JP7495750B2 - Filling Equipment - Google Patents
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- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
本発明は、充填装置に関し、より詳細には充填シリンダ内部を充填ピストンが往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置において充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズル吐出面の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能な充填装置に関する。 The present invention relates to a filling device, and more specifically, to a filling device that fills a paper container with a filling liquid at a predetermined filling speed while a filling piston slides back and forth inside a filling cylinder, and that is capable of removing clogging of the nozzle discharge surface caused by solid components (e.g. butter granules) contained in the filling liquid in a shorter time than conventional filling devices.
生クリーム、乳飲料やジュース等を充填する容器として、ゲーブルトップと呼ばれる上部が三角屋根状に成形された紙製角筒容器（以下「紙パック容器」という。）が広く利用されている。この紙パック容器の成形から内容物充填及びシールまでの一連の工程を実施する充填シール装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。 Paper containers with rectangular tubular paper containers (hereinafter referred to as "paper carton containers"), which have a triangular roof-shaped top called a gable top, are widely used as containers for filling cream, dairy drinks, juices, etc. A filling and sealing device is known that carries out a series of processes from forming the paper carton container to filling and sealing the contents (see, for example, Patent Document 1).
また、これら充填シール装置において内容物（液体）を紙パック容器に充填するための充填装置として、シリンダ内部をピストンが摺動し、ピストンが下降することにより液体貯蔵タンクからシリンダ内部に液体が吸い込まれると共に、ピストンが上昇することにより吸い込まれた液体が充填ノズルから紙パック容器に吐出されるように構成された充填装置が知られている（例えば、特許文献２を参照。） In addition, as a filling device for filling the contents (liquid) into the paper pack container in these filling and sealing devices, a filling device is known in which a piston slides inside a cylinder, the piston descends to suck liquid from a liquid storage tank into the cylinder, and the piston ascends to eject the sucked liquid from a filling nozzle into the paper pack container (see, for example, Patent Document 2).
上記充填装置は、バネによって常時閉方向に付勢された、液体の吸込みに係る吸入バルブと、液体の吐出に係るノズルバルブが別個独立に備わる。吸入バルブは、ピストンが上死点から下死点に移動する過程でシリンダ内部が負圧になることによって開状態になる。これにより液体がシリンダ内部に吸い込まれ始め、液体の吸込みはピストンが下死点に達するまで続くことになる。一方、ピストンが下死点から上死点に移動する過程で、液体が圧縮されることにより吸入バルブは閉状態になる。 The above-mentioned filling device is equipped with a separate suction valve for sucking in liquid, which is constantly biased in the closed direction by a spring, and a nozzle valve for discharging liquid. The suction valve opens when negative pressure is created inside the cylinder as the piston moves from top dead center to bottom dead center. This causes liquid to begin to be sucked into the cylinder, and the suction of liquid continues until the piston reaches bottom dead center. Meanwhile, as the piston moves from bottom dead center to top dead center, the liquid is compressed, causing the suction valve to close.
他方、ノズルバルブは、ピストンが下死点から上死点に移動する過程で液体が圧縮されることによって開状態になる。これにより液体がノズルから紙パック容器に充填される。一方、ピストンが上死点から下死点に移動する過程でシリンダ内部が負圧になることによってノズルバルブは閉状態になる。この場合、シリンダからの液の供給は停止するとともに、ノズルバルブ下流からノズル出口に到る内部流路の液体は、ノズル出口に設けられたバルブによりノズル内に保持される。 On the other hand, the nozzle valve opens as the liquid is compressed as the piston moves from bottom dead center to top dead center. This allows the liquid to fill the paper carton container from the nozzle. Meanwhile, as the piston moves from top dead center to bottom dead center, negative pressure is created inside the cylinder, causing the nozzle valve to close. In this case, the supply of liquid from the cylinder stops, and the liquid in the internal flow path from downstream of the nozzle valve to the nozzle outlet is held in the nozzle by a valve installed at the nozzle outlet.
また、ノズルバルブ下流からノズル先端に至る内部流路に残留した流体を、ノズル先端（ノズル吐出面）に設けられたワイヤースクリーン（金網板）の積層体（メッシュユニット）によって保持されるものがある（特許文献３又は４を参照。）。このワイヤースクリーンは、液体の表面張力と大気圧によって液体を多孔板積層体に保持して、液体がノズル出口から垂れ落ちないようにしている。 In some cases, the fluid remaining in the internal flow path from the downstream of the nozzle valve to the nozzle tip is held by a stack (mesh unit) of wire screens (wire mesh plates) provided at the nozzle tip (nozzle discharge surface) (see Patent Documents 3 and 4). This wire screen holds the liquid in the stack of perforated plates by the surface tension of the liquid and atmospheric pressure, preventing the liquid from dripping from the nozzle outlet.
特に、紙パック容器に充填される内容物が生クリームの場合、チャーニング現象によってバター粒が生成される。このバター粒がワイヤースクリーンに付着すると、最悪の場合、ノズル吐出面の目詰まりを引き起こすことになる。 In particular, when the contents filled into the paper carton are fresh cream, butter particles are generated due to the churning phenomenon. If these butter particles adhere to the wire screen, in the worst case scenario, this can cause clogging of the nozzle discharge surface.
従って、ノズル吐出面にワイヤースクリーンが設けられた充填装置においては、一定量の内容物を充填した後はノズル吐出面を洗浄水によって洗浄する必要がある。一般にノズル吐出面に付着したバター粒の除去については、お湯の入ったトレイにノズル吐出面を含むノズル先端部を浸し、バター粒を融かすことにより行われている。 Therefore, in a filling device in which a wire screen is provided on the nozzle discharge surface, the nozzle discharge surface must be washed with cleaning water after a certain amount of contents has been filled. Generally, butter particles adhering to the nozzle discharge surface are removed by immersing the nozzle tip, including the nozzle discharge surface, in a tray of hot water to melt the butter particles.
上述したノズル吐出面に付着したバター粒の除去は、オペレータによって行われている。すなわち、オペレータは充填機の扉を開放して、お湯の入ったトレイをノズル吐出面の真下に持ってきて所定の高さ位置に保持しながら、ノズル先端部を所定の深さだけ浸す必要がある。 The butter particles adhering to the nozzle discharge surface are removed by the operator. That is, the operator must open the door of the filling machine, bring a tray filled with hot water directly under the nozzle discharge surface, and immerse the nozzle tip to a specified depth while holding it at a specified height.
さらに、洗浄作業の間は充填機の扉が開放された状態になるため、オペレータはノズル吐出面からバター粒を除去した後に充填機内のクリーン度（清浄度）を元のレベルに戻す作業が別途必要となる。 In addition, because the door of the filling machine is left open during the cleaning process, the operator must perform the additional task of removing butter particles from the nozzle discharge surface and then restoring the cleanliness of the filling machine to its original level.
このように、ノズル吐出面にワイヤースクリーンが設けられた充填装置では、ノズル吐出面におけるバター粒の除去（ノズル吐出面の洗浄）に多くの作業時間を要するという問題がある。 As described above, in a filling device with a wire screen on the nozzle discharge surface, there is a problem in that it takes a lot of work time to remove butter particles from the nozzle discharge surface (cleaning the nozzle discharge surface).
また、上記特許文献３及び特許文献４に記載のノズル装置では、メッシュユニットの洗浄に際し、メッシュユニットが取り付けられたノズルをノズル装置の計量供給管から一旦取り外す必要がある。そして、洗浄されたメッシュは、ノズルの内部に再び取り付けられ、そのメッシュが取り付けられたノズルは計量供給管に再度組み付けられることになる。 In addition, in the nozzle devices described in Patent Documents 3 and 4, when cleaning the mesh unit, it is necessary to temporarily remove the nozzle to which the mesh unit is attached from the measuring and supplying pipe of the nozzle device. The cleaned mesh is then reinstalled inside the nozzle, and the nozzle to which the mesh is attached is then reassembled to the measuring and supplying pipe.
つまり、メッシュユニットを洗浄するには、ノズル装置の分解・再組立作業が必要となる。なお、ノズル装置の分解・再組立作業は充填機の扉が開放された状態で行われるため、再組立後は充填機内のクリーン度（清浄度）を元のレベルに戻す作業が別途必要となる。その結果、上記従来の充填装置と同様に、メッシュユニットの洗浄に多くの作業時間を要するという問題がある。 In other words, to clean the mesh unit, the nozzle device must be disassembled and reassembled. Furthermore, because the nozzle device is disassembled and reassembled with the door of the filling machine open, a separate task is required after reassembly to return the cleanliness (purity) of the inside of the filling machine to its original level. As a result, there is the problem that cleaning the mesh unit requires a lot of time, just like with the conventional filling device described above.
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、充填シリンダ内部を充填ピストンが往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置において充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズル吐出面の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能な充填装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the problems with the above-mentioned conventional technology, and its purpose is to provide a filling device that fills a paper container with a filling liquid at a predetermined filling speed while a filling piston slides back and forth inside a filling cylinder, and that can remove clogging of the nozzle discharge surface caused by solid components (e.g. butter granules) contained in the filling liquid in a shorter time than conventional filling devices.
上記目的を達成するための本発明に係る紙容器成形充填機は、供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、前記洗浄水噴射部（２０１）は中空構造のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。 The paper container forming and filling machine according to the present invention for achieving the above object is a paper container forming and filling machine (1) that forms a supplied paper sheet material into a paper container, fills the formed paper container with liquid, and seals the top of the paper container filled with liquid, and includes a filling cylinder section (10) that sucks in or discharges liquid by a piston (11) sliding back and forth, a filling nozzle section (20) that communicates with the filling cylinder section (10) and discharges liquid into the paper container, a suction valve section (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage section (9) to the filling cylinder section (10) while being biased in the closing direction, and a sealing member (40) that seals the top of the paper container filled with liquid. The nozzle valve section (40) opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle section (20) while being biased in the direction, and a holding member (24-1) is provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle section (20) and holds the liquid inside by atmospheric pressure. A cleaning water spray section (201) that sprays cleaning water onto the holding member (24-1) is provided at a position below and spaced apart from the holding member (24-1), and the cleaning water spray section (201) is configured to be rotatable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and movable along the vertical direction.
上記構成では、洗浄水噴射部（２０１）がアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。そのため、充填ノズル部（２０）が紙容器に液体を充填している間は、洗浄水噴射部（２０１）を充填ノズル部（２０）から離れた場所に待避させる一方、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒による目詰まりを生じる場合は、洗浄水噴射部（２０１）を軸（２０２ｅ）の回りに回転させ充填ノズル部（２０）の真下の所定高さに自動的に位置させ、目詰まりを生じている保持部材（ノズルスクリーン）に向けて洗浄水を噴射することになる。 In the above configuration, the cleaning water spray unit (201) is configured to be rotatable around a predetermined axis (202e) and movable up and down via the arm (202b). Therefore, while the filling nozzle unit (20) is filling the paper container with liquid, the cleaning water spray unit (201) is retracted to a location away from the filling nozzle unit (20). On the other hand, if the holding member (nozzle screen) of the nozzle discharge surface (26) becomes clogged with butter grains, the cleaning water spray unit (201) is rotated around the axis (202e) and automatically positioned at a predetermined height directly below the filling nozzle unit (20), and cleaning water is sprayed toward the clogged holding member (nozzle screen).
これに加えて、アーム（２０２ｂ）は中空構造を有している。そのため、ノズル吐出面を洗浄した、バター粒等を含む洗浄廃液についてはアーム（２０２ｂ）を介して外部に廃棄することが可能となる。これらにより、充填機の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。 In addition, the arm (202b) has a hollow structure. Therefore, the washing waste liquid containing butter grains and the like used to wash the nozzle discharge surface can be discharged to the outside via the arm (202b). This makes it possible to remove butter grains adhering to the holding member (nozzle screen) of the nozzle discharge surface (26) without opening the door of the filling machine and without manual intervention. As a result, it becomes possible to significantly reduce the work time required to wash the nozzle discharge surface.
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されていることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the nozzle (201a4) of the cleaning water spraying section (201) is arranged symmetrically with respect to the imaginary center line (CL') of the filling nozzle section (20) along the edge of the holding member (24-1).
上記構成では、ノズル吐出面に設けられた保持部材（ノズルスクリーン）を万遍なく洗浄水によって洗浄することが可能となる。 The above configuration makes it possible to thoroughly clean the holding member (nozzle screen) provided on the nozzle discharge surface with cleaning water.
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されていることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the injection port (201a4) is formed on a partial inclined surface (201a3) that is inclined outward from the inner circumferential surface (201a2) of the hollow cylindrical portion (201a1) having a rectangular cross section, and whose normal vector is directed toward the holding member (24-1).
上記構成では、洗浄水を内周面（２０１ａ２）の外側から保持部材（ノズルスクリーン）へ向けて噴射しながら、保持部材（ノズルスクリーン）を洗浄した使用済み洗浄水（洗浄廃液）を内周面（２０１ａ２）に落水させることが可能となる。 In the above configuration, cleaning water is sprayed from the outside of the inner circumferential surface (201a2) toward the retaining member (nozzle screen), while the used cleaning water (cleaning waste liquid) that has washed the retaining member (nozzle screen) is allowed to fall onto the inner circumferential surface (201a2).
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成していることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the injection nozzle (201a4) has a horizontally elongated slit shape.
上記構成では、１つの噴射口（２０１ａ４）がカバーする保持部材（ノズルスクリーン）の洗浄範囲が大きくなる。これにより、保持部材（ノズルスクリーン）についての固形成分（バター粒）による目詰まりを好適に防止することが可能となる。 In the above configuration, the cleaning area of the holding member (nozzle screen) covered by one nozzle (201a4) is large. This makes it possible to effectively prevent clogging of the holding member (nozzle screen) due to solid components (butter grains).
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されていることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the arm support part (202c) that supports the arm (202b) has a piping flow path (202d) for transporting used cleaning water connected to the underside of the arm support part (202c) in a manner perpendicular to the arm (202b).
上記構成では、配管流路（２０２ｄ）を固定配管（２０３ａ）の内周面に外接させることにより、使用済み洗浄水（洗浄廃液）をアーム（２０２ｂ）を介して外部タンクへ移送することが可能となると共に、アーム（２０２ｂ）を回転可能に構成することが可能となる。 In the above configuration, by circumscribing the piping flow path (202d) to the inner peripheral surface of the fixed piping (203a), it becomes possible to transfer used cleaning water (cleaning waste liquid) to an external tank via the arm (202b), and it becomes possible to configure the arm (202b) to be rotatable.
上記目的を達成するための本発明に係る紙容器成形充填機は、供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。 The paper container forming and filling machine according to the present invention for achieving the above object is a paper container forming and filling machine (1) that forms a supplied paper sheet material into a paper container, fills the formed paper container with liquid, and seals the top of the paper container filled with liquid, and includes a filling cylinder section (10) that sucks in or discharges liquid by a piston (11) sliding back and forth, a filling nozzle section (20) that communicates with the filling cylinder section (10) and discharges liquid into the paper container, a suction valve section (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage section (9) to the filling cylinder section (10) while being biased in the closing direction, and a filling nozzle section (20) that is biased in the closing direction. The nozzle valve section (40) opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle section (20) while being energized, and a holding member (24-1) is provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle section (20) and holds the liquid inside by atmospheric pressure. A cleaning water storage section (202) for immersing the tip of the filling nozzle section (20) in cleaning water is provided at a position below and spaced apart from the holding member (24-1), and the cleaning water storage section (202) is configured to be swingable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and movable along the vertical direction.
上記構成では、洗浄水貯蔵部（２０２）がアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。そのため、充填ノズル部（２０）が紙容器に液体を充填している間は、洗浄水貯蔵部（２０２）を充填ノズル部（２０）から離れた場所に待避させる一方、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒等の固形成分による目詰まりを生じる場合は、洗浄水貯蔵部（２０２）を軸（２０２ｅ）の回りに揺動（回転）させ充填ノズル部（２０）の真下に自動的に位置させ、そして所定の距離（Δｈ）だけ上方に移動させることにより、目詰まりを生じている保持部材（ノズルスクリーン）を洗浄水に浸漬することになる。 In the above configuration, the cleaning water storage unit (202) is configured to be swingable around a predetermined axis (202e) and movable up and down via the arm (202b). Therefore, while the filling nozzle unit (20) is filling the paper container with liquid, the cleaning water storage unit (202) is retracted to a location away from the filling nozzle unit (20). On the other hand, if the holding member (nozzle screen) of the nozzle discharge surface (26) becomes clogged with solid components such as butter grains, the cleaning water storage unit (202) is swung (rotated) around the axis (202e) to automatically position it directly below the filling nozzle unit (20), and then moved upward by a predetermined distance (Δh), thereby immersing the clogged holding member (nozzle screen) in cleaning water.
また、アーム（２０２ｂ）は中空構造を有している。そのため、ノズル吐出面を洗浄した、バター粒等を含む洗浄廃液についてはアーム（２０２ｂ）を介して外部に廃棄することが可能となる。これらにより、充填機の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。 In addition, the arm (202b) has a hollow structure. Therefore, the washing waste liquid containing butter grains and the like used for washing the nozzle discharge surface can be discharged to the outside via the arm (202b). This makes it possible to remove solid components such as butter grains that have adhered to the retaining member (nozzle screen) of the nozzle discharge surface (26) without opening the door of the filling machine and without manual intervention. As a result, it becomes possible to significantly reduce the work time required for washing the nozzle discharge surface.
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備えることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the cleaning water storage section (202) is equipped with a vibration generating device (205) that vibrates the cleaning water.
上記構成では、振動発生装置（２０５）によって発生した振動が洗浄水を介してノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に伝わり、ノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。 In the above configuration, the vibrations generated by the vibration generator (205) are transmitted to the nozzle screen (24-1) or the pressure loss member (23) through the cleaning water, promoting the removal and dissolution into the cleaning water of solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen (24-1) or the pressure loss member (23).
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備えることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the cleaning water storage section (202) is equipped with an ultrasonic generator or a bubble generator, either in combination with the vibration generator (205) or separately.
上記構成では、超音波発生装置によるキャビテーション又は気泡発生装置による泡の噴流（フォームジェット）がノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に作用し、ノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。 In the above configuration, cavitation by the ultrasonic generator or a foam jet by the bubble generator acts on the nozzle screen (24-1) or the pressure loss member (23), promoting the removal of solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen (24-1) or the pressure loss member (23) and their dissolution into the cleaning water.
本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されていることである。 Another feature of the paper container forming and filling machine of the present invention is that the cleaning water storage section (202) is configured to allow the arm (202b) to repeatedly swing in both directions around the axis (202e) when the tip of the filling nozzle section (20) is immersed in cleaning water.
上記構成では、バター粒等の固形成分が目詰まりしているノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に対し剪断方向（水面に平行な方向）の振動を加えることが可能となる。剪断方向（水面に平行な方向）の振動によってノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしている固形成分（バター粒）の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。 In the above configuration, it is possible to apply vibration in the shear direction (parallel to the water surface) to the nozzle screen (24-1) or pressure loss member (23) that is clogged with solid components such as butter grains. Vibration in the shear direction (parallel to the water surface) promotes the removal of solid components (butter grains) that are clogged in the nozzle screen (24-1) or pressure loss member (23) and their dissolution into the wash water.
また、上記目的を達成するための本発明に係る充填装置は、ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、前記洗浄水噴射部（２０１）は中空構造のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the filling device according to the present invention comprises a filling cylinder section (10) that sucks in or discharges liquid by sliding a piston (11), a filling nozzle section (20) that communicates with the filling cylinder section (10) and discharges liquid into a paper container, a suction valve section (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage section (9) to the filling cylinder section (10) while being biased in a closing direction, and a nozzle valve section (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle section (20) while being biased in a closing direction. 40) and a holding member (24-1) that is provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle section (20) and holds the liquid inside by atmospheric pressure, and a cleaning water spraying section (201) that sprays cleaning water onto the holding member (24-1) is provided at a position below and spaced apart from the holding member (24-1), and the cleaning water spraying section (201) is configured to be rotatable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and to be movable along the vertical direction.
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されていることである。 Another feature of the filling device according to the present invention is that the nozzle (201a4) of the cleaning water injection section (201) is arranged symmetrically with respect to the imaginary center line (CL') of the filling nozzle section (20) along the edge of the holding member (24-1).
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されていることである。 Another feature of the filling device according to the present invention is that the injection port (201a4) is formed on a partial inclined surface (201a3) that is inclined outward from the inner circumferential surface (201a2) of the hollow cylindrical portion (201a1) having a rectangular cross section and whose normal vector is directed toward the holding member (24-1).
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成していることである。 Another feature of the filling device according to the present invention is that the injection port (201a4) has a horizontally elongated slit shape.
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されていることである。 Another feature of the filling device according to the present invention is that the arm support part (202c) that supports the arm (202b) has a piping flow path (202d) for transporting used cleaning water connected to the underside of the arm support part (202c) in a manner perpendicular to the arm (202b).
また、上記目的を達成するための本発明に係る充填装置は、ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the filling device according to the present invention comprises a filling cylinder section (10) that sucks in or discharges liquid by sliding a piston (11), a filling nozzle section (20) that communicates with the filling cylinder section (10) and discharges liquid into a paper container, a suction valve section (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage section (9) to the filling cylinder section (10) while being biased in a closing direction, and a nozzle valve section (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle section (20) while being biased in a closing direction. and a holding member (24-1) that is provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle section (20) and holds the internal liquid by atmospheric pressure. A cleaning water storage section (202) for immersing the tip of the filling nozzle section (20) in cleaning water is provided at a position below and spaced apart from the holding member (24-1), and the cleaning water storage section (202) is configured to be swingable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and movable along the vertical direction.
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備えることである。 Another feature of the filling device of the present invention is that the cleaning water storage section (202) is equipped with a vibration generating device (205) that vibrates the cleaning water.
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備えることである。 Another feature of the filling device of the present invention is that the cleaning water storage section (202) is equipped with an ultrasonic generator or a bubble generator, either in combination with the vibration generator (205) or separately.
本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されていることである。 Another feature of the filling device according to the present invention is that the cleaning water storage section (202) is configured to allow the arm (202b) to repeatedly swing in both directions around the axis (202e) when the tip of the filling nozzle section (20) is immersed in cleaning water.
本発明の紙容器成形充填機（１）及び充填装置（１００）によれば、充填シリンダ（１０）内部を充填ピストン（１１）が往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置（１００）において、ノズル吐出面（２６）に設けられた保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒による目詰まりを生じる場合、充填機（１）の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。 According to the paper container forming and filling machine (1) and filling device (100) of the present invention, in the filling device (100) in which the filling piston (11) slides back and forth inside the filling cylinder (10) to fill a paper container with a filling liquid at a predetermined filling speed, if the retaining member (nozzle screen) provided on the nozzle discharge surface (26) becomes clogged with butter grains, it is possible to remove solid components such as butter grains that have adhered to the retaining member (nozzle screen) of the nozzle discharge surface (26) without opening the door of the filling machine (1) and without manual intervention. As a result, it is possible to significantly reduce the work time required for cleaning the nozzle discharge surface.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填機１を示す説明図である。図１はこの紙パック容器成形充填機１の外観図である。図２はこの紙パック容器成形充填機１の動作を示すブロック図である。 Figures 1 and 2 are explanatory diagrams showing a paper pack container forming and filling machine 1 according to one embodiment of the present invention. Figure 1 is an external view of this paper pack container forming and filling machine 1. Figure 2 is a block diagram showing the operation of this paper pack container forming and filling machine 1.
図１に示されるように、この紙パック容器成形充填機１は、カートンを有底カートンに成形するカートン底部成形部２と、内容物（充填液）の注出口となる口栓（スパウト）を装着する口栓装着部３と、カートン上部の折り目をほぐすと共にカートン上部開口を一時的に拡げるカートン上部一次折曲げ部４と、有底カートンに内容物（充填液）を充填する液体充填部１００と、カートン上部開口をカートン上部加熱装置６のノズル部に嵌るように一時的に成形するカートン上部二次折曲げ部５と、カートン上部内周面及び外周面を加熱するカートン上部加熱装置６と、カートン上部をプレスしてシール（封止）するカートン上部プレス部７と、内容物が充填された紙パック容器を外部に取り出す容器搬出部８と、紙パック容器に充填される内容物を貯蔵する内容物貯蔵部９とを具備して構成される。以下、各構成について説明する。 As shown in FIG. 1, this paper pack container forming and filling machine 1 is configured to include a carton bottom forming section 2 that forms a carton into a bottomed carton, a spout fitting section 3 that fits a spout that serves as an outlet for the contents (filling liquid), a carton top primary folding section 4 that loosens the folds in the top of the carton and temporarily widens the top opening of the carton, a liquid filling section 100 that fills the bottomed carton with the contents (filling liquid), a carton top secondary folding section 5 that temporarily forms the top opening of the carton so that it fits into the nozzle of a carton top heating device 6, a carton top heating device 6 that heats the inner and outer peripheral surfaces of the top of the carton, a carton top pressing section 7 that presses and seals the top of the carton, a container discharge section 8 that removes the paper pack container filled with the contents to the outside, and a contents storage section 9 that stores the contents to be filled into the paper pack container. Each component is described below.
図２に示されるように、カートン底部成形部２は、扁平形状の複数のカートンが積層されたカートン束からバキューム装置（図示せず）によって１個ずつカートンを引き出す。カートンが引き出される過程で、点対称に配置された一対のＬ字片にカートンが嵌合することによって、扁平形状から両端開口の四角柱枠形状に成形される。 As shown in Figure 2, the carton bottom forming section 2 uses a vacuum device (not shown) to pull out one carton at a time from a stack of flat cartons. As the carton is pulled out, it fits into a pair of L-shaped pieces that are arranged point symmetrically, and is molded from a flat shape into a rectangular prism frame shape with openings on both ends.
両端開口の四角柱枠形状に成形されたカートンは、昇降装置（図示せず）によって引き上げられマンドレルに挿入される。なお、マンドレルは、長手方向を鉛直方向に配向されて回転円盤の周方向に沿って等間隔に複数個（例えば８個）設けられている。従って、マンドレルは４５°回転→休止→４５°回転→休止→・・・という工程を繰り返し、その休止の間に以降のボトム加熱、カートン下部の折り曲げ、ボトムプレス、及びカートン引降ろしが順に行われることになる。 The carton, which has been formed into a rectangular prism shape with both ends open, is lifted by a lifting device (not shown) and inserted into the mandrel. Note that the mandrels are oriented vertically with their lengthwise direction, and multiple mandrels (e.g., eight) are provided at equal intervals along the circumference of the rotating disk. The mandrel therefore repeats the process of rotating 45 degrees → pausing → rotating 45 degrees → pausing → ... and during these pauses, the following steps are carried out in order: bottom heating, bending of the lower part of the carton, bottom pressing, and carton removal.
カートンは９０°回転した後に、ボトムヒータ（図示せず）によって下部を加熱される。その後更に４５°回転した後に、ボトムブレーカ（図示せず）によってカートン下部を折り目に沿って折り曲げられる。その後更に４５°回転した後に、ボトムプレス（図示せず）によってカートン下部を鉛直方向（長手方向）上向きに押圧される。これにより、有底カートンが成形される。 After rotating 90 degrees, the bottom of the carton is heated by a bottom heater (not shown). After that, it rotates another 45 degrees, and the bottom of the carton is folded along the crease by a bottom breaker (not shown). After that, it rotates another 45 degrees, and the bottom of the carton is pressed vertically (longitudinally) upward by a bottom press (not shown). This forms a bottomed carton.
その後更に９０°回転した後に、カートンは昇降装置（図示せず）によってマンドレルから引き下ろされて、一対の内部コンベア７０によって搬送される。 After another 90° rotation, the carton is pulled down from the mandrel by a lifting device (not shown) and transported by a pair of internal conveyors 70.
口栓装着部３は、カートン上部の口栓用開口（図１３（ｂ）のＴ９）に、予熱した口栓（スパウト）を押し付けてカートン内面に溶着させる。なお、口栓無しカートンを成形・充填する場合は、口栓装着部３は休止している。 The spout attachment section 3 presses a preheated spout against the spout opening (T9 in Fig. 13(b)) at the top of the carton, welding it to the inside of the carton. Note that when forming and filling a carton without a spout, the spout attachment section 3 is not in operation.
カートン上部一次折曲げ部４は、カートン上部の折り目（図１３（ｂ）の点線部Ｔ１,Ｔ５,Ｔ３,Ｔ７）の交点（図１３（ｂ）の×印近傍）を、互いに内側に向かって押してカートン上部の折り目に（押された部位が内側に凹むような）クセを付ける。その後、カートン上部を搬送方向に沿って外側に押してカートン上部開口を拡げる。なお、カートンは、一対の内部コンベア７０によって挟まれた搬送路（図１）に沿って、内部コンベアのセパレート片によって姿勢を安定に保持された状態で図上右側へ搬送される。 The carton top primary folding section 4 presses the intersections (near the x marks in Fig. 13(b)) of the folds (dotted lines T1, T5, T3, T7 in Fig. 13(b)) inwards towards each other, creating a crease in the folds (so that the pressed areas are recessed inwards) in the top of the carton. The top of the carton is then pressed outwards along the conveying direction to widen the top opening of the carton. The carton is conveyed to the right in the drawing along the conveying path (Fig. 1) sandwiched between a pair of internal conveyors 70, with its position stably maintained by the separating pieces of the internal conveyors.
液体充填部１００は、所定量の内容物（充填液）を有底カートン（紙パック容器）に充填する。内容物（充填液）は内容物貯蔵部９から自然落下又はポンプによって所定のラインを経由して液体充填部１００に供給される。紙パック容器への充填は、充填ピストン１１（図３）が所定のストローク量（図３）を移動することによって、所定量の充填液が充填ノズル部２０（図３）から紙パック容器に充填される。なお、詳細については図４から図１２を参照しながら後述するが、充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）により充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図４）が目詰まりを起こす場合は、紙パック容器成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズルスクリーン２４－１（図４）に付着したバター粒を除去することができるように構成されている。 The liquid filling section 100 fills a bottomed carton (paper pack container) with a predetermined amount of contents (filling liquid). The contents (filling liquid) are supplied to the liquid filling section 100 from the contents storage section 9 by natural fall or by a pump via a predetermined line. The paper pack container is filled with a predetermined amount of filling liquid from the filling nozzle section 20 (Fig. 3) by the filling piston 11 (Fig. 3) moving a predetermined stroke amount (Fig. 3). Details will be described later with reference to Figs. 4 to 12, but if the nozzle screen 24-1 (Fig. 4) of the filling nozzle section 20 becomes clogged due to solid components (e.g. butter grains) contained in the filling liquid, the butter grains adhering to the nozzle screen 24-1 (Fig. 4) can be removed without opening the door of the paper pack container forming and filling machine 1 and without manual intervention.
カートン上部二次折曲げ部５は、再度カートン上部の折り目（図１３（ｂ）の点線部Ｔ２,Ｔ６,Ｔ４,Ｔ８）を、搬送方向に対し直交する方向に沿って内側に押してカートン上部の折り目に（押された部位が内側に凹むような）クセを付ける。その後、カートン上部二次折曲げ部５は、カートン上部開口を少しだけ押し拡げる。これは次のカートン上部加熱装置６において熱風を吹き付けるノズル部にカートン上部が好適に嵌るようにするためである。 The carton upper secondary folding section 5 again presses the creases in the upper part of the carton (dotted lines T2, T6, T4, and T8 in Figure 13(b)) inward in a direction perpendicular to the conveying direction, giving the creases in the upper part of the carton a crease (so that the pressed areas are concave inward).Then, the carton upper secondary folding section 5 slightly expands the opening in the upper part of the carton.This is to allow the upper part of the carton to fit nicely into the nozzle part that blows hot air in the next carton upper heating device 6.
カートン上部加熱装置６は、カートン上部内周面及び外周面を加熱する。 The carton top heating device 6 heats the inner and outer circumferential surfaces of the carton top.
カートン上部プレス部７は、カートン上部を搬送方向に直交する方向にプレスしてカートン上部をシールする。なお、本実施形態においてプレスは２段階に分けて行われる。 The carton top pressing section 7 presses the top of the carton in a direction perpendicular to the conveying direction to seal the top of the carton. In this embodiment, pressing is performed in two stages.
容器搬出部８は、シール済みの紙パック容器を排出コンベアによって外部に搬出する。搬送路（図１）と排出コンベアとの継ぎ目には緩やかなスロープ（図１）が設けられている。そのため、シール済みの紙パック容器は、内部コンベア７０の送り力と自重によってスムーズに搬出コンベアに移送される。以下、本発明の特徴である液体充填部１００について説明する。 The container discharge section 8 discharges the sealed paper pack containers to the outside using a discharge conveyor. A gentle slope (Fig. 1) is provided at the joint between the transport path (Fig. 1) and the discharge conveyor. Therefore, the sealed paper pack containers are smoothly transferred to the discharge conveyor by the feeding force of the internal conveyor 70 and their own weight. The liquid filling section 100, which is a feature of the present invention, is described below.
図３は、本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填機１の液体充填部１００の要部断面を示す説明図である。図４は、充填ノズル部２０の要部断面を示す説明図である。なお、図３においてハッチングは省略されている。 Figure 3 is an explanatory diagram showing a cross section of a main part of the liquid filling section 100 of a paper carton container forming and filling machine 1 according to one embodiment of the present invention. Figure 4 is an explanatory diagram showing a cross section of a main part of the filling nozzle section 20. Note that hatching has been omitted in Figure 3.
本実施形態においては、液体充填部１００は、単体では使用されずに紙パック容器成形充填機１（図１）に組み込まれて使用される。特に、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図４）が充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）により目詰まりを起こす場合は、紙パック容器成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズルスクリーン２４－１（図４）に付着したバター粒を除去することができるように液体充填部１００は構成されている。そのための構成として、充填ノズル部２０の下方の離隔した位置にノズル吐出面（ノズルスクリーン２４－１（図４））を洗浄水で洗浄するノズル吐出面洗浄装置２００が設けられている。このノズル吐出面洗浄装置２００の詳細については図７から図１２を参照しながら後述する。 In this embodiment, the liquid filling unit 100 is not used alone, but is incorporated into the paper pack container forming and filling machine 1 (Fig. 1) for use. In particular, when the nozzle screen 24-1 (Fig. 4) of the filling nozzle unit 20 becomes clogged with solid components (e.g. butter granules) contained in the filling liquid, the liquid filling unit 100 is configured so that the butter granules adhering to the nozzle screen 24-1 (Fig. 4) can be removed without opening the door of the paper pack container forming and filling machine 1 and without manual intervention. To achieve this, a nozzle discharge surface cleaning device 200 is provided at a position spaced below the filling nozzle unit 20, which cleans the nozzle discharge surface (nozzle screen 24-1 (Fig. 4)) with cleaning water. Details of this nozzle discharge surface cleaning device 200 will be described later with reference to Figs. 7 to 12.
従って、液体充填部１００は、内部を所定のストローク量で充填ピストン１１が往復運動する充填シリンダ部１０と、充填液を紙パック容器に吐出する充填ノズル部２０と、閉じる方向にスプリング３１によって常時付勢され充填シリンダ部１０に対する充填液の供給を開放／停止するサクションバルブ３０と、閉じる方向にスプリング４１によって常時付勢され充填ノズル部２０に対する充填液の供給を開放／停止するノズルバルブ４０と、ノズル吐出面を洗浄水で洗浄するノズル吐出面洗浄装置２００とを具備して構成される。以下各構成について説明する。 The liquid filling unit 100 is therefore comprised of a filling cylinder unit 10 in which a filling piston 11 reciprocates with a predetermined stroke amount, a filling nozzle unit 20 which dispenses the filling liquid into a paper pack container, a suction valve 30 which is constantly biased by a spring 31 in the closing direction to open/stop the supply of filling liquid to the filling cylinder unit 10, a nozzle valve 40 which is constantly biased by a spring 41 in the closing direction to open/stop the supply of filling liquid to the filling nozzle unit 20, and a nozzle discharge surface cleaning device 200 which cleans the nozzle discharge surface with cleaning water. Each component will be described below.
充填シリンダ部１０は、内容物貯蔵部９から充填液を吸い込むと共に、吸い込んだ充填液を圧送する充填ピストン１１と、充填ピストン１１が内部を摺動すると共に、充填ピストン１１が吸い込んだ充填液を一時的に蓄える円筒形状のシリンダ本体１２と、サクションバルブ３０が取り付けられる円盤状のシリンダヘッド１３と、充填ピストン１１の軸１１ａを軸受けするシリンダボトム１４とによって構成されている。 The filling cylinder section 10 is composed of a filling piston 11 that sucks in the filling liquid from the contents storage section 9 and pumps out the sucked in filling liquid, a cylindrical cylinder body 12 within which the filling piston 11 slides and which temporarily stores the filling liquid sucked in by the filling piston 11, a disk-shaped cylinder head 13 to which a suction valve 30 is attached, and a cylinder bottom 14 that supports the shaft 11a of the filling piston 11.
充填ピストン１１はサーボモータ（図示せず）によって駆動される。サーボモータはモータドライバー（図示せず）によって駆動される。モータドライバーは、カートン成形部２、口栓装着部３、カートン上部二次折り曲げ部５カートン上部プレス部７及び容器搬送装置など紙パック容器成形充填機１を構成する各装置を同期して作動させるコントローラ （図示せず）からの指令によって駆動される。なお、この同期は基準エンコーダ（図示せず）の出力値（信号）から取られている。 The filling piston 11 is driven by a servo motor (not shown). The servo motor is driven by a motor driver (not shown). The motor driver is driven by commands from a controller (not shown) that synchronizes and operates each device that makes up the paper carton container forming and filling machine 1, such as the carton forming section 2, the cap attachment section 3, the carton upper secondary folding section 5, the carton upper press section 7, and the container conveying device. This synchronization is obtained from the output value (signal) of a reference encoder (not shown).
また、サーボモータには回転角度を計測する角度センサ、例えばエンコーダ（図示せず）が接続されている。従って、充填ピストン１１のストローク位置については、その角度センサの計測信号を基に上記コントローラ（図示せず）によって算出されるように構成されている。なお、充填液の吸込についての充填ピストン１１のストローク量と、充填液の吐出についての充填ピストン１１のストローク量は異なるように設定されている。 The servo motor is also connected to an angle sensor, such as an encoder (not shown), that measures the rotation angle. Therefore, the stroke position of the filling piston 11 is calculated by the controller (not shown) based on the measurement signal of the angle sensor. The stroke amount of the filling piston 11 for sucking in the filling liquid and the stroke amount of the filling piston 11 for discharging the filling liquid are set to be different.
充填ピストン１１が下方に移動するときに、シリンダ本体１２の内部の圧力が低下する。これにより、弁体３２の上下方向に圧力差が生じ、この圧力差による荷重が弁体３２を押し下げようとする。その荷重がスプリング３１の弾性力を上回るときに弁体３２が開き始め、充填液がシリンダ本体１２に吸い込まれる。他方、充填ピストン１１が上方に移動するときに、吸い込んだ充填液を圧縮し、シリンダ本体１２の内部の圧力が増加する。これにより、弁体４２の上下方向に圧力差が生じ、この圧力差による荷重が弁体４２を押し下げようとする。その荷重がスプリング４１の弾性力を上回るときに弁体４２は開き始め、充填液が充填ノズル部２０を通って紙パック容器に吐出される。 When the filling piston 11 moves downward, the pressure inside the cylinder body 12 decreases. This creates a pressure difference in the vertical direction of the valve body 32, and the load caused by this pressure difference tries to push the valve body 32 down. When this load exceeds the elastic force of the spring 31, the valve body 32 begins to open, and the filling liquid is sucked into the cylinder body 12. On the other hand, when the filling piston 11 moves upward, the sucked filling liquid is compressed, and the pressure inside the cylinder body 12 increases. This creates a pressure difference in the vertical direction of the valve body 42, and the load caused by this pressure difference tries to push the valve body 42 down. When this load exceeds the elastic force of the spring 41, the valve body 42 begins to open, and the filling liquid is discharged through the filling nozzle part 20 into the paper pack container.
シリンダ本体１２には配管接続ポート１５が形成されている。その配管接続ポート１５にはＴ字管１６が接続されている。Ｔ字管１６の一方の端部にはノズルバルブ４０が接続され、他方の端部にリニアアクチュエータ８０が接続されている。このリニアアクチュエータ８０は、充填ラインに洗浄液を流す際に、ノズルバルブ４０を強制的に開放するためのものである。なお、サクションバルブ３０の上流側に設けられているリニアアクチュエータ９０も同様に充填ラインに洗浄液を流す際に、サクションバルブ３０を強制的に開放するためのものである。 The cylinder body 12 is formed with a piping connection port 15. A T-shaped pipe 16 is connected to the piping connection port 15. A nozzle valve 40 is connected to one end of the T-shaped pipe 16, and a linear actuator 80 is connected to the other end. This linear actuator 80 is used to forcibly open the nozzle valve 40 when flushing the cleaning liquid into the filling line. Similarly, a linear actuator 90 is provided upstream of the suction valve 30 and is used to forcibly open the suction valve 30 when flushing the cleaning liquid into the filling line.
サクションバルブ３０は、有底球面形状の弁体３２と、ストレート形状の軸３３と、Ｃ形状のクリップ３４とからなる。弁体３２は、閉状態において弁座３５に当接している。軸３３は軸受部材３６によって支持されている。クリップ３４は軸３３の縮径部に係合している。従って、クリップ３４の内径については軸３３の縮径部の最大外径より小さくなるように設定されている。 The suction valve 30 is composed of a valve body 32 with a spherical bottom, a straight shaft 33, and a C-shaped clip 34. The valve body 32 abuts against a valve seat 35 in the closed state. The shaft 33 is supported by a bearing member 36. The clip 34 engages with the reduced diameter portion of the shaft 33. Therefore, the inner diameter of the clip 34 is set to be smaller than the maximum outer diameter of the reduced diameter portion of the shaft 33.
ノズルバルブ４０もサクションバルブ３０と同様に、弁体４２と、弁体４２を閉じる方向に付勢するスプリング４１と、ストレート形状の軸４３と、Ｃ形状のクリップ４４と、弁体４２が係止する弁座４５と、全体を収容するチャンバ４６とからなる。弁体４２は、閉状態において弁座４５に係止している。クリップ４４は軸４３の縮径部に係合している。従って、クリップ４４の内径については軸４３の縮径部の最大外径より小さくなるように設定されている。また、弁座４５はチャンバ４６とＴ字管１６によって挟まれながら支持されている。 Like the suction valve 30, the nozzle valve 40 is made up of a valve body 42, a spring 41 that biases the valve body 42 in the direction of closing, a straight shaft 43, a C-shaped clip 44, a valve seat 45 to which the valve body 42 engages, and a chamber 46 that houses the entire valve body 42. The valve body 42 engages with the valve seat 45 in the closed state. The clip 44 engages with the reduced diameter portion of the shaft 43. Therefore, the inner diameter of the clip 44 is set to be smaller than the maximum outer diameter of the reduced diameter portion of the shaft 43. The valve seat 45 is supported by being sandwiched between the chamber 46 and the T-shaped tube 16.
図４に示されるように、充填ノズル部２０は、長軸中空円筒形状のノズルケーシング２１と、ノズルスクリーン組立２４をノズルケーシング２１に接続するノズルスクリーンアダプタ２２と、ノズルケーシング２１の先端に取り付けられる圧力損失部材２３と、１以上のノズルスクリーンと１以上のスペーサが組み合わされたノズルスクリーン組立２４と、圧力損失部材２３を支持する圧損部材ホルダ２５と、ノズルスクリーン組立２４を支持するノズルスクリーンホルダ２６とから構成される。 As shown in FIG. 4, the filling nozzle section 20 is composed of a nozzle casing 21 having a long hollow cylindrical shape, a nozzle screen adapter 22 that connects the nozzle screen assembly 24 to the nozzle casing 21, a pressure loss member 23 that is attached to the tip of the nozzle casing 21, the nozzle screen assembly 24 that combines one or more nozzle screens and one or more spacers, a pressure loss member holder 25 that supports the pressure loss member 23, and a nozzle screen holder 26 that supports the nozzle screen assembly 24.
ノズルケーシング２１の先端外周部には雄ねじ部２１ａが形成され、ノズルスクリーンアダプタ２２の雌ねじ部２２ａに係合するようになっている。他方、ノズルケーシング２１の先端内周部は拡径テーパ構造を成し、その先端には圧力損失部材２３が取り付けられている。 A male thread 21a is formed on the outer periphery of the tip of the nozzle casing 21, and is adapted to engage with the female thread 22a of the nozzle screen adapter 22. On the other hand, the inner periphery of the tip of the nozzle casing 21 has an enlarged diameter tapered structure, and a pressure loss member 23 is attached to the tip.
ノズルスクリーンアダプタ２２は外周断面形状が四角形を成し、内周断面形状は円形を成している。ノズルスクリーンアダプタ２２の外周先端部には外部平行溝２２ｂ,２２ｂが形成されている。外部平行溝２２ｂ,２２ｂはノズルスクリーンホルダ２６の内部平行溝２６ｂ,２６ｂにそれぞれ嵌まるようになっている。 The nozzle screen adapter 22 has a rectangular outer circumferential cross-sectional shape and a circular inner circumferential cross-sectional shape. External parallel grooves 22b, 22b are formed at the outer circumferential tip of the nozzle screen adapter 22. The external parallel grooves 22b, 22b are adapted to fit into the internal parallel grooves 26b, 26b of the nozzle screen holder 26, respectively.
圧力損失部材２３は、充填時における充填液の流速を下げて流れを安定（整流）させるためのものである。圧力損失部材２３としては、円形板に金属線が平面状に縦横に織られた網目板（メッシュプレート）又は、円形板に複数の貫通孔が形成された多孔板（パンチングプレート）を使用することができる。なお、メッシュプレートの網目またはパンチングプレートの貫通孔の大きさについては、充填液の種類（生クリーム、牛乳、ジュース等）に応じて適宜変更される。 The pressure loss member 23 is intended to reduce the flow rate of the filling liquid during filling and stabilize (rectify) the flow. The pressure loss member 23 can be a mesh plate in which metal wires are woven vertically and horizontally in a flat shape on a circular plate, or a perforated plate in which multiple through holes are formed on a circular plate. The size of the mesh of the mesh plate or the through holes of the punching plate can be changed as appropriate depending on the type of filling liquid (cream, milk, juice, etc.).
圧力損失部材２３を支持する圧損部材ホルダ２５は、外周断面形状が四角形を成している。一方、内周断面形状は吐出面に向かって、直径が一定の第１円形、次に縮径した第２円形、次に第２円形から四角形に拡径し、その四角形のまま出口まで続く形状を成している。その四角形の出口にはノズルスクリーン組立２４が取り付けられている。 The pressure loss member holder 25 that supports the pressure loss member 23 has a rectangular outer circumferential cross-sectional shape. On the other hand, the inner circumferential cross-sectional shape toward the discharge surface is a first circle with a constant diameter, then a second circle with a smaller diameter, then expands from the second circle to a rectangle, and continues in that rectangular shape to the outlet. The nozzle screen assembly 24 is attached to the rectangular outlet.
ノズルスクリーン組立２４は、「金網を有するノズルスクリーン」と「金網が無い厚さを確保するためのスペーサ」とから構成されている。ノズルスクリーンとスペーサの構成比率ならびに金網のサイズ（メッシュ、線径）は、充填液の種類（生クリーム、牛乳、ジュース等）によって異なってくる。一例を挙げると、充填液が牛乳の場合、吐出面より上流側に向かって、金網が４０メッシュ及び線径：０.２２ｍｍである厚さｔ１を有するノズルスクリーン２４－１（図５）が３枚積層され、この３枚のノズルスクリーン２４－１に厚さｔ２を有するスペーサ２４－２（図６（ｂ））が２枚積層され、この２枚のスペーサ２４－２に厚さｔ３を有するスペーサ２４－３（図６（ｃ））が１枚積層されている。従って、牛乳の場合のノズルスクリーン組立２４の厚みｔは、ｔ＝３×ｔ１＋２×ｔ２＋ｔ３となる。 The nozzle screen assembly 24 is composed of a "nozzle screen with a wire mesh" and a "spacer to ensure the thickness without the wire mesh." The composition ratio of the nozzle screen and the spacer and the size of the wire mesh (mesh, wire diameter) vary depending on the type of filling liquid (cream, milk, juice, etc.). For example, when the filling liquid is milk, three nozzle screens 24-1 (Fig. 5) with a wire mesh of 40 mesh and a wire diameter of 0.22 mm and a thickness t1 are stacked upstream from the discharge surface, two spacers 24-2 (Fig. 6(b)) with a thickness t2 are stacked on the three nozzle screens 24-1, and one spacer 24-3 (Fig. 6(c)) with a thickness t3 is stacked on the two spacers 24-2. Therefore, the thickness t of the nozzle screen assembly 24 in the case of milk is t = 3 x t1 + 2 x t2 + t3.
従って、ノズルバルブ４０（図３）から流れ出た充填液は、流路断面形状が円形であるノズルケーシング２１を流れ、圧力損失部材２３によって流速を低下させられ、圧損部材ホルダ２５、流路断面形状が四角形であるノズルスクリーンホルダ２６内に順に流入する。圧力損出部材ホルダ２５の内部流路の断面形状は円形から四角形に変化するため、充填液は安定してノズルスクリーンホルダ２６の内部を流れることになる。 Therefore, the filling liquid flowing out of the nozzle valve 40 (Figure 3) flows through the nozzle casing 21, which has a circular cross-sectional shape of the flow path, and the flow rate is reduced by the pressure loss member 23, and flows sequentially into the pressure loss member holder 25 and the nozzle screen holder 26, which has a rectangular cross-sectional shape of the flow path. Because the cross-sectional shape of the internal flow path of the pressure loss member holder 25 changes from a circular shape to a rectangular shape, the filling liquid flows stably inside the nozzle screen holder 26.
なお、本実施形態ではノズルスクリーンの積層枚数は３枚であるが、充填液の種類によっては４枚以上も有り得る。なお、ノズルスクリーン区間の長さとスペーサ区間の長さとの総和は一定になるように設定されている。従って、ノズルスクリーン区間が厚くなる場合、より薄いスペーサに交換するか、或いはスペーサの枚数を減らすか、或いはより薄いスペーサに交換し且つスペーサの枚数を減らすことが行われる。スペーサ区間が厚くなる場合も同様である。以下にノズルスクリーン２４－１及びスペーサ２４－２,２４－３について説明する。 In this embodiment, the number of stacked nozzle screens is three, but depending on the type of filling liquid, it may be four or more. The sum of the length of the nozzle screen section and the length of the spacer section is set to be constant. Therefore, when the nozzle screen section becomes thicker, the spacers are replaced with thinner ones, or the number of spacers is reduced, or the spacers are replaced with thinner ones and the number of spacers is reduced. The same applies when the spacer section becomes thicker. The nozzle screen 24-1 and the spacers 24-2 and 24-3 are described below.
図５は、ノズルスクリーン２４－１を示す説明図である。図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は右側面図である。
図５（ａ）に示されるように、ノズルスクリーン２４－１は、所定の線径（例えば０.２２ｍｍ）を有する金属線が所定の間隔（例えば４０メッシュ）を空けて縦方向および横方向に張り巡らされた四角形の金網２４－１ａと、所定の幅Ｗの四角形枠で金網２４－１ａの外周縁に当接する金枠２４－１ｂとから成り、全体の外形が四角形を成している。
5A and 5B are explanatory diagrams showing the nozzle screen 24-1, in which Fig. 5(a) is a front view and Fig. 5(b) is a right side view.
As shown in FIG. 5(a), the nozzle screen 24-1 is composed of a rectangular wire mesh 24-1a in which metal wires having a specified wire diameter (e.g., 0.22 mm) are woven vertically and horizontally at specified intervals (e.g., 40 meshes) and a rectangular metal frame 24-1b of a specified width W that abuts the outer peripheral edge of the wire mesh 24-1a, giving the nozzle screen 24-1 an overall rectangular shape.
図５（ｂ）に示されるように、金網２４－１ａは金枠２４－１ｂによって両側から挟持（サンドイッチ）された状態で金枠２４－１ｂに溶接（例えば全周スポット溶接）されている。 As shown in FIG. 5(b), the wire mesh 24-1a is sandwiched between the metal frame 24-1b and welded (for example, by spot welding all around) to the metal frame 24-1b.
図６は、スペーサ２４－２,２４－３を示す説明図である。図６（ａ）は正面図であり、図６（ｂ）はスペーサ２４－２の右側面図である。図６（ｃ）はスペーサ２４－３の右側面図である。 Figure 6 is an explanatory diagram showing spacers 24-2 and 24-3. Figure 6(a) is a front view, and Figure 6(b) is a right side view of spacer 24-2. Figure 6(c) is a right side view of spacer 24-3.
図６（ａ）に示されるように、スペーサ２４－２,２４－３は、ノズルスクリーン２４－１の金枠２４－１ｂと同じ、所定の幅Ｗの四角形枠であり、四角形の開口を有している。ノズルスクリーン組立２４（図４）においてスペーサ２４－２はノズルスクリーン２４－１の金枠２４－１ｂに当接するようになっている。 As shown in FIG. 6(a), the spacers 24-2 and 24-3 are rectangular frames of a predetermined width W, the same as the metal frame 24-1b of the nozzle screen 24-1, and have rectangular openings. In the nozzle screen assembly 24 (FIG. 4), the spacer 24-2 is adapted to abut against the metal frame 24-1b of the nozzle screen 24-1.
図６（ｂ）（ｃ）に示されるように、スペーサ２４－２の厚さｔ２は、スペーサ２４－３の厚さｔ３より厚くなっている。 As shown in Figures 6(b) and (c), the thickness t2 of spacer 24-2 is greater than the thickness t3 of spacer 24-3.
再び図４に戻って、ノズルスクリーン組立２４を支持するノズルスクリーンホルダ２６は、外周断面形状がノズル吐出面（先端）に向かってテーパ状に縮小した四角形を成している。一方、内周断面形状は一定形状の第１四角形と、先端が縮小した第２四角形とから成っている。ノズルスクリーン組立２４は、この第２四角形に係る縁部によって支持されている。 Returning to Figure 4, the nozzle screen holder 26 that supports the nozzle screen assembly 24 has an outer circumferential cross-sectional shape that is a rectangle that tapers toward the nozzle discharge surface (tip). Meanwhile, the inner circumferential cross-sectional shape is made up of a first rectangle of a fixed shape and a second rectangle that tapers toward the tip. The nozzle screen assembly 24 is supported by the edge of this second rectangle.
ノズルスクリーンホルダ２６は、吐出面と反対側の端部近傍に内部平行溝２６ｂ,２６ｂが形成されている。内部平行溝２６ｂ,２６ｂは、ノズルスクリーンアダプタ２２の外部平行溝２２ｂ,２２ｂに嵌まるようになっている。これにより、ノズルスクリーンホルダ２６はノズルスクリーンアダプタ２２に係止し、ノズルスクリーン組立２４は圧損部材ホルダ２５とノズルスクリーンホルダ２６によって挟まれて安定に保持されることになる。この場合、ノズルケーシング２１が圧損部材ホルダ２５に嵌合しているため、ノズルスクリーンホルダ２６がノズルスクリーンアダプタ２２に対し相対移動することはできない。 The nozzle screen holder 26 has internal parallel grooves 26b, 26b formed near the end opposite the discharge surface. The internal parallel grooves 26b, 26b are adapted to fit into the external parallel grooves 22b, 22b of the nozzle screen adapter 22. As a result, the nozzle screen holder 26 is engaged with the nozzle screen adapter 22, and the nozzle screen assembly 24 is sandwiched between the pressure loss member holder 25 and the nozzle screen holder 26 and stably held. In this case, since the nozzle casing 21 is fitted into the pressure loss member holder 25, the nozzle screen holder 26 cannot move relative to the nozzle screen adapter 22.
(第１実施形態)
図７から図１１は、本発明の第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００を示す説明図である。図７は内部コンベア７０の搬送方向から見た要部断面説明図であり、図８は図７のＡ矢視図である。図９は図７のＢ矢視図である。図１０は洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転した状態を表している。図１１は洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅに沿って所定の距離だけ変位した状態を表している。なお、説明の都合上、図７、図９及び図１１において洗浄対象である充填ノズル部２０についても併せて図示されている。
First Embodiment
7 to 11 are explanatory diagrams showing a nozzle discharge surface cleaning device 200 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory diagram of a main part as seen from the conveying direction of the internal conveyor 70, and FIG. 8 is a view as seen from the arrow A in FIG. 7. FIG. 9 is a view as seen from the arrow B in FIG. 7. FIG. 10 shows a state in which the cleaning water spraying part 201 has rotated a predetermined angle around the axis 202e. FIG. 11 shows a state in which the cleaning water spraying part 201 has displaced a predetermined distance along the axis 202e. For convenience of explanation, the filling nozzle part 20 to be cleaned is also shown in FIG. 7, FIG. 9, and FIG. 11.
図７に示されるように、このノズル吐出面洗浄装置２００は、充填ノズル部２０のノズル吐出面に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１と、ノズル吐出面を洗浄した使用済み洗浄水（以下「洗浄廃液」という。）を回収する洗浄廃液回収部２０２と、洗浄廃液を外部のタンク（図示せず）に移送する洗浄廃液移送部２０３と、洗浄廃液移送部２０３を固定するベース部２０４とを具備して構成されている。なお、ここで言う「ノズル吐出面」とはノズルスクリーン２４－１（図５）を意味している。以下、各構成を更に説明する。 As shown in FIG. 7, this nozzle discharge surface cleaning device 200 is configured to include a cleaning water spraying section 201 that sprays cleaning water toward the nozzle discharge surface of the filling nozzle section 20, a cleaning waste liquid recovery section 202 that recovers the used cleaning water (hereinafter referred to as "cleaning waste liquid") used to clean the nozzle discharge surface, a cleaning waste liquid transfer section 203 that transfers the cleaning waste liquid to an external tank (not shown), and a base section 204 to which the cleaning waste liquid transfer section 203 is fixed. Note that the "nozzle discharge surface" referred to here means the nozzle screen 24-1 (FIG. 5). Each component will be further explained below.
洗浄水噴水部２０１は、洗浄水を噴射する噴射口を複数備えるマルチ噴射部２０１ａと、洗浄廃液回収部２０２に嵌合する嵌合部２０１ｂと、マルチ噴射部２０１ａと嵌合部２０１ｂとの間からの洗浄廃液の漏洩を防止するシール部２０１ｃとから成っている。以下、マルチ噴射部２０１ａについて更に説明する。 The cleaning water fountain section 201 is made up of a multi-spray section 201a with multiple nozzles for spraying cleaning water, a fitting section 201b that fits into the cleaning waste liquid collection section 202, and a seal section 201c that prevents leakage of cleaning waste liquid from between the multi-spray section 201a and the fitting section 201b. The multi-spray section 201a will be further described below.
図８に示されるように、マルチ噴射部２０１ａは、中空円筒部２０１ａ１とフランジ部２０１ａ６が組み合わされた形状を成している。中空円筒部２０１ａ１の内周面は、断面が四角形である四角壁２０１ａ２を成している。フランジ部２０１ａ６の内周面は、断面が円形である円筒壁を成している。因みに、二点鎖線で表された最外側の円形枠は、フランジ部２０１ａ６の最大内周を表している。二点鎖線で表された最内側の四角形枠はノズルスクリーン２４－１（図５）を表し、二点鎖線で表された二番目に内側の四角形枠はノズルスクリーンホルダ２６（図４）の最小外周を表している。 As shown in FIG. 8, the multi-injection section 201a is formed by combining a hollow cylindrical section 201a1 and a flange section 201a6. The inner peripheral surface of the hollow cylindrical section 201a1 forms a rectangular wall 201a2 with a rectangular cross section. The inner peripheral surface of the flange section 201a6 forms a cylindrical wall with a circular cross section. Incidentally, the outermost circular frame represented by the two-dot chain line represents the maximum inner circumference of the flange section 201a6. The innermost rectangular frame represented by the two-dot chain line represents the nozzle screen 24-1 (FIG. 5), and the second innermost rectangular frame represented by the two-dot chain line represents the minimum outer circumference of the nozzle screen holder 26 (FIG. 4).
四角壁２０１ａ２には、凹部傾斜面２０１ａ３が形成されている。本実施形態では凹部傾斜面２０１ａ３がマルチ噴射部２０１ａの仮想中心線ＣＬ’（充填ノズル部２０の仮想中心線）を中心にして周方向に沿って、例えば９０°間隔毎に４個形成されている。各凹部傾斜面２０１ａ３は、傾斜面の法線ベクトル（面に垂直なベクトル）が充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を指向するように設定されている。 The rectangular wall 201a2 is formed with a recessed inclined surface 201a3. In this embodiment, the recessed inclined surfaces 201a3 are formed in a circumferential direction centered on the virtual center line CL' (the virtual center line of the filling nozzle section 20) of the multi-injection section 201a, for example, four at intervals of 90°. Each recessed inclined surface 201a3 is set so that the normal vector (vector perpendicular to the surface) of the inclined surface is directed toward the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle section 20.
各凹部傾斜面２０１ａ３には、例えば横スリット状（横線状）に形成された噴射口２０１ａ４が形成されている。なお、噴射口２０１ａ４の形状については横スリット状（横線状）に限定されない。例えば多孔状であっても良い。また、凹部傾斜面２０１ａ３（噴射口２０１ａ４）の個数についても４個に限定されることはなく、５個以上または３個以下であっても良い。 Each recessed inclined surface 201a3 has an injection port 201a4 formed, for example, in a horizontal slit shape (horizontal line shape). Note that the shape of the injection port 201a4 is not limited to a horizontal slit shape (horizontal line shape). For example, it may be porous. Furthermore, the number of recessed inclined surfaces 201a3 (injection ports 201a4) is not limited to four, and may be five or more or three or less.
各凹部傾斜面２０１ａ３に対応する中空円筒部２０１ａ１の外側壁には、洗浄水を供給するための洗浄水供給管２０１ａ５が接続されている。各凹部傾斜面２０１ａ３は洗浄水供給管２０１ａ５に連通している。洗浄水供給管２０１ａ５の先端には雄型の継手が取り付けられ、その雄型の継手が中空円筒部２０１ａ１の外側壁の雌ねじ部（図示せず）にねじ込まれている。また、４本の洗浄水供給管２０１ａ５の上流側は１つに束ねられてポンプ（図示せず）の吐出口（図示せず）に接続され、そのポンプの吸込口（図示せず）は洗浄水の貯蔵タンク（図示せず）に接続されている。従って、ポンプが駆動される場合、洗浄水供給管２０１ａ５を介して洗浄水が各噴射口２０１ａ４から一斉にノズルスクリーン２４－１に向けて噴射される。そして、ノズルスクリーン２４－１を洗浄した洗浄廃液は四角壁２０１ａ２に落水して、シール部２０１ｃを通ってアーム２０２ｂの内部に流入する。 A cleaning water supply pipe 201a5 for supplying cleaning water is connected to the outer wall of the hollow cylindrical portion 201a1 corresponding to each recessed inclined surface 201a3. Each recessed inclined surface 201a3 is connected to the cleaning water supply pipe 201a5. A male joint is attached to the tip of the cleaning water supply pipe 201a5, and the male joint is screwed into the female threaded portion (not shown) of the outer wall of the hollow cylindrical portion 201a1. In addition, the upstream side of the four cleaning water supply pipes 201a5 is bundled together and connected to the discharge port (not shown) of a pump (not shown), and the suction port (not shown) of the pump is connected to a cleaning water storage tank (not shown). Therefore, when the pump is driven, cleaning water is simultaneously sprayed from each spray port 201a4 through the cleaning water supply pipe 201a5 toward the nozzle screen 24-1. The waste cleaning liquid that has washed the nozzle screen 24-1 falls onto the rectangular wall 201a2, passes through the seal portion 201c, and flows into the inside of the arm 202b.
再び図７に戻って、洗浄水噴射部２０１は嵌合部２０１ｂを介して洗浄廃液回収部２０２の複合円筒部２０２ａに嵌合されている。嵌合部２０１ｂの外周面はフランジ部と円筒部が組み合わされた形状を成している。一方、嵌合部２０１ｂの内周面は、円形の断面が段付きで縮小した段付き縮小円筒壁を成している。 Returning to FIG. 7, the cleaning water injection section 201 is fitted into the composite cylindrical section 202a of the cleaning waste liquid recovery section 202 via the fitting section 201b. The outer peripheral surface of the fitting section 201b has a shape that combines a flange section and a cylindrical section. Meanwhile, the inner peripheral surface of the fitting section 201b forms a stepped reduced cylindrical wall in which the circular cross section is reduced in a step.
嵌合部２０１ｂとマルチ噴射部２０１ａは、間にシール部２０１ｃを挟み込みながら、フランジ部同士がボルト２０１ａ７（図８）によって締結されている。なお、嵌合部２０１ｂのフランジ部にはボルト２０１ａ７（図８）に係合する雌ねじ部が形成されている。次に、洗浄廃液回収部２０２について説明する。 The flanges of the fitting part 201b and the multi-spray part 201a are fastened together by bolts 201a7 (Figure 8) with the seal part 201c sandwiched between them. The flange of the fitting part 201b is formed with a female thread that engages with the bolt 201a7 (Figure 8). Next, the cleaning waste liquid recovery part 202 will be described.
洗浄廃液回収部２０２は、洗浄水噴射部２０１の嵌合部２０１ｂが嵌合する複合円筒部２０２ａと、洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに回転させるアーム２０２ｂと、アーム２０２ｂを支持するアーム支持部２０２ｃと、洗浄廃液移送部２０３のストレート配管２０３ａの内周面に摺動しながら差し込まれるスリーブ２０２ｄと、ドグ部２０２ｆが取り付けられる軸２０２ｅと、洗浄水噴射部２０１の回転位置を近接センサ２０５によって検出させるためのドグ部２０３ｆとを具備して構成されている。以下、各構成について更に説明する。 The cleaning waste liquid recovery section 202 is configured to include a composite cylindrical section 202a into which the fitting section 201b of the cleaning water spray section 201 fits, an arm 202b that rotates the cleaning water spray section 201 around an axis 202e, an arm support section 202c that supports the arm 202b, a sleeve 202d that is inserted while sliding against the inner circumferential surface of the straight pipe 203a of the cleaning waste liquid transfer section 203, an axis 202e to which a dog section 202f is attached, and a dog section 203f for detecting the rotational position of the cleaning water spray section 201 by a proximity sensor 205. Each component will be further described below.
複合円筒部２０２ａは、第１半円筒部２０２ａ１とそれより短軸の（高さが低い）第２半円筒部２０２ａ２が径方向に突き合わされた状態で接合している。第１半円筒部２０２ａ１はアーム２０２ｂの側面の開口端と下面に接合している一方、第２半円筒部２０２ａ２はアーム２０２ｂの上面開口（下記の第１切欠き）に嵌合している。 The composite cylindrical section 202a is joined in such a way that a first semi-cylindrical section 202a1 and a second semi-cylindrical section 202a2, which has a shorter axis (shorter height), are butted together in the radial direction. The first semi-cylindrical section 202a1 is joined to the open end of the side surface and the lower surface of the arm 202b, while the second semi-cylindrical section 202a2 fits into the upper surface opening of the arm 202b (the first notch described below).
アーム２０２ｂは、両端が開口した中空四角柱部材であって、図上右側の上面端部に半円形状の第１切欠き（図示せず）と、図上左側の上面端部および下面端部に半円形状の第２切欠き２０２ｂ１,２０２ｂ１と、図上右側の下面端部に半円形状の突出部（出っ張り部）とをそれぞれ有している。なお、上記第１切欠きには複合円筒部２０２ａの第２半円筒部２０２ａ２が嵌合し、上記出っ張り部には複合円筒部２０２ａの第１半円筒部２０２ａ１が接合している。 The arm 202b is a hollow rectangular column member with both ends open, and has a semicircular first notch (not shown) at the top end on the right side of the figure, semicircular second notches 202b1, 202b1 at the top and bottom ends on the left side of the figure, and a semicircular protrusion (protruding portion) at the bottom end on the right side of the figure. The second semicylindrical portion 202a2 of the composite cylindrical portion 202a fits into the first notch, and the first semicylindrical portion 202a1 of the composite cylindrical portion 202a is joined to the protruding portion.
アーム支持部２０２ｃは、軸２０２ｅの仮想中心線ＣＬに沿って円形流路が形成された円筒部材であって、仮想中心線ＣＬより図上右側半分の流路側壁が削り取られている。なお、仮想中心線ＣＬより図上左側半分の流路壁には、アーム２０２ｂの上記第２切欠き２０２ｂ１,２０２ｂ１がそれぞれ接合している。また、アーム支持部２０２ｃの下面には段差部が形成され、その段差部に後述するスリーブ２０２ｄが嵌合しながら溶接されている。 The arm support 202c is a cylindrical member in which a circular flow path is formed along the imaginary center line CL of the shaft 202e, and the flow path side wall on the right half of the imaginary center line CL in the figure is cut away. The second notches 202b1, 202b1 of the arm 202b are joined to the flow path wall on the left half of the imaginary center line CL in the figure. A step is formed on the underside of the arm support 202c, and a sleeve 202d (described later) is welded to this step while fitting into it.
また、アーム支持部２０２ｃには、スリーブ２０２ｄと同軸にフランジブッシュ２０２ｇが取り付けられている。このフランジブッシュ２０２ｇは、アーム支持部２０２ｃと横ベース部２０４Ｙとの間の金属摩耗を防止すると共に、横ベース部２０４Ｙとスリーブ２０２ｄとの間のガタ（遊び）を吸収するための部材である。これにより、アーム支持部２０２ｃとスリーブ２０２ｄを適度な回転力で軸２０２ｅ（仮想中心線ＣＬ）を中心として滑らかに回転摺動させることが可能となると共に、洗浄噴射部２０１を軸２０２ｅ（仮想中心線ＣＬ）の回りに適度な回転力で滑らかに回転させることが可能となる。 Furthermore, a flange bush 202g is attached to the arm support part 202c coaxially with the sleeve 202d. This flange bush 202g is a member for preventing metal wear between the arm support part 202c and the horizontal base part 204Y, and for absorbing play between the horizontal base part 204Y and the sleeve 202d. This allows the arm support part 202c and the sleeve 202d to rotate and slide smoothly around the axis 202e (virtual center line CL) with an appropriate rotational force, and also allows the cleaning spray part 201 to rotate smoothly around the axis 202e (virtual center line CL) with an appropriate rotational force.
フランジブッシュ２０２ｇはフランジ下面を後述する横ベース部２０４Ｙによって回動自在（フリー）に支持されている。また、フランジブッシュ２０２ｇと後述するストレート配管２０３ａは固定されておらず、互いに相対回転・移動可能である。 The flange bushing 202g is supported by a horizontal base portion 204Y (described later) on the underside of the flange so that it can rotate freely. In addition, the flange bushing 202g and the straight pipe 203a (described later) are not fixed, and can rotate and move relative to each other.
スリーブ２０２ｄは、外径が後述するストレート配管２０３ａの内径より若干小さく成っており、ストレート配管２０３ａの内周面に嵌合して取り付けられている。そのため、スリーブ２０２ｄはストレート配管２０３ａの内周面に摺動しながらストレート配管２０３ａに対し相対移動かつ回転可能に構成されている。これにより、洗浄廃液回収部２０２はノズル吐出面を洗浄した洗浄廃液を回収しながら、洗浄水噴射部２０１を仮想中心線ＣＬの回りに回転させること、並びに上下方向に移動させることが可能である。 The sleeve 202d has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the straight pipe 203a described below, and is fitted and attached to the inner peripheral surface of the straight pipe 203a. Therefore, the sleeve 202d is configured to be able to move and rotate relative to the straight pipe 203a while sliding on the inner peripheral surface of the straight pipe 203a. This allows the cleaning waste liquid recovery unit 202 to rotate the cleaning water spray unit 201 around the imaginary center line CL and move it up and down while recovering the cleaning waste liquid that has been used to clean the nozzle discharge surface.
軸２０２ｅは例えば中実円筒部材であり、アーム支持部２０２ｃの上面に例えば溶接によって取り付けられている。また、軸２０２ｅは軸受け２０２ｅ１によって回転可能に支持されている。軸受け２０２ｅ１は、後述するセンサ取付台２０５ｂに取り付けられている。また、軸受け２０２ｅ１の上部には、ドグ部２０３ｆとの間に一定の間隔を確保するスペーサ２０２ｅ２が取り付けられている。 The shaft 202e is, for example, a solid cylindrical member, and is attached to the upper surface of the arm support portion 202c, for example by welding. The shaft 202e is rotatably supported by a bearing 202e1. The bearing 202e1 is attached to a sensor mounting base 205b, which will be described later. A spacer 202e2 is attached to the upper portion of the bearing 202e1 to ensure a certain distance between the bearing 202e1 and the dog portion 203f.
なお、軸２０２ｅ又はアーム支持部２０２ｃには、例えば直線－回転変換機構（図示せず）等が接続されている。そのため、洗浄水噴射部２０１はエアシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）によって軸２０２ｅの回りに自動的に回転駆動されることになる。これにより、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１がバター粒による目詰まりを起こす場合、洗浄噴射部２０１を充填ノズル部２０の真下の所定高さにエアシリンダ等によって位置させることが可能となる。これにより、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）に付着したバター粒を除去することが可能となる。その結果、バター粒によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。なお、本実施形態では軸２０２ｅ、アーム支持部２０２ｃ及びスリーブ２０２ｄの各仮想中心線は、ストレート配管２０３ａの仮想中心線ＣＬに一致するように設定されている。 The shaft 202e or the arm support 202c is connected to, for example, a linear-rotation conversion mechanism (not shown). Therefore, the cleaning water spray unit 201 is automatically rotated around the shaft 202e by an actuator (not shown) such as an air cylinder. As a result, when the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle unit 20 becomes clogged with butter particles, the cleaning spray unit 201 can be positioned at a predetermined height directly below the filling nozzle unit 20 by an air cylinder or the like. This makes it possible to remove butter particles adhering to the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) without opening the door of the paper carton forming and filling machine 1 and without manual intervention. As a result, it becomes possible to remove the clogged nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) caused by butter particles in a shorter time than in conventional filling devices. In this embodiment, the imaginary center lines of the shaft 202e, the arm support 202c, and the sleeve 202d are set to coincide with the imaginary center line CL of the straight pipe 203a.
図８に示されるように、ドグ部２０２ｆは、軸２０２ｅをクランプしながら軸２０２ｅと一体となって回転する軸クランプ２０２ｆ１と、軸クランプ２０２ｆ１に取り付けられ近接センサ２０５によって検出される被検知板２０２ｆ２と、軸クランプ２０２ｆ１及び被検知板２０２ｆ２を締結するボルト２０２ｆ３,２０２ｆ３とから成っている。 As shown in FIG. 8, the dog portion 202f is composed of an axis clamp 202f1 that rotates together with the axis 202e while clamping the axis 202e, a detection plate 202f2 that is attached to the axis clamp 202f1 and detected by a proximity sensor 205, and bolts 202f3 and 202f3 that fasten the axis clamp 202f1 and the detection plate 202f2.
軸クランプ２０２ｆ１は、軸２０２ｅの外周に沿う円弧状の切欠きを有する一対の四角形状板によって構成されている。図上左側の四角形状板にはボルト２０２ｆ３が通る貫通穴が軸２０２ｅの両側に形成されている。他方、図上右側の四角形状板にはボルト２０２ｆ３の雄ねじ部と係合する雌ねじ穴が軸２０２ｅの両側に形成されている。 The shaft clamp 202f1 is composed of a pair of rectangular plates with arc-shaped notches along the outer circumference of the shaft 202e. The rectangular plate on the left side of the figure has through holes formed on both sides of the shaft 202e through which the bolt 202f3 passes. On the other hand, the rectangular plate on the right side of the figure has female threaded holes formed on both sides of the shaft 202e that engage with the male threads of the bolt 202f3.
従って、ボルト２０２ｆ３を締めることにより、軸クランプ２０２ｆ１が軸２０２ｅを把持するのと同時に、被検知板２０２ｆ２は、ボルト２０２ｆ３と軸クランプ２０２ｆ１によって締結されることになる。これにより、被検知板２０２ｆ２は姿勢を固定されながら軸２０２ｅと一体に回転することになる。 Therefore, by tightening the bolt 202f3, the shaft clamp 202f1 grips the shaft 202e, and at the same time, the detected plate 202f2 is fastened by the bolt 202f3 and the shaft clamp 202f1. As a result, the detected plate 202f2 rotates together with the shaft 202e while its posture is fixed.
被検知板２０２ｆ２は、Ｌ型板によって構成されている。ボルト２０２ｆ３の取り付け面から９０°折り曲がった先端部位が、近接センサ２０５によって検知されることになる。 The detected plate 202f2 is composed of an L-shaped plate. The tip part bent 90 degrees from the mounting surface of the bolt 202f3 is detected by the proximity sensor 205.
図９に示されるように、近接センサ２０５は、Ｌ型板によって構成されたセンサブラケット２０５ａに取り付けられている。センサブラケット２０５ａはセンサ取付台２０５ｂに取り付けられている。一方、センサ取付台２０５ｂは、２本のボルト２０５ｃによって横ベース部２０４Ｙに固定されている。なお、ボルト２０５ｃはスタッドボルト２０５ｄの雌ねじ部（図示せず）に係合し、スタッドボルト２０５ｄの雄ねじ部（図示せず）が横ベース部２０４Ｙの雌ねじ部（図示せず）に係合している。 As shown in FIG. 9, the proximity sensor 205 is attached to a sensor bracket 205a formed of an L-shaped plate. The sensor bracket 205a is attached to a sensor mounting base 205b. Meanwhile, the sensor mounting base 205b is fixed to the horizontal base part 204Y by two bolts 205c. The bolts 205c engage with the female threaded portion (not shown) of a stud bolt 205d, and the male threaded portion (not shown) of the stud bolt 205d engages with the female threaded portion (not shown) of the horizontal base part 204Y.
本実施形態で使用される近接センサ２０５は、例えば磁気式の近接センサを使用することができる。しかし、例えば近接センサからの出射光を被検知板２０２ｆ２が遮ることにより被検知板２０２ｆ２の近接を検知する光学式の近接センサであっても良くその形式は問わない。 The proximity sensor 205 used in this embodiment can be, for example, a magnetic proximity sensor. However, the type is not important and it can be an optical proximity sensor that detects the proximity of the detected plate 202f2 by the detected plate 202f2 blocking the light emitted from the proximity sensor.
図１０は、洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転した状態を示す説明図である。アーム支持部２０２ｃはフランジブッシュ２０２ｇ（図７）を介して軸２０２ｅに関して回転自在に横ベース部２０４Ｙ上に取り付けられている。また、被検知板２０２ｆ２は軸クランプｆ１を介して軸２０２ｅに固定され、軸２０２ｅと一体に回転する。 Figure 10 is an explanatory diagram showing the state in which the cleaning water spraying unit 201 has rotated a predetermined angle around the shaft 202e. The arm support unit 202c is attached to the horizontal base unit 204Y via a flange bush 202g (Figure 7) so as to be rotatable about the shaft 202e. The detected plate 202f2 is fixed to the shaft 202e via the shaft clamp f1 and rotates together with the shaft 202e.
また、センサ取付台２０５ｂは横ベース２０４Ｙに固定されている。従って、洗浄水噴射部２０１と洗浄廃液回収部２０２を除く、横ベース部２０４Ｙ、近接センサ２０５、センサブラケット２０５ａ、センサ取付台２０５ｂ及びボルト２０５ｃ,２０５ｃは軸２０２ｅに関して回転不能に構成されている。なお、洗浄水噴射部２０１は、充填ノズル部２０が紙パック容器に充填液を充填している間、充填の妨げとならないように位置、例えば横ベース２０４Ｙの図上下側に待避させられている。次に、洗浄廃液移送部２０３について説明する。 The sensor mounting base 205b is fixed to the horizontal base 204Y. Therefore, the horizontal base portion 204Y, the proximity sensor 205, the sensor bracket 205a, the sensor mounting base 205b and the bolts 205c, 205c, except for the cleaning water spraying portion 201 and the cleaning waste liquid recovery portion 202, are configured not to rotate about the shaft 202e. The cleaning water spraying portion 201 is retracted to a position, for example, above or below the horizontal base 204Y in the figure, so as not to interfere with the filling while the filling nozzle portion 20 is filling the paper pack container with the filling liquid. Next, the cleaning waste liquid transfer portion 203 will be described.
再び図７に戻って洗浄廃液移送部２０３は、洗浄廃液が流れるストレート配管２０３ａ及びＬ型配管２０３ｂと、Ｌ型配管２０３ｂの端部に溶接によって取り付けられる下フランジ継手２０３ｄと、ストレート配管２０３ａを把持する配管クランプ２０３ｅと、配管クランプ２０３ｅを縦ベース部２０４Ｔに固定するボルト２０３ｆとから構成されている。 Returning to FIG. 7, the cleaning waste liquid transfer section 203 is composed of a straight pipe 203a and an L-shaped pipe 203b through which the cleaning waste liquid flows, a lower flange joint 203d attached by welding to the end of the L-shaped pipe 203b, a pipe clamp 203e that holds the straight pipe 203a, and a bolt 203f that fixes the pipe clamp 203e to the vertical base section 204T.
ストレート配管２０３ａ及びＬ型配管２０３ｂは、Ｌ型配管２０３ｂの外周面がストレート配管２０３ａの内周面に差し込まれる形態で溶接によって取り付けられている。 The straight pipe 203a and the L-shaped pipe 203b are attached by welding in such a way that the outer circumferential surface of the L-shaped pipe 203b is inserted into the inner circumferential surface of the straight pipe 203a.
ストレート配管２０３ａの外周部には、配管クランプ２０３ｅを係止する環状突起２０３ａ１が形成されている。一方、ストレート配管２０３ａの内周部には洗浄水がストレート配管２０３ａと洗浄廃液回収部２０２のスリーブ２０２ｄとの間の隙間から漏れることを防止するＯリング２０３ａ２と、Ｏリング２０３ａ２を収容するための環状溝２０３ａ３が形成されている。 A ring-shaped protrusion 203a1 that engages the pipe clamp 203e is formed on the outer periphery of the straight pipe 203a. On the other hand, an O-ring 203a2 that prevents cleaning water from leaking from the gap between the straight pipe 203a and the sleeve 202d of the cleaning waste liquid recovery section 202, and a ring-shaped groove 203a3 for accommodating the O-ring 203a2 are formed on the inner periphery of the straight pipe 203a.
ストレート配管２０３ａとフランジブッシュ２０２ｇは、通常は接しているが、後述するエアシリンダ２０４ｂが駆動する場合はフランジブッシュ２０２ｇがストレート配管２０３ａから分離する。 The straight pipe 203a and the flange bush 202g are normally in contact, but when the air cylinder 204b (described later) is activated, the flange bush 202g separates from the straight pipe 203a.
下フランジ継手２０３ｄは、位相が９０°異なり水平方向に配設された固定配管（図９）に接続されている。 The lower flange joint 203d is connected to a fixed pipe (Figure 9) that is arranged horizontally and out of phase with the pipe.
図１２に示されるように、配管クランプ２０３ｅは、ストレート配管２０３ａの外周に沿った、半円弧状の切欠きを有する一対の四角形状板によって構成されている。各四角形状板にはボルト２０３ｆを通すための上貫通穴２０３ｅ１,２０３ｅ１及び下貫通穴２０３ｅ２,２０３ｅ２が軸対称に形成されている。次にベース部２０４について説明する。 As shown in FIG. 12, the pipe clamp 203e is composed of a pair of rectangular plates having semicircular notches along the outer periphery of the straight pipe 203a. Each rectangular plate has upper through holes 203e1, 203e1 and lower through holes 203e2, 203e2 formed axially symmetrically for passing the bolt 203f through. Next, the base portion 204 will be described.
図９に示されるように、縦ベース部２０４Ｔは、四角形状板を垂直状態でリブ板２０４Ｔ１によって補強されながら紙パック容器成形充填機１（筐体）に固定されている。他方、横ベース部２０４Ｙは、四角形状板を水平状態でエアシリンダ２０４ｂによって支持されている。エアシリンダ２０４ｂは縦ベース部２０４Ｔの一部分に固定されている。従って、エアシリンダ２０４ｂのピストンロッド２０４ｂ１が上下に往復運動（ストローク）することにより、横ベース部２０４Ｙは上下に変位することになる。一方、横ベース部２０４Ｙにはピストンロッドｂ１が接続されているため、横ベース部２０４Ｙは軸２０２ｅの回りに回転することは出来ないようになっている。そのため、横ベース部２０４Ｙに一体化されたセンサ取付台２０５ｂについても、ボルト２０５ｃ及びスタッドボルト２０５ｄによって軸２０２ｅの回りに回転することが出来ないようになっている。 As shown in FIG. 9, the vertical base portion 204T is fixed to the paper-pack container forming and filling machine 1 (housing) with the rectangular plate vertically reinforced by the rib plate 204T1. On the other hand, the horizontal base portion 204Y is supported by the air cylinder 204b with the rectangular plate horizontally. The air cylinder 204b is fixed to a part of the vertical base portion 204T. Therefore, the horizontal base portion 204Y is displaced up and down by the piston rod 204b1 of the air cylinder 204b reciprocating (stroking) up and down. On the other hand, since the piston rod b1 is connected to the horizontal base portion 204Y, the horizontal base portion 204Y cannot rotate around the axis 202e. Therefore, the sensor mounting base 205b integrated with the horizontal base portion 204Y cannot rotate around the axis 202e by the bolt 205c and the stud bolt 205d.
また、縦ベース部２０４Ｔには配管クランプ２０３ｅを縦ベース部２０４Ｔに固定するボルト２０３ｆに係合する雌ねじ部２０４ａ（図７）が形成されている。 The vertical base portion 204T also has a female thread portion 204a (Figure 7) that engages with the bolt 203f that secures the piping clamp 203e to the vertical base portion 204T.
図１１は、洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅに沿って所定の距離Δｈだけ移動した状態を示す説明図である。
エアシリンダ２０４ｂのピストンロッド２０４ｂ１が所定の距離Δｈだけ上方に伸びる場合、横ベース部２０４Ｙが上方に所定の距離Δｈだけ移動し、これによりアーム２０２ｂも所定の距離Δｈだけ上方に移動する。その結果、アーム２０２ｂの先端に嵌合している洗浄水噴射部２０１も所定の距離Δｈだけ上方に移動することになる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which the cleaning water jetting portion 201 has moved a predetermined distance Δh along the axis 202e.
When the piston rod 204b1 of the air cylinder 204b extends upward by a predetermined distance Δh, the horizontal base part 204Y moves upward by the predetermined distance Δh, and the arm 202b also moves upward by the predetermined distance Δh. As a result, the cleaning water spray part 201 fitted to the tip of the arm 202b also moves upward by the predetermined distance Δh.
従って、ピストンロッド２０４ｂ１の移動量（ストローク量）について、洗浄水噴射部２０１のシール部２０１ｃが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図７）に当接する移動量に予め設定されている場合、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０の仮想中心線ＣＬ’に一致する回転位置に移動させ、エアシリンダ２０４ｂを駆動することにより、シール部２０１ｃが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図７）に当接することになる。 Therefore, if the movement amount (stroke amount) of the piston rod 204b1 is preset to a movement amount at which the seal portion 201c of the cleaning water spraying portion 201 abuts against the nozzle screen 24-1 (Figure 7) of the filling nozzle portion 20, the cleaning water spraying portion 201 is moved to a rotational position that coincides with the imaginary center line CL' of the filling nozzle portion 20 and the air cylinder 204b is driven, so that the seal portion 201c abuts against the nozzle screen 24-1 (Figure 7) of the filling nozzle portion 20.
以上の通り、本発明の第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００によれば、充填シリンダ１０内部を充填ピストン１１が往復摺動し、充填ピストン１１の吸込み動作により内容物貯蔵部９から液体を吸い込み、充填ピストン１１の吐出動作により吸い込んだ液体を所定の充填速度で紙パック容器に充填する液体充填部１００において、ノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）がバター粒による目詰まりを生じる場合、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。 As described above, according to the nozzle discharge surface cleaning device 200 of the first embodiment of the present invention, in the liquid filling section 100 in which the filling piston 11 slides back and forth inside the filling cylinder 10, the filling piston 11 sucks in liquid from the content storage section 9 by its suction action, and the filling piston 11 discharges the liquid sucked in by its discharge action and fills the paper carton container with the liquid at a predetermined filling speed, if the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) becomes clogged with butter grains, it is possible to remove solid components such as butter grains that have adhered to the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) without opening the door of the paper carton forming and filling machine 1 and without manual intervention. As a result, it is possible to remove clogging of the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) caused by solid components (e.g. butter grains) contained in the filling liquid in a shorter time than with conventional filling devices.
特に、ノズルスクリーン２４－１から下方の離隔した位置に設けられた、ノズルスクリーン２４－１に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１は、中空のアーム２０２ｂを介して軸２０２ｅの回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、充填ノズル部２０が紙容器に充填液を充填している間は、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０から離れた場所に待避させる一方、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１がバター粒による目詰まりを起こす場合は、充填ノズル部２０の真下の所定高さにエアシリンダ等によって自動的に位置させ、ノズルスクリーン２４－１を洗浄水によって洗浄することが可能となる。 In particular, the cleaning water spraying unit 201, which is provided at a position below and spaced apart from the nozzle screen 24-1 and sprays cleaning water onto the nozzle screen 24-1, is configured to be rotatable around the axis 202e via the hollow arm 202b and movable in the vertical direction. This allows the cleaning water spraying unit 201 to be retracted away from the filling nozzle unit 20 while the filling nozzle unit 20 is filling the paper container with the filling liquid, and when the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle unit 20 becomes clogged with butter grains, it can be automatically positioned at a specified height directly below the filling nozzle unit 20 by an air cylinder or the like, and the nozzle screen 24-1 can be washed with cleaning water.
また、洗浄水噴射部２０１はアーム２０２ｂを介して上下方向に沿って移動可能に構成されているため、洗浄水噴射部２０１をノズルスクリーンホルダ２６に密着させることが可能となる。これにより、バター粒を含んだ内容物（充填液）についてはアーム２０２ｂを介して外部に廃棄することが可能となる。 In addition, the cleaning water spraying unit 201 is configured to be movable in the vertical direction via the arm 202b, so that the cleaning water spraying unit 201 can be brought into close contact with the nozzle screen holder 26. This makes it possible to discard the contents (filling liquid) containing butter grains to the outside via the arm 202b.
また、洗浄水噴射部２０１の噴射口２０１ａ４はノズルスクリーン２４－１の縁部に沿って充填ノズル部２０の仮想中心線ＣＬ’に関して対称に配置されている。これにより、ノズル吐出面に設けられたノズルスクリーン２４－１を万遍なく洗浄水によって洗浄することが可能となる。 In addition, the nozzles 201a4 of the cleaning water injection section 201 are arranged symmetrically with respect to the imaginary center line CL' of the filling nozzle section 20 along the edge of the nozzle screen 24-1. This makes it possible to evenly clean the nozzle screen 24-1 provided on the nozzle discharge surface with cleaning water.
また、噴射口２０１ａ４は、内周断面形状が四角形状である中空円筒部２０１ａ１の四角壁２０１ａ２において、その四角壁２０１ａ２より外側に傾斜し且つ法線ベクトルがノズルスクリーン２４－１を指向する凹部傾斜面２０１ａ３上に形成されている。これにより、洗浄水を四角壁２０１ａ２の外側からノズルスクリーン２４－１へ向けて噴射しながら、ノズルスクリーン２４－１を洗浄した洗浄廃液を四角壁２０１ａ２に落水させることが可能となる。 The injection port 201a4 is formed on a recessed inclined surface 201a3 that is inclined outward from the rectangular wall 201a2 of the hollow cylindrical portion 201a1, whose inner circumferential cross-sectional shape is rectangular, and whose normal vector points toward the nozzle screen 24-1. This makes it possible to inject cleaning water from outside the rectangular wall 201a2 toward the nozzle screen 24-1, while allowing the cleaning waste liquid that has washed the nozzle screen 24-1 to fall onto the rectangular wall 201a2.
また、噴射口２０１ａ４は横長のスリット形状を成している。これにより、１つの噴射口２０１ａ４がカバーするノズルスクリーン２４－１の洗浄範囲が大きくなる。これにより、ノズルスクリーン２４－１についての固形成分（バター粒）による目詰まりを好適に除去することが可能となる。 In addition, the injection port 201a4 has a horizontally long slit shape. This increases the cleaning area of the nozzle screen 24-1 that is covered by one injection port 201a4. This makes it possible to effectively remove clogging of the nozzle screen 24-1 caused by solid components (butter grains).
また、アーム２０２ｂを支持するアーム支持部２０２ｃは、洗浄廃液を移送するスリーブ２０２ｄがアーム２０２ｂに直交する形態でアーム支持部２０２ｃの下面に接続されていることである。これにより、スリーブ２０２ｄをストレート配管２０３ａの内周面に外接させることにより、洗浄廃液をアーム２０２ｂを介して外部タンクへ移送することが可能となると共に、アーム２０２ｂをストレート配管２０３ａに対し相対回転可能且つ相対移動可能に構成することが可能となる。 In addition, the arm support part 202c that supports the arm 202b has a sleeve 202d that transports the cleaning waste liquid connected to the underside of the arm support part 202c in a manner perpendicular to the arm 202b. This allows the sleeve 202d to be circumscribed on the inner peripheral surface of the straight pipe 203a, making it possible to transport the cleaning waste liquid to the external tank via the arm 202b, and also to configure the arm 202b to be rotatable and movable relative to the straight pipe 203a.
（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２２０の要部断面を示す説明図である。
このノズル吐出面洗浄装置２００は、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗに浸漬することにより、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３の金網又はパンチ穴に目詰まりしているバター粒等の固形成分を従来の充填装置よりも短時間に除去するものである。なお、ここで言う「充填ノズル部２０の先端部」とは、圧力損失部材２３を包絡するノズルスクリーン２４－１から上方の部分を意味している。従って、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されている場合、圧力損失部材２３も洗浄水Ｗに浸漬されていることになる。
Second Embodiment
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a cross section of a main part of a nozzle ejection surface cleaning device 220 according to a second embodiment of the present invention.
This nozzle discharge surface cleaning device 200 removes solid components such as butter grains that are clogged in the wire mesh or punched holes of the nozzle screen 24-1 and the pressure loss member 23 in a shorter time than conventional filling devices by immersing the tip of the filling nozzle part 20 in cleaning water W. Note that the "tip of the filling nozzle part 20" referred to here means the part above the nozzle screen 24-1 that envelops the pressure loss member 23. Therefore, when the tip of the filling nozzle part 20 is immersed in cleaning water W, the pressure loss member 23 is also immersed in cleaning water W.
また、洗浄水Ｗは、洗浄廃液移送部２０３を介して洗浄廃液貯蔵部２０２に給水されるようになっている。マルチ噴射部２０１ａは液位計（図示せず）を備え、所定の水位まで洗浄水Ｗが満たされる場合、給水が自動的に停止されるようになっている。また、所定の浸漬時間が経過した後、バター粒等の固形成分が溶解した洗浄水（以下「洗浄廃液」という。）は洗浄廃液移送部２０３を介してノズル吐出面洗浄装置２００の外部に排水されるようになっている。 The cleaning water W is supplied to the cleaning waste liquid storage unit 202 via the cleaning waste liquid transfer unit 203. The multi-spray unit 201a is equipped with a level gauge (not shown), and when the cleaning water W is filled up to a predetermined water level, the water supply is automatically stopped. After a predetermined immersion time has elapsed, the cleaning water in which solid components such as butter grains have been dissolved (hereinafter referred to as "cleaning waste liquid") is drained outside the nozzle discharge surface cleaning device 200 via the cleaning waste liquid transfer unit 203.
洗浄廃液貯蔵部２０２は、通常、洗浄水Ｗが存在しない空の状態である。そして、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを起こす場合、洗浄廃液貯蔵部２０２は軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転駆動されて充填ノズル部２０の真下に配置されることになる。そして、洗浄水Ｗが洗浄廃液移送部２０３を介して所定の水位まで洗浄廃液貯蔵部２０２に給水されることになる。そして、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１は所定の距離だけ上方に移動して、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されることになる。 The cleaning waste liquid storage section 202 is normally empty with no cleaning water W present. If the nozzle screen 24-1 or pressure loss member 23 of the filling nozzle section 20 becomes clogged with solid components such as butter grains, the cleaning waste liquid storage section 202 is rotated around the axis 202e by a predetermined angle and positioned directly below the filling nozzle section 20. Cleaning water W is then supplied to the cleaning waste liquid storage section 202 up to a predetermined water level via the cleaning waste liquid transfer section 203. The cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 then move upward by a predetermined distance, and the tip of the filling nozzle section 20 is immersed in the cleaning water W.
ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬する場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分が洗浄水Ｗに溶解して、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。 When the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 is immersed in the cleaning water W, solid components such as butter grains that are clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 dissolve in the cleaning water W, and the clogging of the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 is eliminated.
充填ノズル部２０の先端部の洗浄水による浸漬は、例えば初めにノズルスクリーン２４－１を洗浄水に浸漬してバター粒等の固形成分を除去し、次に圧力損失部材２３を洗浄水に浸漬してバター粒等の固形成分を除去するというように段階的に行われることになる。そして、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３についてバター粒等の固形成分による目詰まりが解消された後、洗浄廃液貯蔵部２０２は下方に移動して、ノズルスクリーン２４－１は洗浄水噴射部２０１によって洗浄されることになる。その後、内容物の充填工程が再開されることになる。 The tip of the filling nozzle section 20 is immersed in cleaning water in stages, for example by first immersing the nozzle screen 24-1 in the cleaning water to remove solid components such as butter grains, and then immersing the pressure loss member 23 in the cleaning water to remove solid components such as butter grains. After clogging of the nozzle screen 24-1 and the pressure loss member 23 caused by solid components such as butter grains has been eliminated, the cleaning waste liquid storage section 202 moves downward, and the nozzle screen 24-1 is washed by the cleaning water spray section 201. The process of filling the contents is then resumed.
本実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２２０の構成としては、上記第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００と同じである。なお、本実施形態における洗浄水噴射部２０１は、洗浄水に浸漬された充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１についてフラッシング洗浄するために使用される。ここで言う「フラッシング洗浄」とは、洗浄水Ｗに溶解せずにノズルスクリーン２４－１に残留するバター粒等の固形成分を洗浄水Ｗでノズルスクリーン２４－１から洗い流す又はノズルスクリーン２４－１に付着した洗浄水ＷをガスＧ（エア、不活性ガス）で吹き飛ばすことを意味している。洗浄水Ｗ又はガスＧは、マルチ噴射部２０１ａから噴射される。 The nozzle discharge surface cleaning device 220 according to this embodiment has the same configuration as the nozzle discharge surface cleaning device 200 according to the first embodiment. The cleaning water injection unit 201 in this embodiment is used to flush and clean the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle unit 20 immersed in cleaning water. The "flushing cleaning" mentioned here means washing away solid components such as butter grains that do not dissolve in the cleaning water W and remain on the nozzle screen 24-1 from the nozzle screen 24-1 with the cleaning water W, or blowing away the cleaning water W attached to the nozzle screen 24-1 with gas G (air, inert gas). The cleaning water W or gas G is injected from the multi-injection unit 201a.
また、マルチ噴射部２０１ａが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１に洗浄水Ｗ又はガスＧを噴射する際は、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１との距離を所定の値になるように高さ方向の調整が行われるようになっている。 In addition, when the multi-injection unit 201a injects cleaning water W or gas G onto the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle unit 20, the height is adjusted so that the distance from the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle unit 20 becomes a predetermined value.
図１５は、洗浄廃液貯蔵部２０２が軸２０２ｅに沿って所定の距離Δｈだけ上方に移動して充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬された状態を示す説明図である。
エアシリンダ２０４ｂ（図９）のピストンロッド２０４ｂ１（図９）が所定の距離Δｈだけ上方に伸びる場合、横ベース部２０４Ｙが上方に所定の距離Δｈだけ移動し、これによりアーム２０２ｂも所定の距離Δｈだけ上方に移動する。その結果、充填ノズル部２０の先端部（ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３）が、洗浄水噴射部２０１の内側（四角壁２０１ａ２（図８）、シール部２０１ｃおよび嵌合部２０１ｂ）に位置するようになり、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されることになる。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state in which the cleaning waste liquid storage section 202 has moved upward by a predetermined distance Δh along the axis 202e and the tip of the filling nozzle section 20 has been immersed in the cleaning water W.
When the piston rod 204b1 (FIG. 9) of the air cylinder 204b (FIG. 9) extends upward by a predetermined distance Δh, the horizontal base portion 204Y moves upward by the predetermined distance Δh, and this causes the arm 202b to also move upward by the predetermined distance Δh. As a result, the tip of the filling nozzle portion 20 (nozzle screen 24-1 and pressure loss member 23) comes to be located inside the cleaning water spraying portion 201 (square wall 201a2 (FIG. 8), seal portion 201c and fitting portion 201b), and the tip of the filling nozzle portion 20 comes to be immersed in the cleaning water W.
従って、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを起こす場合、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転させ充填ノズル部２０の真下に移動させる。そして、ノズル吐出面洗浄装置２００は洗浄水Ｗを所定の水位まで洗浄廃液貯蔵部２０２に給水する。そして、ノズル吐出面洗浄装置２００はエアシリンダ２０４ｂを駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を所定の距離Δｈだけ上方に移動させて、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗに浸漬することになる。これにより、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分は、洗浄水Ｗに溶解して、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。 Therefore, when the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 of the filling nozzle section 20 becomes clogged with solid components such as butter grains, the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 are rotated by a predetermined angle around the axis 202e and moved directly below the filling nozzle section 20. Then, the nozzle discharge surface cleaning device 200 supplies cleaning water W to the cleaning waste liquid storage section 202 up to a predetermined water level. Then, the nozzle discharge surface cleaning device 200 drives the air cylinder 204b to move the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 upward by a predetermined distance Δh, so that the tip of the filling nozzle section 20 is immersed in the cleaning water W. As a result, the solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen 24-1 and the pressure loss member 23 dissolve in the cleaning water W, and the clogging of the nozzle screen 24-1 and the pressure loss member 23 is eliminated.
（第３の実施形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置３００の要部断面を示す説明図である。
このノズル吐出面洗浄装置３００は、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させるために、洗浄水Ｗを加振する振動発生装置２０５を備えている。振動発生装置２０５によって発生した振動が洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０の先端部に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。
Third Embodiment
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a cross section of a main part of a nozzle discharge surface cleaning device 300 according to a third embodiment of the present invention.
This nozzle discharge surface cleaning device 300 is equipped with a vibration generator 205 that vibrates the cleaning water W in order to promote dissolution of solid components clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 into the peeling/cleaning water W. The vibrations generated by the vibration generator 205 are transmitted to the tip of the filling nozzle portion 20 via the cleaning water W, causing the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 to vibrate, thereby promoting dissolution of solid components clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 into the peeling/cleaning water W.
振動発生装置２０５の取り付け位置については、例えば充填ノズル部２０の真下のアーム２０２ｂの外側表面に取り付けることが可能である。この場合、振動は先ずアーム２０２ｂに伝わり、アーム２０２ｂが振動することにより洗浄水Ｗが振動し、洗浄水Ｗが振動することによりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動することになる。 The vibration generator 205 can be attached, for example, to the outer surface of the arm 202b directly below the filling nozzle section 20. In this case, the vibration is first transmitted to the arm 202b, which vibrates the cleaning water W, which then vibrates the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23.
なお、振動発生装置２０５はアーム２０２ｂの内側表面に取り付けることも可能である。この場合、振動は直に洗浄水Ｗに伝わり、洗浄水Ｗが振動することによりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動することになる。 The vibration generator 205 can also be attached to the inner surface of the arm 202b. In this case, the vibration is transmitted directly to the cleaning water W, and the vibration of the cleaning water W causes the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 to vibrate.
また、振動発生装置２０５は充填ノズル部２０の外表面に取り付けることも可能である。この場合、振動は直にノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。 The vibration generator 205 can also be attached to the outer surface of the filling nozzle section 20. In this case, the vibration is transmitted directly to the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23, promoting the dissolution of solid components clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 into the peeling/cleaning water W.
振動発生装置２０５としては、例えばエア式バイブレータを使用することが可能である。電磁式バイブレータ又は油圧式バイブレータも使用可能である。 As the vibration generating device 205, for example, an air vibrator can be used. An electromagnetic vibrator or a hydraulic vibrator can also be used.
また、振動発生装置２０５に代えて或いは併用して超音波発生装置（図示せず）を使用しても良い。超音波によって洗浄水Ｗに溶解している無数の気体が一斉に気化・消滅を繰り返すこと（キャリブレーション）によりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に詰まったバター粒等の固形成分が剥離・分解され、バター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。超音波発生装置（図示せず）の取り付け位置については、例えばアーム２０２ｂの内側表面に取り付けることが可能である。 An ultrasonic generator (not shown) may be used in place of or in combination with the vibration generator 205. The numerous gases dissolved in the cleaning water W are repeatedly vaporized and eliminated all at once by ultrasonic waves (calibration), which causes solid components such as butter grains that are stuck in the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 to peel off and break down, eliminating clogging of the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 caused by solid components such as butter grains. The ultrasonic generator (not shown) can be attached, for example, to the inner surface of the arm 202b.
また、超音波発生装置に代えて或いは併用して気泡発生装置（図示せず）を使用しても良い。無数の気泡（例えばエア）が泡噴流形態（例えばフォームジェット）で上昇してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分に直に圧縮作用する。なお、気泡としては、例えば直径が１００μｍ以上のミリバブル、直径が１μｍ～１００μｍのマイクロバブル、直径が数十ｎｍ～１μｍのウルトラファインバブルを使用することが可能である。 A bubble generator (not shown) may be used in place of or in combination with the ultrasonic generator. Countless bubbles (e.g., air) rise in the form of a bubble jet (e.g., a foam jet) and directly compress solid components such as butter grains that are clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23. As the bubbles, for example, millibubbles with a diameter of 100 μm or more, microbubbles with a diameter of 1 μm to 100 μm, and ultrafine bubbles with a diameter of several tens of nm to 1 μm can be used.
特に、気泡がマイクロバブル又はウルトラファインバブルの場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の内部に気泡が侵入して、固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。気泡発生装置（図示せず）の取り付け位置については、例えばアーム２０２ｂの内側表面、或いは下フランジ継手２０３ｄの上流側に取り付けることが可能である。 In particular, when the air bubbles are microbubbles or ultrafine bubbles, the air bubbles penetrate into solid components such as butter grains that are clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23, promoting the dissolution of the solid components into the stripping/cleaning water W. The air bubble generator (not shown) can be attached, for example, to the inner surface of the arm 202b or upstream of the lower flange joint 203d.
更に、上記振動発生装置２０５、上記超音波発生装置または上記気泡発生装置（以下「上記振動発生装置２０５等」という。）と併用して或いは上記振動発生装置２０５等と別個独立に、アーム２０２ｂをシール部２０１ｃ（洗浄水噴射部２０１）に接触しない範囲内の小さな振れ幅で両方向（時計方向・反時計方向）に繰り返し揺動（スイング）させることも可能である。また、上記振動発生装置２０５等と併用する場合、洗浄水Ｗについては常温水を使用することが可能となる。 Furthermore, it is possible to repeatedly swing the arm 202b in both directions (clockwise and counterclockwise) with a small amplitude within a range where it does not come into contact with the sealing portion 201c (cleaning water spraying portion 201) by using it in combination with the vibration generating device 205, the ultrasonic generator, or the air bubble generating device (hereinafter referred to as "the vibration generating device 205, etc.") or separately from the vibration generating device 205, etc. Furthermore, when used in combination with the vibration generating device 205, etc., it is possible to use room temperature water for the cleaning water W.
図１７は、充填ノズル部２０の先端部に対するノズル吐出面洗浄装置３００による洗浄工程の一例を示す説明図である。図１８は、充填ノズル部２０の先端部に対するノズル吐出面洗浄装置３００による洗浄後工程の一例を示す説明図である。 Figure 17 is an explanatory diagram showing an example of a cleaning process for the tip of the filling nozzle section 20 by the nozzle discharge surface cleaning device 300. Figure 18 is an explanatory diagram showing an example of a post-cleaning process for the tip of the filling nozzle section 20 by the nozzle discharge surface cleaning device 300.
先ず図１７（ａ）に示されるように、エアシリンダ２０４ｂ（図９）をピストンロッド２０４ｂ１（図９）が伸びる方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方に移動させ充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を洗浄水Ｗに浸漬する。 First, as shown in FIG. 17(a), the air cylinder 204b (FIG. 9) is driven in the direction in which the piston rod 204b1 (FIG. 9) extends, and the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 are moved upward, so that the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle section 20 is immersed in the cleaning water W.
次に図１７（ｂ）に示されるように、振動発生装置２０５を駆動し、洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を所定の時間加振する。 Next, as shown in FIG. 17(b), the vibration generator 205 is driven to vibrate the nozzle screen 24-1 of the filling nozzle section 20 via the cleaning water W for a predetermined time.
次に図１７（ｃ）に示されるように、エアシリンダ２０４ｂ（図９）をピストンロッド２０４ｂ１が伸びる方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方に移動させ充填ノズル部２０の圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬する。 Next, as shown in FIG. 17(c), the air cylinder 204b (FIG. 9) is driven in the direction in which the piston rod 204b1 extends, and the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 are moved upward, so that the pressure loss member 23 of the filling nozzle section 20 is immersed in the cleaning water W.
次に図１７（ｄ）に示されるように、振動発生装置２０５を駆動し、洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０の圧力損失部材２３を所定の時間加振する。 Next, as shown in FIG. 17(d), the vibration generator 205 is driven to vibrate the pressure loss member 23 of the filling nozzle portion 20 via the cleaning water W for a predetermined time.
次に図１８（ａ）に示されるように、圧力損失部材２３を加振後、エアシリンダ２０４ｂ（図９）を縮む方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を下方に移動させ洗浄廃液貯蔵部２０２を元の位置に戻す。 Next, as shown in FIG. 18(a), after vibrating the pressure loss member 23, the air cylinder 204b (FIG. 9) is driven in the contracting direction, the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water injection section 201 are moved downward, and the cleaning waste liquid storage section 202 is returned to its original position.
次に図１８（ｂ）に示されるように、洗浄水噴射部２０１のマルチ噴射部２０１ａによってノズル吐出面を洗浄水Ｗでフラッシング洗浄する。 Next, as shown in FIG. 18(b), the nozzle discharge surface is flushed and cleaned with cleaning water W by the multi-spray unit 201a of the cleaning water spray unit 201.
次に図１８（ｃ）に示されるように、洗浄水供給管２０１ａ５をガスラインに切り替えて、洗浄水噴射部２０１のマルチ噴射部２０１ａによってノズル吐出面をガスＧでフラッシング洗浄する。この場合、バター粒等の固形成分が溶解した洗浄廃液については洗浄廃液移送部２０３（図９）を介して外部に排水される。 Next, as shown in FIG. 18(c), the cleaning water supply pipe 201a5 is switched to a gas line, and the nozzle discharge surface is flushed and cleaned with gas G by the multi-spray unit 201a of the cleaning water spray unit 201. In this case, the cleaning waste liquid in which solid components such as butter grains have been dissolved is drained to the outside via the cleaning waste liquid transfer unit 203 (FIG. 9).
以上の通り、本発明に係るノズル吐出面洗浄装置２２０,３００によれば、充填シリンダ１０内部を充填ピストン１１が往復摺動し、充填ピストン１１の吸込み動作により内容物貯蔵部９から液体を吸い込み、充填ピストン１１の吐出動作により吸い込んだ液体を所定の充填速度で紙パック容器に充填する液体充填部１００において、ノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを生じる場合、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、充填液に含まれるバター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。 As described above, according to the nozzle discharge surface cleaning device 220, 300 of the present invention, in the liquid filling section 100 in which the filling piston 11 reciprocates inside the filling cylinder 10, the filling piston 11 sucks liquid from the content storage section 9 by its suction action, and the filling piston 11 discharges the liquid sucked in by its discharge action and fills the paper carton container with the liquid at a predetermined filling speed, if the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) or the pressure loss member 23 becomes clogged with solid components such as butter grains, it is possible to remove the solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) or the pressure loss member 23 without opening the door of the paper carton forming and filling machine 1 and without manual intervention. As a result, it is possible to remove the clogging of the nozzle screen 24-1 (nozzle discharge surface) or the pressure loss member 23 caused by solid components such as butter grains contained in the filling liquid in a shorter time than with conventional filling devices.
特に、ノズルスクリーン２４－１から下方の離隔した位置に設けられた、充填ノズル部２０の先端部を浸漬するための洗浄水を貯蔵する洗浄廃液貯蔵部２０２とノズルスクリーン２４－１に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１は、中空のアーム２０２ｂを介して軸２０２ｅの回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、充填ノズル部２０が紙容器に充填液を充填している間は、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０から離れた場所に待避させる一方、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒による目詰まりを起こす場合は、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０の真下の所定高さに位置させ、エアシリンダ２０４ｂ（図９）によって洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方向に変位することによって、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬することが可能となる。 In particular, the cleaning waste liquid storage section 202, which stores cleaning water for immersing the tip of the filling nozzle section 20 and is provided at a position below and away from the nozzle screen 24-1, and the cleaning water spray section 201, which sprays cleaning water onto the nozzle screen 24-1, are configured to be swingable around the axis 202e via the hollow arm 202b and movable in the vertical direction. As a result, while the filling nozzle section 20 is filling the paper container with the filling liquid, the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 can be retreated to a location away from the filling nozzle section 20, while when the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 of the filling nozzle section 20 becomes clogged with butter grains, the cleaning water spray section 201 can be positioned at a predetermined height directly below the filling nozzle section 20, and the cleaning waste liquid storage section 202 and the cleaning water spray section 201 can be displaced upward by the air cylinder 204b (Figure 9), thereby immersing the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 in the cleaning water W.
また、洗浄廃液貯蔵部２０２が洗浄水Ｗを加振する振動発生装置２０５を備える場合、振動発生装置２０５によって発生した振動が洗浄水を介してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。 In addition, if the cleaning waste liquid storage section 202 is equipped with a vibration generator 205 that vibrates the cleaning water W, the vibrations generated by the vibration generator 205 are transmitted to the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 via the cleaning water, promoting the removal of solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23 and their dissolution into the cleaning water.
また、洗浄廃液貯蔵部２０２が上記振動発生装置２０５に代えて又は上記振動発生装置２０５と併用して超音波発生装置（図示せず）を備える場合、超音波によって洗浄水Ｗに溶解している無数の気体が一斉に気化・消滅を繰り返すこと（キャリブレーション）によりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に詰まったバター粒等の固形成分が剥離・分解され、バター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。 In addition, if the cleaning waste liquid storage section 202 is equipped with an ultrasonic generator (not shown) instead of or in combination with the vibration generator 205, the countless gases dissolved in the cleaning water W are repeatedly vaporized and eliminated all at once by ultrasonic waves (calibration), which causes solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen 24-1 or pressure loss member 23 to peel off and break down, thereby eliminating clogging of the nozzle screen 24-1 or pressure loss member 23 due to solid components such as butter grains.
また、洗浄廃液貯蔵部２０２が上記振動発生装置２０５及び上記超音波発生装置に代えて又は上記振動発生装置２０５及び上記超音波発生装置と併用して気泡発生装置（図示せず）を備える場合、無数の気泡（例えばエア）が泡噴流形態（例えばフォームジェット）で上昇してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分に直に圧縮作用する。 In addition, if the cleaning waste liquid storage section 202 is equipped with a bubble generator (not shown) instead of the vibration generator 205 and the ultrasonic generator, or in combination with the vibration generator 205 and the ultrasonic generator, countless bubbles (e.g., air) rise in the form of a foam jet (e.g., a foam jet) and directly compress solid components such as butter grains that are clogged in the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23.
特に、泡径が１μｍ～１００μｍのマイクロバブル又は泡径が数十ｎｍ～１μｍのウルトラファインバブルの場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の内部に気泡が侵入して、固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。 In particular, in the case of microbubbles with a bubble diameter of 1 μm to 100 μm or ultrafine bubbles with a bubble diameter of several tens of nm to 1 μm, the bubbles penetrate into solid components such as butter grains that are clogging the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23, promoting the dissolution of the solid components into the peeling/cleaning water W.
更に、上記振動発生装置２０５、上記超音波発生装置または上記気泡発生装置の一部又は全部と併用して或いは上記振動発生装置２０５等と別個独立に、アーム２０２ｂをシール部２０１ｃ（洗浄水噴射部２０１）に接触しない範囲内の小さな振れ幅で両方向（時計方向・反時計方向）に繰り返し揺動（スイング）させる場合、振動がノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に対し剪断方向に作用して、バター粒等の固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。 Furthermore, when the arm 202b is repeatedly swung in both directions (clockwise and counterclockwise) with a small amplitude within a range where it does not come into contact with the sealing portion 201c (cleaning water spraying portion 201) in combination with the vibration generating device 205, the ultrasonic generating device, or part or all of the air bubble generating device, or separately from the vibration generating device 205, the vibration acts in the shear direction on the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23, promoting the peeling of solid components such as butter grains and their dissolution into the cleaning water W.
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００,２２０,３００について説明してきたが、本発明の実施形態は上記だけに限定されることはない。すなわち、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲内において種々の修正・変形を追加することができる。例えば、洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに自動的に回転させる機構として、エアシリンダ或いは電動モータ等のアクチュエータを使用することが可能である。 The nozzle discharge surface cleaning devices 200, 220, and 300 according to the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, but the embodiments of the present invention are not limited to those described above. In other words, various modifications and variations can be added without departing from the technical scope of the present invention. For example, an actuator such as an air cylinder or an electric motor can be used as a mechanism for automatically rotating the cleaning water ejection unit 201 around the axis 202e.
また、充填ノズル部２０の先端部を浸漬する洗浄水Ｗ（温水）又はノズル吐出面に向けてマルチ噴射部２０１ａから噴射される洗浄水Ｗ（温水）の温度については、ノズルスクリーン２４－１に付着したバター粒の融点以上の温度であれば良く、望ましくは３０°～６０°の範囲内であれば良い。 The temperature of the cleaning water W (warm water) into which the tip of the filling nozzle section 20 is immersed or the cleaning water W (warm water) sprayed from the multi-spray section 201a toward the nozzle discharge surface should be equal to or higher than the melting point of the butter grains adhering to the nozzle screen 24-1, and is preferably within the range of 30° to 60°.
また、ノズル吐出面に向けてマルチ噴射部２０１ａから噴射される洗浄水Ｗ（温水）の流量については、ノズルスクリーン２４－１のメッシュ及び積層枚数等に応じて決定されることになるが、ノズルスクリーン区間（図４）の最上段に位置するノズルスクリーン２４－１に付着したバター粒を除去することができる流量であれば良く、望ましくは圧力損失部材２３（図４）に付着したバター粒を除去することができる流量であれば良い。 The flow rate of the cleaning water W (warm water) sprayed from the multi-spray unit 201a toward the nozzle discharge surface is determined according to the mesh and number of layers of the nozzle screen 24-1, but it should be a flow rate that can remove butter grains adhering to the nozzle screen 24-1 located at the top of the nozzle screen section (Figure 4), and preferably a flow rate that can remove butter grains adhering to the pressure loss member 23 (Figure 4).
また、充填ノズル部２０の先端部を（１）洗浄水Ｗに浸漬する場合、（２）充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗの対向流中に浸漬するようにしても良い。すなわち、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗの静水中に浸漬した状態で、洗浄水貯蔵部２０２への給水を所定の時間継続するようにしても良い。この場合、洗浄水Ｗの流水が充填ノズル部２０の軸方向ＣＬ’に沿って下から上へノズルスクリーン２４－１にほぼ直角に作用することになる。ノズルスクリーン２４－１に作用した洗浄水Ｗの流水は、マルチ噴射部２０１ａと充填ノズル部２０との隙間から溢れ出る（オーバーフローする）ことになる。 In addition, when the tip of the filling nozzle section 20 is (1) immersed in the cleaning water W, (2) the tip of the filling nozzle section 20 may be immersed in a countercurrent flow of the cleaning water W. That is, water may be continuously supplied to the cleaning water storage section 202 for a predetermined period of time while the tip of the filling nozzle section 20 is immersed in still cleaning water W. In this case, the flow of the cleaning water W acts on the nozzle screen 24-1 from bottom to top along the axial direction CL' of the filling nozzle section 20, approximately perpendicular to the nozzle screen 24-1. The flow of the cleaning water W acting on the nozzle screen 24-1 overflows from the gap between the multi-spray section 201a and the filling nozzle section 20.
その後、エアシリンダ２０４ｂ（図９）を駆動し、洗浄水貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を所定の距離Δｈだけ下方に移動させて、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水噴射部２０１の上方に位置させて、（３）マルチ噴射部２０１ａから洗浄水Ｗを所定の時間噴射して、洗浄水Ｗでノズルスクリーン２４－１表面に付着したバター粒等の残留物を洗い流し、次に（４）マルチ噴射部２０１ａからガスＧを所定の時間噴射して、エア等でノズルスクリーン２４－１に付着した水滴を吹き飛ばすことになる。なお、上記（１）から（４）の工程については、選択的に組合せ可能及び繰り返し可能とし、その組合せと繰り返し回数については、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の汚れ状態（バター粒の目詰まり状態）に応じて予め定められている（プログラム化されている）ようにしても良い。 Then, the air cylinder 204b (Fig. 9) is driven to move the cleaning water storage unit 202 and the cleaning water injection unit 201 downward by a predetermined distance Δh, and the tip of the filling nozzle unit 20 is positioned above the cleaning water injection unit 201. (3) The cleaning water W is injected from the multi-injection unit 201a for a predetermined time to wash away residues such as butter grains adhering to the surface of the nozzle screen 24-1 with the cleaning water W. Next, (4) Gas G is injected from the multi-injection unit 201a for a predetermined time to blow away water droplets adhering to the nozzle screen 24-1 with air or the like. The above steps (1) to (4) can be selectively combined and repeated, and the combination and number of repetitions can be predetermined (programmed) according to the state of dirt (clogged state of butter grains) of the nozzle screen 24-1 or the pressure loss member 23.
１ 紙パック容器成形充填機（紙容器成形充填機）
２ カートン底部成形部（紙容器組立装置）
３ 口栓装着部
４ カートン上部一次折曲げ部（くせ折り機）
１００ 液体充填部（充填装置）
５ カートン上部二次折曲げ部（くせ折り機）
６ カートン上部加熱装置
７ カートン上部プレス部（加圧装置）
８ 容器搬出部
９ 内容物貯蔵部（液体貯蔵部）
１０ 充填シリンダ部
１１ 充填ピストン
１２ シリンダ本体
１３ シリンダヘッド
１４ シリンダボトム
１５ 配管接続ポート
１６ Ｔ字管
２０ 充填ノズル部
２１ ノズルケーシング
２１ａ 雄ねじ部
２２ ノズルスクリーンアダプタ
２２ａ 雌ねじ部
２３ 圧力損失部材
２４ ノズルスクリーン組立（保持部材）
２４－１ ノズルスクリーン
２４－２ スペーサ
２４－３ スペーサ
２５ 圧損部材ホルダ
２６ ノズルスクリーンホルダ
３０ サクションバルブ（吸入バルブ部）
３１、４１ スプリング
３２、４２ 弁体
３３、４３ 軸
３４、４４ クリップ
３５、４５ 弁座
３６ 軸受部材
４０ ノズルバルブ（ノズルバルブ部）
４６ チャンバ
７０ 内部コンベア
８０、９０ リニアアクチュエータ
１００ 液体充填部（充填装置）
２００ ノズル吐出面洗浄装置
２０１ 洗浄水噴射部
２０１ａ マルチ噴射部
２０１ａ１ 中空円筒部
２０１ａ２ 四角壁（内周面）
２０１ａ３ 凹部傾斜面（部分傾斜面）
２０１ａ４ 噴射口
２０１ａ５ 洗浄水供給管
２０１ａ６ フランジ部
２０１ｂ 嵌合部
２０１ｃ シール部
２０２ 洗浄廃液回収部
２０２ａ 複合円筒部
２０２ａ１ 第１半円筒部
２０２ａ２ 第２半円筒部
２０２ｂ アーム
２０２ｂ１ 第２切欠き
２０２ｃ アーム支持部
２０２ｄ スリーブ（配管流路）
２０２ｅ 軸
２０２ｅ１ 軸受け
２０２ｅ２ スペーサ
２０２ｆ ドグ部
２０２ｆ１ 軸クランプ
２０２ｆ２ 被検知板
２０２ｆ３ ボルト
２０２ｇ フランジブッシュ
２０３ 洗浄廃液移送部
２０３ａ ストレート配管（固定配管）
２０３ｂ Ｌ型配管
２０３ｄ 下フランジ継手
２０３ｅ 配管クランプ
２０３ｆ ボルト
２０４ ベース部
２０４ａ 雌ねじ部
２０４ｂ エアシリンダ
２０４ｂ１ ピストンロッド
２０４Ｙ 横ベース部
２０４Ｔ 縦ベース部
２０５ 振動発生装置
1. Paper carton container forming and filling machine (paper container forming and filling machine)
2. Carton bottom forming section (paper container assembly device)
3. Cap attachment section 4. Primary carton upper folding section (crease folding machine)
100 Liquid filling section (filling device)
5. Carton upper secondary folding section (crease folding machine)
6 Carton upper heating device 7 Carton upper press section (pressure device)
8 Container discharge section 9 Contents storage section (liquid storage section)
REFERENCE SIGNS LIST 10: Filling cylinder portion 11: Filling piston 12: Cylinder body 13: Cylinder head 14: Cylinder bottom 15: Pipe connection port 16: T-shaped pipe 20: Filling nozzle portion 21: Nozzle casing 21a: Male thread portion 22: Nozzle screen adapter 22a: Female thread portion 23: Pressure loss member 24: Nozzle screen assembly (holding member)
24-1 Nozzle screen 24-2 Spacer 24-3 Spacer 25 Pressure loss member holder 26 Nozzle screen holder 30 Suction valve (intake valve part)
31, 41 Spring 32, 42 Valve body 33, 43 Shaft 34, 44 Clip 35, 45 Valve seat 36 Bearing member 40 Nozzle valve (nozzle valve portion)
46 Chamber 70 Internal conveyor 80, 90 Linear actuator 100 Liquid filling section (filling device)
200 Nozzle discharge surface cleaning device 201 Cleaning water spraying unit 201a Multi-spraying unit 201a1 Hollow cylindrical portion 201a2 Square wall (inner peripheral surface)
201a3 Recessed inclined surface (partial inclined surface)
201a4: Injection port 201a5: Cleaning water supply pipe 201a6: Flange portion 201b: Fitting portion 201c: Seal portion 202: Cleaning waste liquid recovery portion 202a: Compound cylindrical portion 202a1: First semi-cylindrical portion 202a2: Second semi-cylindrical portion 202b: Arm 202b1: Second notch 202c: Arm support portion 202d: Sleeve (piping flow path)
202e: shaft 202e1: bearing 202e2: spacer 202f: dog portion 202f1: shaft clamp 202f2: detection plate 202f3: bolt 202g: flange bush 203: cleaning waste liquid transfer portion 203a: straight piping (fixed piping)
203b L-shaped pipe 203d Lower flange joint 203e Pipe clamp 203f Bolt 204 Base portion 204a Female thread portion 204b Air cylinder 204b1 Piston rod 204Y Horizontal base portion 204T Vertical base portion 205 Vibration generating device
Claims (15)
ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、
前記洗浄水噴射部（２０１）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成され、
前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置され、そして
前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 A paper container forming and filling machine (1) for forming a paper container from a supplied paper sheet material, filling the formed paper container with a liquid, and sealing a top of the paper container filled with the liquid, comprising:
A filling cylinder portion (10) in which a piston (11) slides back and forth to suck or discharge a liquid;
a filling nozzle portion (20) that communicates with the filling cylinder portion (10) and dispenses liquid into the paper container;
an intake valve portion (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage portion (9) to the filling cylinder portion (10) while being biased in a closing direction;
a nozzle valve portion (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle portion (20) while being biased in a closing direction;
a holding member (24-1) provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle portion (20) and holding the liquid therein by atmospheric pressure;
a cleaning water jetting section (201) for jetting cleaning water onto the holding member (24-1) is provided at a position below and spaced from the holding member (24-1);
The cleaning water jetting unit (201) is configured to be rotatable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and to be movable along the vertical direction ,
the nozzles (201a4) of the cleaning water spray portion (201) are disposed symmetrically with respect to the imaginary center line (CL') of the filling nozzle portion (20) along the edge of the holding member (24-1); and
The injection port (201a4) is formed on a partial inclined surface (201a3) that is inclined outward from the inner peripheral surface (201a2) of the hollow cylindrical portion (201a1) having a rectangular cross section and whose normal vector is directed toward the holding member (24-1).
A paper container forming and filling machine characterized by the above.
前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成している
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 In the paper container forming and filling machine (1) according to claim 1 ,
The paper container forming and filling machine, wherein the injection port (201a4) has a horizontally long slit shape.
前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 In the paper container forming and filling machine (1) according to claim 1 or 2 ,
an arm support portion (202c) supporting the arm (202b) has a piping flow path (202d) for transporting used cleaning water connected to a lower surface of the arm support portion (202c) in a manner perpendicular to the arm (202b).
ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成され、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 A paper container forming and filling machine (1) for forming a paper container from a supplied paper sheet material, filling the formed paper container with a liquid, and sealing a top of the paper container filled with the liquid, comprising:
A filling cylinder portion (10) in which a piston (11) slides back and forth to suck or discharge a liquid;
a filling nozzle portion (20) that communicates with the filling cylinder portion (10) and dispenses liquid into the paper container;
an intake valve portion (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage portion (9) to the filling cylinder portion (10) while being biased in a closing direction;
a nozzle valve portion (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle portion (20) while being biased in a closing direction;
a holding member (24-1) provided on the nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle portion (20) and holding the liquid therein by atmospheric pressure;
a cleaning water storage section (202) for immersing a tip of the filling nozzle section (20) in cleaning water is provided at a position below and spaced from the holding member (24-1);
The washing water storage unit (202) is configured to be swingable around a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and to be movable along the vertical direction ,
The cleaning water storage section (202) is configured so that the arm (202b) can be repeatedly swung in both directions around the axis (202e) when the tip of the filling nozzle section (20) is immersed in cleaning water.
A paper container forming and filling machine characterized by the above.
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備える
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 In the paper container forming and filling machine (1) according to claim 4 ,
The paper container forming and filling machine, wherein the cleaning water storage section (202) is provided with a vibration generating device (205) that vibrates the cleaning water.
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備える
ことを特徴とする紙容器成形充填機。 In the paper container forming and filling machine (1) according to claim 5 ,
The paper container forming and filling machine, wherein the cleaning water storage section (202) is provided with an ultrasonic wave generator or an air bubble generator, either in combination with the vibration generator (205) or separately.
前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、
前記洗浄水噴射部（２０１）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている
ことを特徴とする充填装置。 A filling cylinder portion (10) that sucks or discharges liquid by sliding a piston (11);
a filling nozzle portion (20) communicating with the filling cylinder portion (10) and discharging liquid into the paper container;
an intake valve portion (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage portion (9) to the filling cylinder portion (10) while being biased in a closing direction;
a nozzle valve portion (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle portion (20) while being biased in a closing direction;
a holding member (24-1) provided on a nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle portion (20) and holding the liquid therein by atmospheric pressure,
a cleaning water jetting section (201) for jetting cleaning water onto the holding member (24-1) is provided at a position below and spaced apart from the holding member (24-1);
The cleaning water jetting unit (201) is configured to be rotatable about a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and to be movable along the vertical direction.
前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されている
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to claim 7 ,
a nozzle (201a4) of the cleaning water spraying portion (201) is disposed symmetrically with respect to a virtual center line (CL') of the filling nozzle portion (20) along an edge of the holding member (24-1).
前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されている
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to claim 8 ,
the injection port (201a4) is formed on a partial inclined surface (201a3) that is inclined outward from an inner circumferential surface (201a2) of a hollow cylindrical portion (201a1) having a rectangular cross section, and whose normal vector is directed toward the holding member (24-1).
前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成している
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to claim 8 ,
The filling device is characterized in that the injection port (201a4) has a horizontally long slit shape.
前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されている
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to any one of claims 7 to 10 ,
The filling device is characterized in that an arm support portion (202c) supporting the arm (202b) has a piping flow path (202d) for transporting used cleaning water connected to an underside of the arm support portion (202c) in a manner perpendicular to the arm (202b).
前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている
ことを特徴とする充填装置。 A filling cylinder portion (10) that sucks or discharges liquid by sliding a piston (11);
a filling nozzle portion (20) communicating with the filling cylinder portion (10) and discharging liquid into the paper container;
an intake valve portion (30) that opens/stops the supply of liquid from a liquid storage portion (9) to the filling cylinder portion (10) while being biased in a closing direction;
a nozzle valve portion (40) that opens/stops the supply of liquid to the filling nozzle portion (20) while being biased in a closing direction;
a holding member (24-1) provided on a nozzle discharge surface at the tip of the filling nozzle portion (20) and holding the liquid therein by atmospheric pressure,
a cleaning water storage section (202) for immersing a tip of the filling nozzle section (20) in cleaning water is provided at a position below and spaced from the holding member (24-1);
The cleaning water storage section (202) is configured to be swingable about a predetermined axis (202e) via a hollow arm (202b) and to be movable along the vertical direction.
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備える
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to claim 12 ,
The cleaning water storage section (202) is provided with a vibration generating device (205) for vibrating the cleaning water.
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備える
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to claim 13 ,
The cleaning water storage section (202) is provided with an ultrasonic wave generator or a bubble generator in combination with the vibration generator (205) or separately.
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されている
ことを特徴とする充填装置。 The filling device (100) according to any one of claims 12 to 14 ,
a cleaning water storage section (202) configured to allow the arm (202b) to repeatedly swing in both directions around the axis (202e) when the tip of the filling nozzle section (20) is immersed in cleaning water.
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