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公開番号2025069865
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179850
出願日2023-10-18
発明の名称充填装置
出願人澁谷工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B67C 3/28 20060101AFI20250423BHJP(びん,広口びんまたは類似の容器の開封または密封;液体の取扱い)
要約【課題】充填バルブに設けた第1昇降軸に対する第2昇降軸の追従性を向上させる。
【解決手段】
充填バルブ6は、バルブハウジング11内を昇降可能に設けられた第1昇降軸12と、ピストン13および弁体Bbを備えた第2昇降軸14と、上記第1昇降軸12を昇降させる電動駆動手段15と、ピストン13の上方に形成された圧力室R1にエアを供給するエア供給手段16とを備え、上記第1昇降軸と第2昇降軸とを磁着させる磁石26を備えている。
液体を吐出させる際、電動駆動手段15が上記第1昇降軸12を上昇させると、上記磁石26の磁力によって上記第2昇降軸14と上記第1昇降軸12とが一体的に上昇する。
液体の吐出を停止させる際、上記エア供給手段16が上記圧力室R1にエアを供給させると、上記磁石26の磁力に抗して上記第2昇降軸14が上記第1昇降軸12から離脱して下降する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
容器に充填液を充填する充填バルブを備えた充填装置であって、
上記充填バルブは、
内部に液通路および弁座が形成されるとともに下端部に吐出口が形成された筒状のバルブハウジングと、
上記バルブハウジング内を昇降可能に設けられた第１昇降軸と、
上記第１昇降軸の下方に上記バルブハウジング内を昇降可能に設けられ、ピストンを備えるとともに当該ピストンの下方に弁体を備えた第２昇降軸と、
上記第１昇降軸を昇降させる電動駆動手段と、
上記ピストンの上方に形成された圧力室にエアを供給するエア供給手段と、
上記第１昇降軸または上記第２昇降軸の少なくとも一方に設けられて、上記第１昇降軸と第２昇降軸とを磁着させる磁石とを備え、
さらに、上記充填バルブの電動駆動手段およびエア供給手段を制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記吐出口から液体を吐出させる際には、上記電動駆動手段によって上記第１昇降軸を上昇させることで、上記磁石の磁力によって上記第２昇降軸を上記第１昇降軸に磁着させた状態で一体的に上昇させて上記弁体を上記弁座から離座させ、
上記吐出口から液体の吐出を停止させる際には、上記エア供給手段によって上記圧力室にエアを供給させて、上記磁石の磁力に抗して上記第２昇降軸を上記第１昇降軸から離脱させて下降させることにより、上記弁体を上記弁座に押し付けることを特徴とする充填装置。
続きを表示（約 65 文字）【請求項２】
上記ピストンの下方に、外気と常時連通する逃がし室を設けたことを特徴とする請求項１に記載の充填装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は充填装置に関し、より詳しくは、電動駆動手段によって充填バルブを開閉させて容器に充填液を充填する充填装置に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、容器に充填液を充填する充填装置が知られ、内部に液通路が形成されるとともに下端部に吐出口および弁座が形成された筒状のバルブハウジングと、バルブハウジング内を昇降可能に設けられるとともに下端部に弁体が設けられた昇降軸と、上記昇降軸を昇降させる電動駆動手段とを備えたものが知られている。
上記充填装置によれば、上記電動駆動手段が昇降軸を昇降させることで、バルブハウジングの弁座に弁体を着座させることができ、吐出口を開閉して充填液の充填を行うようになっている。
このような充填装置として、電動駆動手段によって昇降可能に設けられた第１昇降軸の下方に、ピストンを備えた第２昇降軸を設けるとともに、上記ピストンの上方に形成された圧力室にエアを供給するエア供給手段を備えたものも知られている（特許文献１）。
上記特許文献１の充填装置によれば、上記弁体が上記弁座から離脱した状態で、上記エア供給手段が上記圧力室にエアを供給すると、上記第１昇降軸から上記第２昇降軸が離脱して下降し、上記弁体を上記弁座に着座させることが可能となっている。
これにより、吐出口を速やかに閉鎖することが可能となり、特に高粘度の液体を充填する際において、吐出口からの液垂れを防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２６８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで上記特許文献１の充填装置の場合、上記第２昇降軸の下方には第２圧力室が形成されており、当該第２圧力室に常時エアを供給することで、第２昇降軸を上方に付勢するようになっている。
このため、上記弁座に弁体が着座している状態から、吐出口を開放するために電動駆動手段が第１昇降軸を上昇させると、上記第２圧力室のエアによって第２昇降軸が第１昇降軸に追従して上昇するようになっている。
しかしながら、上記第２圧力室のエアの圧力が低い場合、電動駆動手段が上記第１昇降軸を上昇させても、第２昇降軸が追従できずに弁体が弁座から離座するタイミングが遅れてしまい、充填液の充填量にばらつきが生じる恐れがあった。
これに対し、上記第２圧力室に供給するエアの圧力を高く設定すると、第２昇降軸を第１昇降軸に追従させることができるものの、上記弁体を弁座に着座させるための電動駆動手段の駆動力や、ピストンの上部に形成された第１圧力室への圧力を大きくしなければならず、より大型の電動駆動手段やコンプレッサーを使用する必要が生じてしまう。
このような問題に鑑み、本発明は第１昇降軸の上昇に対する第２昇降軸の追従性を向上させることが可能な充填装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１の発明にかかる充填装置は、容器に充填液を充填する充填バルブを備えた充填装置であって、
上記充填バルブは、
内部に液通路および弁座が形成されるとともに下端部に吐出口が形成された筒状のバルブハウジングと、
上記バルブハウジング内を昇降可能に設けられた第１昇降軸と、
上記第１昇降軸の下方に上記バルブハウジング内を昇降可能に設けられ、ピストンを備えるとともに当該ピストンの下方に弁体を備えた第２昇降軸と、
上記第１昇降軸を昇降させる電動駆動手段と、
上記ピストンの上方に形成された圧力室にエアを供給するエア供給手段と、
上記第１昇降軸または上記第２昇降軸の少なくとも一方に設けられて、上記第１昇降軸と第２昇降軸とを磁着させる磁石とを備え、
さらに、上記充填バルブの電動駆動手段およびエア供給手段を制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記吐出口から液体を吐出させる際には、上記電動駆動手段によって上記第１昇降軸を上昇させることで、上記磁石の磁力によって上記第２昇降軸を上記第１昇降軸に磁着させた状態で一体的に上昇させて上記弁体を上記弁座から離座させ、
上記吐出口から液体の吐出を停止させる際には、上記エア供給手段によって上記圧力室にエアを供給させて、上記磁石の磁力に抗して上記第２昇降軸を上記第１昇降軸から離脱させて下降させることにより、上記弁体を上記弁座に押し付けることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によれば、ピストンの上方に形成した圧力室にエアを供給すると、磁石の磁力に抗して第２昇降軸を第１昇降軸より離脱させて下降させることができるため、速やかに弁体を弁座に着座させて吐出口を閉鎖することができる。
一方、弁体を弁座から離脱させて吐出口を開放する際には、第１昇降軸を上昇させると、上記磁石によって磁着した第２昇降軸が一体的に上昇するため、速やかに吐出口を開放することができ、また大型の電動駆動手段やコンプレッサーが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態にかかる充填装置を備えた充填システムの平面図
充填バルブの断面図
充填バルブの閉鎖完了状態を示した要部断面図
充填バルブの小投状態を示した要部断面図
充填バルブの大投状態を示した要部断面図
第１モードでの充填バルブの閉鎖状態を示した要部断面図
第２モードでの充填バルブの閉鎖状態を示した要部断面図
充填バルブの動作を示したグラフ
充填バルブの緊急閉鎖状態を示した要部断面図
第２実施形態にかかる充填バルブの要部断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図示実施形態について本発明を説明すると、図１は容器Ｖ（図２参照）に充填液を充填する充填装置２を備えた充填システム１の平面図を示し、コンピューターなどからなる制御手段３（図２参照）によって制御されるようになっている。
上記充填システム１は第１～第５回転テーブル４Ａ～４Ｅを備え、各回転テーブル４Ａ～４Ｅの外周にはそれぞれ容器Ｖを把持するグリッパ５（図２参照）が設けられている。このうち第３回転テーブル４Ｃは本発明に係る充填装置２の回転テーブルを構成し、容器Ｖに充填液を充填する充填バルブ６（図２参照）が上記グリッパ５と同じ間隔で設けられている。
このような構成により、上流側に位置する第１、第２回転テーブル４Ａ、４Ｂによって空の容器Ｖが搬送されると、第２回転テーブル４Ｂと第３回転テーブル４Ｃとの接近した位置において容器Ｖが受け渡されるようになっている。
そして第３回転テーブル４Ｃでは、当該第３回転テーブル４Ｃの回転に伴って充填バルブ６が所定量の充填液を容器Ｖに充填し、その後充填液が充填された各容器Ｖは、第３回転テーブル４Ｃの下流側に配置された第４、第５回転テーブル４Ｄ、４Ｅによって図示しない後工程へと受け渡されるようになっている。
【０００９】
図２は上記第３回転テーブル４Ｃに設けられた充填バルブ６の断面図を示している。ここで充填バルブ６の構成について、図２の他、図３～図５を用いて説明する。
各充填バルブ６は、内部に液通路が形成されるとともに下端部に吐出口１１ａおよび弁座Ｂａが形成された筒状のバルブハウジング１１と、バルブハウジング１１内を昇降可能に設けられた第１昇降軸１２と、上記バルブハウジング１１の内部において上記第１昇降軸１２の下方を昇降可能に設けられ、ピストン１３を備えるとともに下端部に弁体Ｂｂを備えた第２昇降軸１４と、上記第１昇降軸１２を昇降させる電動駆動手段１５とを備えている。
また本実施形態の充填装置２は、各充填バルブ６にエアを供給するエア供給手段１６を備えており、各充填バルブ６とエア供給手段１６との間に配設された導管１７には制御手段３によって制御される電磁弁１８が設けられている。
上記構成を有する充填装置２によれば、上記制御手段３が上記電動駆動手段１５および上記エア供給手段１６の電磁弁１８を制御することにより、上記充填バルブ６において吐出口１１ａの開閉を行い、吐出口１１ａの下方に位置した容器Ｖに充填液を充填するものとなっている。
【００１０】
上記バルブハウジング１１は、上記第１昇降軸１２や上記ピストン１３を収容する円筒状の本体部２１と、上記第２昇降軸１４を収容するとともに下端部に吐出口１１ａが形成されたノズル部２２とを備えている。
上記本体部２１は筒状を有しており、上記ピストン１３を昇降可能に収容するシリンダを構成している。また本体部２１の上部では上記第１昇降軸１２が気密を維持した状態で貫通しており、下部では上記第２昇降軸１４が気密を維持した状態で貫通している。
上記本体部２１の内部には、上記ピストン１３の上部に圧力室Ｒ１が形成されており、当該圧力室Ｒ１は本体部２１の側面に形成されたエア通路２１ａを介して上記エア供給手段１６に接続されている。
上記導管１７に設けられた電磁弁１８は制御手段３によって制御されることで、エア供給手段１６と連通する給気位置と、エア供給手段１６とは連通せずに上記圧力室Ｒ１からのエアを導管１７の外部に排気する排気位置とに切り換えられるようになっている。
一方、上記ピストン１３の下部には逃がし室Ｒ２が形成されており、当該逃がし室Ｒ２は本体部２１の側面に形成された逃がし通路２１ｂを介して外部に連通している。
（【００１１】以降は省略されています）

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