, and a valve member having an upward pressure-receiving surface and closely contacting the discharge port edge from above. A lifting rod extending upward from the valve member, and a pressure receiving member attached to the lifting rod at a predetermined distance above the valve member and having a downward pressure receiving surface. A filling nozzle in which the pressure receiving area of the pressure receiving surface of the pressure receiving member is larger than the area.

受圧部材が、弾性材製ダイヤフラムであり、ダイヤフラムの外周縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ダイヤフラムの中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されている請求項１に記載の充填ノズル。The pressure receiving member is a diaphragm made of an elastic material, an outer peripheral edge of the diaphragm is fixed to the inner surface of the nozzle body in a liquid-tight manner, and a rod hole in which a lifting rod is penetrated is formed in a central portion of the diaphragm. 2. The filling nozzle according to claim 1, wherein the edge is fixed to the outer surface of the lifting rod in a liquid-tight manner.

受圧部材が、弾性材製有底筒状ベローであり、ベローの上端開口縁部がノズル本体の内面に液密状に固定され、ベローの底壁中央部に、昇降ロッドを貫通させたロッド孔が形成され、ロッド孔の縁部が昇降ロッドの外面に液密に固定されている請求項１に記載の充填ノズル。The pressure receiving member is a bottomed cylindrical bellows made of an elastic material. The filling nozzle according to claim 1, wherein an edge of the rod hole is fixed to an outer surface of the lifting rod in a liquid-tight manner.