JP2534801B2 - Liquid filling device - Google Patents
Liquid filling deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、紙製の筒状容器の内部
に液体内容物、例えば酒、ジュース、牛乳などを注入す
るための液体充填装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid filling device for injecting a liquid content such as liquor, juice, milk into a cylindrical container made of paper.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記液体充填装置は、いわゆる充填包装
装置の一構成機器として用いられるものである。ここに
いう充填包装装置は、一般に、次のような各処理工程、
すなわち、両端が開放状態の筒状材料、いわゆるスリー
ブ材のいずれか一端を折り畳み、さらに該部を封止して
容器底部を形成する容器底部形成工程と、底部を有する
に至った容器、すなわち底部付容器の頂部開口を仮折り
する容器頂部仮折り工程と、底部付容器に液体内容物を
注入する液体充填工程と、内容物が注入された容器の頂
部を加熱して該部に粘着性を付与する容器頂部加熱工程
と、そして粘着性を有するに至った容器頂部に圧力をか
けて容器頂部を封止する容器頂部封止工程とを有してい
る。2. Description of the Related Art The liquid filling device is used as a component of a so-called filling and packaging device. The filling and packaging apparatus mentioned here generally has the following processing steps,
That is, a container bottom part forming step of folding one end of a cylindrical material with both ends open, a so-called sleeve material, and further sealing the part to form a container bottom part, and a container having a bottom part, that is, a bottom part Container top temporary folding step of temporarily folding the top opening of the attached container, liquid filling step of injecting liquid contents into the bottom attached container, heating the top of the container into which the contents have been injected to make the portion sticky It has a container top heating step of applying, and a container top sealing step of applying pressure to the container top that has become sticky to seal the container top.
【0003】本発明に係る液体充填装置は、上記一連の
工程のうちの液体充填工程を行うための装置である。こ
の液体充填装置は、一般に、液体内容物が収容された液
体タンクに連通するように配設された充填シリンダ装置
及び充填ノズルを有している。この充填シリンダ装置
は、筒状の充填シリンダと、その充填シリンダ内を摺動
する充填ピストンとを有しており、充填ピストンの吸入
行程移動により、液体タンク内の内容物を一定量だけそ
の充填シリンダ内に吸入し、さらに充填ピストンの吐出
行程移動により、その吸入した一定量の内容物を充填ノ
ズルを介して外部へ吐出する。吐出された一定量の内容
物は、充填ノズルの下に置かれた底部付容器の内部へ注
入される。充填ピストンの吸入・吐出行程間の往復移動
は繰り返して行われ、一方、充填ノズルの下には底部付
容器が間欠的に連続して搬送されてくる。従って、上述
した容器への内容物の注入作業は、連続して自動的に行
われる。The liquid filling apparatus according to the present invention is an apparatus for performing the liquid filling step of the above series of steps. This liquid filling device generally has a filling cylinder device and a filling nozzle arranged so as to communicate with a liquid tank containing a liquid content. This filling cylinder device has a tubular filling cylinder and a filling piston that slides inside the filling cylinder. The suction stroke movement of the filling piston causes the filling tank to fill a certain amount of the content in the liquid tank. By sucking into the cylinder and further moving the discharge stroke of the filling piston, a certain amount of the sucked content is discharged to the outside through the filling nozzle. The discharged fixed amount of content is poured into the inside of the bottomed container placed under the filling nozzle. The reciprocating movement of the filling piston between the suction and discharge strokes is repeated, while the bottomed container is intermittently and continuously conveyed below the filling nozzle. Therefore, the above-mentioned operation of injecting the contents into the container is continuously and automatically performed.
【0004】 上記液体充填装置において、揺動移動す
る充填揺動アームによって充填ピストンを往復移動させ
るようにした装置が知られている。この液体充填装置に
おいて、充填シリンダや充填ノズルの内部を殺菌処理す
る際には、充填揺動アームの揺動移動とは無関係に充填
ピストンを充填シリンダ内の特定位置に保持する必要が
ある。また、内容物を注入する容器に関して搬送不良が
発生した場合には、充填揺動アームの揺動移動とは無関
係に液体充填装置による液体の充填作業を中止しなけれ
ばならない。充填作業を中止するためには、充填揺動ア
ームの揺動移動とは無関係に充填ピストンを充填シリン
ダ内の特定位置に保持することが効果的である。In the above liquid filling device, there is known a device in which a filling swing arm that swings moves a filling piston back and forth. In this liquid filling device, when sterilizing the inside of the filling cylinder or the filling nozzle, it is necessary to hold the filling piston at a specific position in the filling cylinder regardless of the swing movement of the filling swing arm. Further, when a conveyance failure occurs in the container for injecting the contents, the liquid filling operation by the liquid filling device must be stopped regardless of the swing movement of the filling swing arm. In order to stop the filling operation, it is effective to hold the filling piston at a specific position in the filling cylinder regardless of the swing movement of the filling swing arm.
【0005】 また、上記液体充填装置において、カム
を用いた駆動装置によって充填揺動アームを揺動させる
ようにした装置も知られている。このように、駆動装置
としてカムを用いる場合には、カムフォロワをカムに圧
力下で接触させるための加圧装置が必要である。Further, in the above liquid filling device, there is also known a device in which a filling swing arm is swung by a driving device using a cam. As described above, when the cam is used as the driving device, a pressurizing device is required to bring the cam follower into contact with the cam under pressure.
【0006】 従来の液体充填装置では、殺菌処理のた
めに充填ピストンを特定位置に保持したり、充填中止の
ために充填ピストンを特定位置に保持したりする作業を
それそれ独自の機構を用いて行っていた。また、充填揺
動アームのための駆動装置としてカムを利用したものを
用いる場合には、カムフォロワをカムに圧力下で接触さ
せるための専用の加圧装置を設ける必要があった。しか
しながら上記従来の装置では、上記の各機構を独自に設
置することにより液体充填装置が非常に大型になってし
まうという問題がある。また、充填シリンダのまわりの
狭い領域内に上記の各機構を設置するということは非常
に難しく、それらの各機構を狭い領域内に無理に設置す
ると、互いの動作が干渉して故障を起こしやすいという
問題があった。In the conventional liquid filling device, the operation of holding the filling piston at a specific position for sterilization or holding the filling piston at a specific position for stopping filling is performed by using its own mechanism. I was going. Further, when using a cam as the drive device for the filling swing arm, it is necessary to provide a dedicated pressurizing device for bringing the cam follower into contact with the cam under pressure. However, in the above-mentioned conventional apparatus, there is a problem that the liquid filling apparatus becomes very large by individually installing the above-mentioned mechanisms. Also, it is very difficult to install each of the above mechanisms in a narrow area around the filling cylinder, and if each of these mechanisms is forcibly installed in a narrow area, their operations interfere with each other and a failure is likely to occur. There was a problem.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みてなされたものであって、充填シリンダ内にお
いて充填ピストンを希望する位置に固定保持する作業及
びカム駆動手段のためのカム圧力を発生する作業を1個
の機構によって実現することにより、液体充填装置の構
造を簡単にし、同時に液体充填装置に関して故障の少な
い安定した動作を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a cam for a work and a cam driving means for fixing and holding the filling piston at a desired position in the filling cylinder. It is an object of the present invention to simplify the structure of the liquid filling device by realizing the work of generating pressure by one mechanism, and at the same time, to obtain stable operation with less failure of the liquid filling device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る液体充填装置は、液体が収容された液
体タンクに連通する筒状の充填シリンダと、充填シリン
ダの内部を摺動する充填ピストンと、充填ピストンと一
体なピストンロッドと、ピストンロッドに連結されてい
て揺動可能である充填揺動アームとを有する液体充填装
置において、上記充填揺動アームを揺動させるカム駆動
手段と、上記ピストンロッドと一体に移動するピストン
と、そのピストンに充填シリンダへ近づく方向の圧力又
は充填シリンダから離れる方向の圧力を付与するピスト
ン−シリンダ駆動手段とを有することを特徴とする。ピ
ストン−シリンダ駆動手段は、上記ピストンを摺動自在
に格納するシリンダと、そのシリンダ内に空気等の圧力
付与媒体を導入する機構とを用いることによって構成で
きる。In order to achieve the above object, a liquid filling device according to the present invention comprises a cylindrical filling cylinder communicating with a liquid tank containing a liquid and sliding inside the filling cylinder. In a liquid filling device having a filling piston for charging, a piston rod integrated with the filling piston, and a filling swinging arm connected to the piston rod and swingable, a cam drive means for swinging the filling swinging arm. And a piston that moves integrally with the piston rod, and piston-cylinder driving means that applies pressure to the piston in a direction toward the filling cylinder or pressure in a direction away from the filling cylinder. The piston-cylinder driving means can be configured by using a cylinder that slidably stores the piston and a mechanism that introduces a pressure applying medium such as air into the cylinder.
【0009】[0009]
【作用】上記液体充填装置では、カム駆動手段によって
駆動されて充填揺動アームが揺動移動し、その充填揺動
アームの揺動によりピストンロットが往復直線移動し、
そしてそのピストンロッドの往復直線移動によって充填
ピストンが充填シリンダ内で往復直線移動する。この充
填ピストンの往復直線移動により、充填シリンダ内に一
定量の液体が吸入され、その吸入された液体が充填シリ
ンダから外部へ吐出される。ピストン−シリンダ駆動手
段によってピストンに充填シリンダヘ近づく方向の圧力
を与えれば、充填ピストンをカム駆動手段による駆動力
から切り離して充填シリンダ内の特定位置に固定保持で
きる。これにより、充填揺動アームの揺動移動に関係な
く、液体充填装置による液体の吸入・吐出作業を停止で
きる。また、充填シリンダの内部の全体を殺菌処理する
のに適した位置に充填ピストンを固定保持することもで
きる。一方、ピストン−シリンダ駆動手段によってピス
トンに充填シリンダから離れる方向の圧力を与えれば、
充填揺動アームをカム駆動手段内のカムに押し付けるこ
とができる。これにより、カム駆動手段によって充填揺
動アームを揺動させるに足るカム圧力が確保される。In the above liquid filling apparatus, the filling swing arm is swung by being driven by the cam driving means, and the piston lot is reciprocally moved linearly by the swing of the filling swing arm.
The reciprocating linear movement of the piston rod causes the filling piston to reciprocate linearly in the filling cylinder. By this reciprocating linear movement of the filling piston, a certain amount of liquid is sucked into the filling cylinder, and the sucked liquid is discharged from the filling cylinder to the outside. If the piston-cylinder driving means applies pressure to the piston in a direction approaching the filling cylinder, the filling piston can be separated from the driving force of the cam driving means and fixedly held at a specific position in the filling cylinder. This makes it possible to stop the liquid suction / discharge work by the liquid filling device regardless of the swing movement of the filling swing arm. Further, the filling piston can be fixedly held at a position suitable for sterilizing the entire inside of the filling cylinder. On the other hand, if the piston-cylinder driving means applies pressure to the piston in a direction away from the filling cylinder,
The filling rocker arm can be pressed against the cam in the cam drive means. As a result, a cam pressure sufficient to swing the filling swing arm by the cam drive means is secured.
【0010】[0010]
【実施例】本発明に係る液体充填装置を説明するのに先
立って、まず、その液体充填装置が付設される充填包装
装置、特に無菌充填包装装置について簡単に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the liquid filling apparatus according to the present invention, first, a filling and packaging apparatus provided with the liquid filling apparatus, particularly an aseptic filling and packaging apparatus will be briefly described.
【0011】図7は、その無菌充填包装装置の一例の全
体を示している。この無菌充填包装装置は、大きく分け
て、スリーブ材殺菌部1と、容器底部形成部2と、そし
て成形充填部3とによって構成されている。これらの各
部は、いずれも、ステンレスの板材などによって形成さ
れた密閉チャンバ4及び5によってその全体が覆われて
おり、その内部は無菌あるいは減菌状態(以下、単に無
菌状態という)に保持されている。FIG. 7 shows the entire example of the aseptic filling and packaging apparatus. The aseptic filling and packaging apparatus is roughly divided into a sleeve material sterilizing unit 1, a container bottom forming unit 2, and a molding filling unit 3. Each of these parts is entirely covered with closed chambers 4 and 5 formed of a stainless steel plate or the like, and the inside thereof is kept sterile or sterilized (hereinafter, simply referred to as sterile). There is.
【0012】密閉チャンバ4及び5内を無菌状態に保持
する方法としては種々の方法が考えられるが、例えば、
密閉チャンバ4,5内の各所に殺菌液噴霧ノズル(図示
せず)を配設しておき、それらのノズルを介して密閉チ
ャンバ4,5内全域にむらなく殺菌液を噴霧し、次いで
ブロワ(図示せず)などによって密閉チャンバ4,5内
に高温乾燥空気を流すことによって、その内部を乾燥さ
せる。その後、無菌エアを密閉チャンバ4,5内に流
し、その空気流によて各チャンバの内部を陽圧、すなわ
ち外気圧よりも高い状態に保持する。この陽圧状態を維
持することにより、密閉チャンバ4,5内に細菌が侵入
するのを防止して、各チャンバの内部を無菌状態に保持
する。Various methods are conceivable for maintaining the inside of the closed chambers 4 and 5 in a sterile condition.
Disinfectant spray nozzles (not shown) are arranged in various places in the closed chambers 4 and 5, and the disinfectant is sprayed evenly throughout the closed chambers 4 and 5 through these nozzles, and then a blower ( The inside of the closed chambers 4 and 5 is dried by flowing hot dry air into the closed chambers 4 and 5 (not shown). Then, aseptic air is flown into the closed chambers 4 and 5, and the inside of each chamber is maintained at a positive pressure, that is, a state higher than the external pressure by the air flow. By maintaining this positive pressure state, bacteria are prevented from entering the closed chambers 4 and 5, and the inside of each chamber is kept sterile.
【0013】スリーブ材殺菌部1は、紙を主体とする積
層材料によって形成されていて両端が開放状態の筒状容
器材料、すなわちスリーブ材6の外面及び内面を殺菌処
理するための部分である。この殺菌処理を行うための具
体的な方法は既に公知であるので詳しい説明は省略する
が、例えば、過酸化水素水などといった殺菌液が収納さ
れた殺菌液タンク(図示せず)内にスリーブ材6の全体
を浸し、次いで、高温乾燥空気を吹き付けて乾燥処理を
施すなどといった殺菌処理を採用することができる。The sleeve material sterilization unit 1 is a portion for sterilizing the outer surface and the inner surface of the cylindrical container material, that is, the outer surface and the inner surface of the sleeve material 6, which is made of a laminated material mainly composed of paper and has both ends open. Since a specific method for performing this sterilization treatment is already known, detailed description thereof will be omitted. For example, a sleeve material is provided in a sterilization liquid tank (not shown) in which a sterilization liquid such as hydrogen peroxide solution is stored. It is possible to employ a sterilizing treatment in which the whole of 6 is soaked and then hot dry air is blown to perform a drying treatment.
【0014】こうして殺菌処理を施されたスリーブ材6
は、容器底部形成部2に設置された8本のマンドレル7
のうちの1本の外周に押し込まれ、その外周にはめ込ま
れる。各マンドレル7は、センターブロック8を中心と
して矢印A方向へ間欠的に回転する。この間欠回転の
間、1本のマンドレル7にはめ込まれたスリーブ材6の
外側開放端Pが、順次、第1ヒータ9及び第2ヒータ1
0によって加熱されて粘着性を付与され、そして、ボト
ム折込み装置11によって開放端Pを折り込み、さら
に、その折り込まれた部分をボトムプレス装置12によ
って押し付ける。この押し付け処理の際、上記のように
スリーブ材6の開放端部分Pに付与された粘着性によ
り、スリーブ材端部同士が接着されて、該端部に容器底
部が形成される。The sleeve material 6 thus sterilized
Is the eight mandrels 7 installed in the container bottom forming part 2.
It is pushed into the outer circumference of one of them and fitted into the outer circumference. Each mandrel 7 rotates intermittently around the center block 8 in the arrow A direction. During this intermittent rotation, the outer open end P of the sleeve member 6 fitted in the one mandrel 7 is sequentially arranged in the first heater 9 and the second heater 1.
It is heated by 0 to give tackiness, and the open end P is folded by the bottom folding device 11, and the folded portion is pressed by the bottom pressing device 12. During this pressing process, the end portions of the sleeve material are adhered to each other by the adhesiveness imparted to the open end portion P of the sleeve material 6 as described above, and the container bottom portion is formed at the end portion.
【0015】こうして形成された底部付容器は、マンド
レル7が鉛直下方を向く位置まで回転移動して停止した
ときに、容器取出し装置(図示せず)によって、そのマ
ンドレル7の下方へ引き抜かれる。The bottomed container thus formed is pulled out below the mandrel 7 by a container take-out device (not shown) when the mandrel 7 is rotationally moved to a position facing vertically downward and stopped.
【0016】成形充填部3の内部であってマンドレル7
の下方位置には、環状の容器搬送チェーン13が張設さ
れている。この搬送チェーン13は矢印D方向へ周回動
するようになっており、さらにその搬送チェーン13の
外周面には、多数の搬送片14が、容器幅よりもわずか
に広い適宜の間隔で等間隔に取り付けられている。Inside the molding and filling section 3, the mandrel 7
An annular container transport chain 13 is stretched at a lower position of. The transport chain 13 is configured to rotate in the direction of arrow D, and a large number of transport pieces 14 are formed on the outer peripheral surface of the transport chain 13 at appropriate intervals slightly wider than the container width. It is installed.
【0017】マンドレル7から引き抜かれた上記底部付
容器15は、その底部を下向きにして、順次、2つの搬
送片14の間に降ろされ、搬送チェーン13のD方向へ
の周回動に応じ、搬送片14によって押されながら間欠
的に矢印D方向へ直線的に搬送される。この場合、搬送
チェーン13の往動側一側面の下方位置には、予め、容
器15の幅よりも狭い適宜の幅の板材によって形成され
た搬送レール16が、施設されている。搬送片14によ
って押されながら搬送チェーン13の周回動に従って搬
送される底部付容器15は、その底部が上記搬送レール
16に載った状態で移動する。The bottomed container 15 pulled out from the mandrel 7 is successively lowered with the bottom part facing downward between the two transport pieces 14 and transported in accordance with the circumferential rotation of the transport chain 13 in the D direction. While being pushed by the piece 14, it is intermittently conveyed linearly in the direction of arrow D. In this case, a transportation rail 16 formed of a plate material having an appropriate width narrower than the width of the container 15 is installed in advance at a position below one side surface on the forward side of the transportation chain 13. The container 15 with a bottom portion, which is transported by the circumferential rotation of the transport chain 13 while being pushed by the transport piece 14, moves with the bottom portion thereof resting on the transport rail 16.
【0018】こうして搬送される容器15は、一対の三
角状プレス片を備えた第1トップブレーカ17によっ
て、その頂部が一次仮折りされる。頂部が一次仮折りさ
れた容器15は、次いで、液体充填装置18へ送り込ま
れる。この液体充填装置18は、内容物、例えば酒、ジ
ュース、牛乳などが収容されている液体タンク19、第
1充填ノズル20及び第2充填ノズル21を有してい
る。液体充填装置18へ送り込まれた容器15には、各
充填ノズル20,21から吐出される液体タンク19内
の内容物が注入される。The top of the container 15 thus conveyed is first temporarily folded by the first top breaker 17 having a pair of triangular press pieces. The container 15 whose top is temporarily folded is then sent to the liquid filling device 18. The liquid filling device 18 has a liquid tank 19 in which contents such as sake, juice and milk are stored, a first filling nozzle 20 and a second filling nozzle 21. The container 15 sent to the liquid filling device 18 is filled with the contents in the liquid tank 19 discharged from the filling nozzles 20 and 21.
【0019】内容物が注入された容器15は、その後、
一対の三角状プレス片を備えた第2トップブレーカ22
によって二次仮折りを施され、その後、ヒータ23によ
って、その二次仮折りされた頂部が加熱される。この加
熱により、容器頂部に粘着性が付与される。加熱処理後
の容器15は、トッププレス装置24によって折り込み
及び加圧処理を受け、その結果、頂部が山形状に封止さ
れた、製品としての内容物入り容器25が製造される。
この製品容器25は、予め密閉チャンバ4の左端部(図
面手前側)に設けられた容器取出し用開口26を介して
密閉チャンバ4の外側へ取り出される。The container 15 filled with the contents is then
Second top breaker 22 having a pair of triangular press pieces
Secondary temporary folding is performed by the heater 23, and then the top portion of the secondary temporary folding is heated by the heater 23. This heating imparts tackiness to the top of the container. The container 15 after the heat treatment is subjected to folding and pressure treatment by the top press device 24, and as a result, a container 25 containing the content as a product having the top sealed in a mountain shape is manufactured.
The product container 25 is taken out to the outside of the closed chamber 4 through a container taking-out opening 26 provided in the left end portion (front side in the drawing) of the closed chamber 4 in advance.
【0020】なお、上記装置では、液体充填装置18を
除いた全ての機器が、無菌状態に保持された密閉チャン
バ4の内部に格納されている。液体充填装置18に関し
ても、充填ノズル20,21は密閉チャンバ4内に格納
されている。従って、スリーブ材6の投入から製品とし
ての内容物入り容器25が製造されるまでの各工程は全
て無菌状態に保持された密閉チャンバ4,5の内部で行
われ、よって、製造された内容物入り容器25の内部は
確実に無菌状態に保持される。In the above apparatus, all equipment except the liquid filling device 18 is housed inside the sealed chamber 4 which is kept in a sterile condition. As for the liquid filling device 18, the filling nozzles 20 and 21 are housed in the closed chamber 4. Therefore, all steps from the introduction of the sleeve material 6 to the production of the container 25 containing the product as a product are performed inside the sealed chambers 4 and 5 which are kept in an aseptic state. The inside of 25 is reliably kept sterile.
【0021】以下、液体充填装置18について詳細に説
明する。図1及び図2は、いずれも、図7の矢印I方向
から液体充填装置18を見た場合に相当している。図1
は特に、液体充填装置18の内容物注入機能を奏する機
構を示しており、図2は特に、後述する容器昇降機能を
奏する機構を示している。これらの図は、いずれも、同
じ方向から同じ部分を見たものであるから、原則的には
両図が重なって示されるものであるが、本明細書では、
上記の各機能をわかり易く説明するため、便宜的に両機
能を奏する部分を図1及び図2の2つの図に分けて示
し、説明上不要な部材はその図示を省略してある。The liquid filling device 18 will be described in detail below. 1 and 2 both correspond to the case where the liquid filling device 18 is viewed from the direction of arrow I in FIG. 7. FIG.
Particularly shows a mechanism that has a function of injecting the contents of the liquid filling device 18, and FIG. 2 particularly shows a mechanism that has a function of raising and lowering a container described later. Since these figures are all viewed from the same direction from the same direction, they are basically shown as overlapping, but in the present specification,
In order to explain each of the above functions in an easy-to-understand manner, for convenience, parts that perform both functions are shown separately in the two drawings of FIGS. 1 and 2, and members that are unnecessary for explanation are omitted.
【0022】上記の各機能を説明するのに先立って、ま
ず、図1及び図2に示された構造について説明する。両
図に示すように、液体充填装置18は、それぞれが固定
して設置されている基台27、中間機枠28、そして上
部機枠29の間に設けられている。既に説明した無菌状
態保持用の密閉チャンバ4は、中間機枠28と上部機枠
29との間に配置されている。Prior to describing each of the above functions, the structure shown in FIGS. 1 and 2 will be described first. As shown in both figures, the liquid filling device 18 is provided between a base 27, an intermediate machine frame 28, and an upper machine frame 29, which are fixedly installed. The closed chamber 4 for maintaining the aseptic state described above is arranged between the intermediate machine casing 28 and the upper machine casing 29.
【0023】まず、内容物注入処理に関与する構造につ
いて説明する。上部機枠29の上には、充填シリンダ3
0と、連通管31を介してその充填シリンダ30に連通
する吐出シリンダ32とによって構成された充填シリン
ダ装置33が設けられている。充填シリンダ30の上部
には、液体タンク19(図7)に連通する内容物供給管
34が接続されている。そして、吐出シリンダ32の下
方には、密閉チャンバ4の内部へ突出する上記第1充填
ノズル20が接続されている。充填ノズルに関しては、
図7及び図4に示すように、容器15の搬送方向(D方
向)下流側にこの第1充填ノズル20の他に、第2充填
ノズル21も設置されている。この第2充填ノズル21
に付随する構造は、第1充填ノズル20に付随するもの
と全く同じであるので、これ以降の説明は、第1充填ノ
ズル20に付随するものを例示して行うことにする。First, the structure involved in the content injection process will be described. Above the upper machine casing 29, the filling cylinder 3
There is provided a filling cylinder device 33 constituted by 0 and a discharge cylinder 32 which communicates with the filling cylinder 30 via a communication pipe 31. A content supply pipe 34 that communicates with the liquid tank 19 (FIG. 7) is connected to the upper portion of the filling cylinder 30. Then, below the discharge cylinder 32, the first filling nozzle 20 projecting into the closed chamber 4 is connected. Regarding the filling nozzle,
As shown in FIGS. 7 and 4, in addition to the first filling nozzle 20, a second filling nozzle 21 is installed downstream of the container 15 in the transport direction (D direction). This second filling nozzle 21
Since the structure associated with the first filling nozzle 20 is exactly the same as the structure associated with the first filling nozzle 20, the following description will be given by exemplifying the one associated with the first filling nozzle 20.
【0024】図1において、充填シリンダ30の中央部
には弁座35が形成され、そしてそのシリンダ30の内
部には充填ピストン36が上下方向へ摺動可能に設けら
れている。図3に示すように弁座35には、圧縮バネ3
7のバネ力の下に吸入バルブ38が下方から接触してい
る。充填ピストン36はピストンロッド39の上端に固
定されており、そのピストンロッド39は上部機枠29
を貫通して下方へ延びている。図1に示すように中間機
枠28の上には、後述するいくつかの機能を併せて有す
る充填用エアシリンダ40が固定して設置されており、
このエアシリンダ40を軸方向に貫通するアクチュエー
タロッド41の上端に、上記充填シリンダ30側のピス
トンロッド39の下端が回動自在に連結されている。ア
クチュエータロッド41の中間部にはピストン42が固
定されている。このピストン42は、充填用エアシリン
ダ40のエアポート43あるいは44を介してエアを吸
入あるいは排出することにより、上方あるいは下方へ付
勢される。In FIG. 1, a valve seat 35 is formed at the center of the filling cylinder 30, and a filling piston 36 is provided inside the cylinder 30 so as to be vertically slidable. As shown in FIG. 3, the compression spring 3 is attached to the valve seat 35.
The suction valve 38 contacts from below under the spring force of 7. The filling piston 36 is fixed to the upper end of a piston rod 39, and the piston rod 39 is attached to the upper machine frame 29.
And extends downward. As shown in FIG. 1, on the intermediate machine frame 28, a filling air cylinder 40 that also has some functions described later is fixedly installed,
The lower end of the piston rod 39 on the filling cylinder 30 side is rotatably connected to the upper end of an actuator rod 41 that penetrates the air cylinder 40 in the axial direction. A piston 42 is fixed to the intermediate portion of the actuator rod 41. The piston 42 is urged upward or downward by sucking or discharging air through the air port 43 or 44 of the filling air cylinder 40.
【0025】中間機枠28の下面には、下方へ延びるブ
ラケット45が固定して取り付けられており、そのブラ
ケット45によって充填揺動アーム46が支持されてい
る。この充填揺動アーム46は、支軸47を中心として
自由に回動できるようになっている。充填揺動アーム4
6の左端部には、第1ギア48及びそれと一体な送りネ
ジ49が取り付けられている。この送りネジ49に噛み
合うネジブロック50を備えた移動アーム51の上端
が、上記アクチュエータロッド41の下端に回動自在に
連結されている。A bracket 45 extending downward is fixedly attached to the lower surface of the intermediate machine frame 28, and the filling swing arm 46 is supported by the bracket 45. The filling swing arm 46 can freely rotate about a support shaft 47. Filling swing arm 4
A first gear 48 and a feed screw 49 integral with the first gear 48 are attached to the left end portion of 6. The upper end of a moving arm 51 having a screw block 50 that meshes with the feed screw 49 is rotatably connected to the lower end of the actuator rod 41.
【0026】充填揺動アーム46の左端部には、上記第
1ギア48と噛み合う第2ギア52が取り付けられてい
る。この第2ギア52は、充填揺動アーム46と平行に
延びる駆動ロッド53の先端(左端)に固定されてお
り、この駆動ロッド53の右端は、カップリング54を
介してサーボモータ55の出力軸に連結されている。こ
のサーボモータ55は、充填揺動アーム46から紙面垂
直方向奥側へ突出するブラケット56に固定されていて
充填揺動アーム46と一体になっている。また、この充
填揺動アーム46は、図示されていない制御装置からの
指令に基づいて適時に、適宜の回転角度又は回転数だけ
回動する。A second gear 52 meshing with the first gear 48 is attached to the left end of the filling swing arm 46. The second gear 52 is fixed to the tip (left end) of a drive rod 53 extending in parallel with the filling swing arm 46, and the right end of the drive rod 53 has an output shaft of a servo motor 55 via a coupling 54. Are linked to. The servo motor 55 is fixed to a bracket 56 protruding from the filling swing arm 46 to the rear side in the direction perpendicular to the paper surface, and is integrated with the filling swing arm 46. Further, the filling swing arm 46 is rotated by an appropriate rotation angle or rotation number at appropriate times based on a command from a control device (not shown).
【0027】充填揺動アーム46において、移動アーム
51と充填揺動アーム46との連結点であるネジブロッ
ク50と、揺動中心である支軸47との間のほぼ中央位
置に、カムフォロワとしてのローラ57が回転自在に設
けられている。また、このカムフォロワ57の下には、
紙面垂直方向、すなわち容器搬送方向に対して並行に延
びる回転駆動軸58の軸上に固定された偏心円盤カム5
9が配設されている。カムフォロワ57は、充填用エア
シリンダ40によって付与される圧力の下にカム59に
接触している。In the filling swing arm 46, a cam follower as a cam follower is provided at a substantially central position between a screw block 50 which is a connecting point of the moving arm 51 and the filling swing arm 46 and a support shaft 47 which is a swing center. A roller 57 is rotatably provided. Also, under this cam follower 57,
Eccentric disk cam 5 fixed on the axis of rotation drive shaft 58 extending in the direction perpendicular to the plane of the drawing, that is, parallel to the container transport direction.
9 are provided. The cam follower 57 contacts the cam 59 under the pressure applied by the filling air cylinder 40.
【0028】本実施例に係る液体充填装置においては、
異なる容量、例えば1000mlと500mlの容量の
どちらの容器にも内容物の充填を行えるように設定され
ている。従って、容器の容量変更に対応して内容物の吐
出量を変更できるように、上記のカム59の紙面奥側に
別の円盤カム60が設けられている。符号61で示す機
構は、カムフォロワ57、従って充填揺動シリンダ46
を駆動するためのカムを、カム59とカム60との間で
切り換えるためのカム切換え装置でる。In the liquid filling apparatus according to this embodiment,
It is set so that the containers can be filled with different contents, for example, both containers having a capacity of 1000 ml and a capacity of 500 ml. Therefore, another disc cam 60 is provided on the back side of the above-mentioned cam 59 in the plane of the drawing so that the discharge amount of the contents can be changed according to the change in the capacity of the container. The mechanism indicated by reference numeral 61 is a cam follower 57, and hence a filling rocking cylinder 46.
It is a cam switching device for switching the cam for driving the motor between the cam 59 and the cam 60.
【0029】充填揺動アーム46の右端部の下方には、
ストッパ機構62が設けられている。このストッパ機構
62は、図6に示すように、基台27に固定されたエア
シリンダ63と、そのエアシリンダ63の出力軸に連結
されると共に支持ブロック64のピン65を中心として
回動自在なストッパアーム66と、そのストッパアーム
66の先端にそのアームと一体に設けられた円柱状のス
トッパ67とを有している。エアシリンダ63がOFF
状態(出力軸突出時)のとき、充填揺動アーム46と一
体に設けられた突出部材68が上記ストッパ67にぶつ
かり、充填揺動アーム46がそれ以上下方へ揺動するこ
とが阻止される。一方、エアシリンダ63がON状態
(出力軸吸引時)のとき、ストッパアーム66は矢印B
方向へ回動し、ストッパ67が充填揺動アーム46の揺
動域から外れる。従って、充填揺動アーム46は、より
一層下方へ揺動可能な状態となる。このストッパ67の
退避移動は、必ずしも内容物の注入処理時に必要となる
ものではなく、充填配管系の殺菌洗浄処理、いわゆるC
IP(Cleaning In Place)処理時に必要となる動作で
ある。詳しくは、後述する。Below the right end of the filling swing arm 46,
A stopper mechanism 62 is provided. As shown in FIG. 6, the stopper mechanism 62 is connected to an air cylinder 63 fixed to the base 27 and an output shaft of the air cylinder 63, and is rotatable about a pin 65 of a support block 64. The stopper arm 66 has a stopper arm 66, and a cylindrical stopper 67 integrally provided with the arm at the tip of the stopper arm 66. Air cylinder 63 is off
In the state (when the output shaft is projecting), the projecting member 68 provided integrally with the filling swing arm 46 hits the stopper 67, and the filling swing arm 46 is prevented from swinging further downward. On the other hand, when the air cylinder 63 is in the ON state (when the output shaft is sucked), the stopper arm 66 moves in the direction of arrow B.
Then, the stopper 67 moves out of the swinging range of the filling swinging arm 46. Therefore, the filling swing arm 46 is in a state of being able to swing further downward. This retreat movement of the stopper 67 is not always necessary at the time of injecting the contents, but the sterilizing and cleaning process of the filling pipe system, so-called C
This is an operation required during IP (Cleaning In Place) processing. Details will be described later.
【0030】図3において、連通管31を介して充填シ
リンダ30に連結された吐出シリンダ32の下部に、弁
座69が設けられ、さらにその下に充填ノズル20が設
けられている。弁座69には、圧縮バネ70のバネ力の
下に吐出バルブ71が下方から押し付けられている。In FIG. 3, a valve seat 69 is provided below the discharge cylinder 32 connected to the filling cylinder 30 via a communication pipe 31, and a filling nozzle 20 is provided below the valve seat 69. The discharge valve 71 is pressed against the valve seat 69 from below under the spring force of the compression spring 70.
【0031】また、充填シリンダ30の内部において、
ピストンロッド39の周囲には、該ロッド39の軸方向
に関して伸縮自在であり、しかもそれ自身を境として内
外を気密に遮蔽する伸縮体、例えばゴム製の蛇腹部材7
2が設けられている。また、充填シリンダ30の下部ブ
ロック73には、蛇腹部材72の内側と外気とを連通す
るエア通路74が開けられている。上記の蛇腹部材72
は、ピストンロッド39、従って充填ピストン36が上
下方向へ往復移動する際に、その往復移動に追従して伸
縮動作する。この伸縮動作の間にも、蛇腹部材72を境
としてその内外の気密状態が保持される。エア通路74
は、蛇腹部材72が軸方向縮み移動する際に、内部エア
を外気へ逃がすことにより、その縮み移動を円滑に行わ
せるためのものである。Further, inside the filling cylinder 30,
Around the piston rod 39, an expandable / contractible body that is expandable / contractible in the axial direction of the rod 39 and that hermetically shields the inside and the outside with itself as a boundary, for example, a bellows member 7 made of rubber.
2 are provided. Further, the lower block 73 of the filling cylinder 30 is provided with an air passage 74 that connects the inside of the bellows member 72 and the outside air. The bellows member 72 described above
When the piston rod 39, and hence the filling piston 36, reciprocates in the vertical direction, it expands and contracts following the reciprocal movement. Even during this expansion / contraction operation, the airtight state inside and outside the bellows member 72 is maintained with the bellows member 72 as a boundary. Air passage 74
Is for allowing the bellows member 72 to contract and move in the axial direction so that the internal air escapes to the outside air to smoothly perform the contracting and moving.
【0032】以上が、液体充填装置18に関する内容物
の注入処理に関与する部分の構造説明である。以下に、
液体充填装置18が有する他の機能である、容器昇降機
能に関与する部分の構造について説明する。The above is a description of the structure of the portion related to the liquid filling device 18 for injecting the contents. less than,
The structure of the part related to the container elevating function, which is another function of the liquid filling device 18, will be described.
【0033】この容器昇降機能とは、後で詳しく説明す
るが、充填ノズル20及び21(図4及び図7参照)に
よって内容物を容器内へ注入する際、注入された内容物
が容器内部において跳ね返るのを防止する目的で、図4
に示すように、充填ノズル20及び21の下まで搬送さ
れた容器15を、実線で示す通常の搬送高さから、鎖線
C1及びC2で示す上方位置まで持ち上げ、各ノズル2
0,21からの内容物の吐出が開始された後、徐々にそ
れら容器15の位置を下げてゆくというものである。第
1充填ノズル20に関する容器持ち上げ高さと第2充填
ノズル21に関する容器持ち上げ高さは、必ずしも同じ
ではなく、各ノズルの内容物吐出量に応じて適宜にその
持ち上げ高さが設定される。しかしながら、容器15を
持ち上げるための機構の構造自体に違いはないので、こ
れ以降の説明は、第1充填ノズル20に関する容器昇降
機構を例にあげて説明する。The container elevating function will be described in detail later, but when the contents are injected into the container by the filling nozzles 20 and 21 (see FIGS. 4 and 7), the injected contents are kept inside the container. To prevent it from bouncing back,
As shown in FIG. 5, the container 15 transported to the bottom of the filling nozzles 20 and 21 is lifted from the normal transport height shown by the solid line to the upper position shown by the chain lines C1 and C2, and each nozzle 2
After the discharge of the contents from 0 and 21 is started, the positions of the containers 15 are gradually lowered. The container lifting height for the first filling nozzle 20 and the container lifting height for the second filling nozzle 21 are not necessarily the same, and the lifting height is appropriately set according to the content discharge amount of each nozzle. However, since there is no difference in the structure itself of the mechanism for lifting the container 15, the following description will be given by taking the container elevating mechanism for the first filling nozzle 20 as an example.
【0034】図2において、中間機枠28の右端側に、
容器昇降用の支柱構造体80が固定されている。この支
柱構造体80は、図4に示すように、二つの充填ノズル
20及び21に対応して一つづつ設けられている。な
お、図7においては、便宜上これら支柱構造体80の図
示を省略してある。In FIG. 2, on the right end side of the intermediate machine frame 28,
A column structure 80 for raising and lowering the container is fixed. As shown in FIG. 4, the column structure 80 is provided for each of the two filling nozzles 20 and 21. Note that, in FIG. 7, these pillar structures 80 are omitted for convenience.
【0035】支柱構造体80は、図5に示すように、中
間機枠28を貫通して上下方向に延びる円柱状の中心ロ
ッド81と、中心ロッド81の上端に固定されていて容
器押し下げ用の爪部材83が固定されたキャップ82
と、中心ロッド81を覆うように上下方向に延びる円筒
状外管84と、その外管84を上下方向摺動自在に支持
すると共に中間機枠28に固定されているスリーブ85
と、そして外管84の上端に固定されていて容器リフタ
87が固定された中間昇降部材86とを有している。容
器リフタ87の中央には上下方向に延びる長い溝88が
設けられており、その溝88の中に、前記の容器搬送用
の搬送レール16が納められている。As shown in FIG. 5, the column structure 80 is a cylindrical center rod 81 that extends vertically through the intermediate machine frame 28, and is fixed to the upper end of the center rod 81 to push down the container. Cap 82 to which claw member 83 is fixed
A cylindrical outer tube 84 extending vertically so as to cover the center rod 81, and a sleeve 85 fixed to the intermediate machine frame 28 while supporting the outer tube 84 slidably in the vertical direction.
And an intermediate lifting member 86 fixed to the upper end of the outer tube 84 and fixed to the container lifter 87. A long groove 88 extending in the vertical direction is provided at the center of the container lifter 87, and the transfer rail 16 for transferring the container is housed in the groove 88.
【0036】上記の中心ロッド81は、図2に示すよう
に、中間機枠28の下方に配置された容器昇降用エアシ
リンダ89を貫通し、基台27に取り付けられているリ
フト揺動アーム90の右側先端に回動自在に連結されて
いる。リフト揺動アーム90は、基台27の左側に固定
された支軸91を中心として回動自在となっている。ま
た、上記容器昇降用エアシリンダ89のケーシングの上
端は、中心ロッド81を覆う外管84の下端に固定され
ており、エアシリンダ89と外管84は互いに一体にな
って上下移動するようになっている。As shown in FIG. 2, the center rod 81 passes through a container raising / lowering air cylinder 89 disposed below the intermediate machine frame 28 and is attached to the base 27 by a lift swing arm 90. Is rotatably connected to the right end of the. The lift swing arm 90 is rotatable about a support shaft 91 fixed to the left side of the base 27. The upper end of the casing of the air cylinder 89 for raising and lowering the container is fixed to the lower end of an outer pipe 84 that covers the center rod 81, and the air cylinder 89 and the outer pipe 84 move up and down integrally with each other. ing.
【0037】図2において、リフト揺動アーム90の揺
動中心、すなわち支軸91の右側に、回転駆動軸58上
に固定された偏心円盤カム92が配置されている。そし
て、このカム92に当たるように、カムフォロワとして
のローラ93がリフト揺動アーム90の手前側側面に回
転自在に設けられている。さらに、カム92の右側に
は、中間機枠28の下面に垂下して設けられたCIP用
エアシリンダ94及びそのCIP用エアシリンダ94の
底面に固定されたカム圧接用エアシリンダ95が設けら
れている。カム圧接用エアシリンダ95のシリンダロッ
ド96は、リフト揺動アーム90に回動自在に接続され
ている。In FIG. 2, an eccentric disk cam 92 fixed on the rotary drive shaft 58 is arranged at the swing center of the lift swing arm 90, that is, on the right side of the support shaft 91. A roller 93 as a cam follower is rotatably provided on the front side surface of the lift swing arm 90 so as to hit the cam 92. Further, on the right side of the cam 92, there are provided a CIP air cylinder 94 hanging down from the lower surface of the intermediate machine frame 28 and a cam pressure contact air cylinder 95 fixed to the bottom surface of the CIP air cylinder 94. There is. The cylinder rod 96 of the air cylinder 95 for cam pressure contact is rotatably connected to the lift swing arm 90.
【0038】先にも触れたように、本実施例に係る液体
充填装置においては、異なる容量、例えば1000ml
と500mlの容量のどちらの容器にも内容物の充填を
行えるように設定されている。容量の異なる容器は、底
部から頂部までの高さが異なっている。従って、容器の
容量を変更する場合には、充填処理時における容器の持
ち上げ高さも変更する必要がある。この容器持ち上げ高
さの変更を可能とするため、上記のカム92の紙面奥側
に別の偏心円盤カム97が設けられている。符号98で
示す機構は、カムフォロワ93を駆動するためのカムを
カム92とカム97との間で切り換えるためのカム切換
え装置でる。As mentioned above, in the liquid filling apparatus according to this embodiment, different volumes, for example, 1000 ml are used.
It is set so that the contents can be filled in both containers with a capacity of 500 ml. Containers with different capacities have different heights from the bottom to the top. Therefore, when changing the capacity of the container, it is also necessary to change the lifting height of the container during the filling process. In order to make it possible to change the container lifting height, another eccentric disc cam 97 is provided on the back side of the cam 92 in the drawing. A mechanism denoted by reference numeral 98 is a cam switching device for switching a cam for driving the cam follower 93 between the cam 92 and the cam 97.
【0039】図5において、中心ロッド81の上端のキ
ャップ82と、外管84の上端の中間昇降部材86との
間に、中心ロッド81の軸方向に沿って伸び縮み自在で
あり、しかもその内側と外側とを気密に遮蔽する伸縮
体、例えば蛇腹部材99が取り付けられている。また、
既述の密閉チャンバ4が横切る位置であるスリーブ85
の上部と中間昇降部材86との間にも、同様の伸縮体、
例えば蛇腹部材100が取り付けられている。In FIG. 5, between the cap 82 at the upper end of the center rod 81 and the intermediate elevating member 86 at the upper end of the outer tube 84, it is possible to extend and contract along the axial direction of the center rod 81, and the inside thereof. An elastic body that hermetically shields the outside and the outside, for example, a bellows member 99 is attached. Also,
The sleeve 85 at the position where the above-mentioned closed chamber 4 crosses.
A similar elastic body is also provided between the upper part of the
For example, the bellows member 100 is attached.
【0040】図2において、カム92あるいは97が駆
動軸58によって回転駆動されると、それに応じてカム
フォロワ93が上下動し、その結果、リフト揺動アーム
90が矢印E−E′のように揺動回転する。この時、カ
ム圧接用エアシリンダ95の作用により、カムフォロワ
93が常にカム92あるいは97に一定圧力下で下方か
ら押し付けられ、カムフォロワが正確にカムに追従して
移動するようになっている。リフト揺動アーム90が上
記のように揺動すると、そのアーム90の右先端に連結
された中心ロッド81及びエアシリンダ89が一体にな
って上下方向に昇降移動する。この昇降移動の際、図5
において、中間昇降体86及び上端キャップ82が同時
に昇降移動し、その結果、それらに固定されている容器
リフタ87及び爪部材83が一定の間隔を保持した状態
で昇降移動する。容器リフタ87が上方へ移動すると、
容器15が鎖線C1で示すように上方へ持ち上げられ、
充填ノズル20の下側先端がその容器15の内部まで挿
入される。In FIG. 2, when the cam 92 or 97 is rotationally driven by the drive shaft 58, the cam follower 93 moves up and down accordingly, and as a result, the lift swing arm 90 swings as indicated by arrow EE '. Rotate dynamically. At this time, due to the action of the cam pressure contact air cylinder 95, the cam follower 93 is constantly pressed against the cam 92 or 97 from below under a constant pressure, and the cam follower moves accurately following the cam. When the lift swing arm 90 swings as described above, the center rod 81 and the air cylinder 89 connected to the right end of the arm 90 integrally move up and down. During this lifting movement,
At the same time, the intermediate lifting body 86 and the upper end cap 82 simultaneously move up and down, and as a result, the container lifter 87 and the claw member 83 fixed to them move up and down. When the container lifter 87 moves upward,
The container 15 is lifted upward as shown by the chain line C1,
The lower tip of the filling nozzle 20 is inserted into the container 15.
【0041】容器リフタ87の上昇と共に一旦上昇した
爪部材83が、リフト揺動アーム90(図2)の下方
(E′方向)への揺動に応じて降下すると、容器リフタ
87によって持ち上げられた上記の容器15が、爪部材
83によって押し下げられ、その底部が搬送レール16
に当たる通常搬送高さまで降ろされる。The pawl member 83, which has once been raised with the rise of the container lifter 87, is lowered by the downward swing (E 'direction) of the lift swing arm 90 (FIG. 2), and is lifted by the container lifter 87. The container 15 is pushed down by the claw member 83, and the bottom of the container 15 is conveyed by the transport rail 16.
It is lowered to the normal conveying height which hits.
【0042】既に簡単に触れたように、この液体充填装
置は、内容物注入機能、容器昇降機能及びCIP機能を
有している。また、内容物注入機能に関連して量目調整
機能を有している。内容物注入機能とは、容器の内部に
酒その他の内容物を注入するという機能のことである。
容器昇降機能とは、充填ノズルから内容物の吐出が開始
されるのに先立って、充填ノズルの下に位置する容器を
一旦上方へ持ち上げ、充填ノズルから内容物の吐出が開
始された後、容器を徐々に下降させてゆくことにより、
容器内へ注入される内容物がその容器内で跳ね上がるの
を防止するという機能である。容器内に注入される内容
物の種類が変わるとその内容物の比重が変化する。その
ように内容物の比重が変化したり、あるいは、装置周囲
の環境温度が変化したりすると、装置各部の初期設定条
件を一定に維持していたとしても、容器内に注入される
内容物の内容量が微妙に変化する。上記の量目調整機能
とは、そのような内容物の内容量変化を補正して常に希
望する一定量の内容物を容器内へ注入するという機能で
ある。CIP機能とは、液体タンク19(図7参照)内
に内容物を収納するのに先立って、その液体タンク19
から充填ノズル20,21に至る充填配管系を殺菌洗浄
する機能のことである。As already mentioned briefly, this liquid filling device has a content injection function, a container elevating function and a CIP function. In addition, it has a volume adjustment function related to the content injection function. The content injecting function is a function of injecting sake or other content into the container.
The container elevating function means that the container located under the filling nozzle is temporarily lifted up before the discharge of the contents from the filling nozzle is started, and the contents are discharged from the filling nozzle. By gradually lowering
It is a function of preventing the contents injected into the container from jumping up in the container. The specific gravity of the contents changes when the type of contents injected into the container changes. If the specific gravity of the contents changes or the ambient temperature around the device changes, even if the initial setting conditions of each part of the device are kept constant, the contents injected into the container The contents change subtly. The above-mentioned quantity adjusting function is a function of correcting such a change in the internal volume of the contents and always injecting a desired fixed amount of the contents into the container. The CIP function means that before the contents are stored in the liquid tank 19 (see FIG. 7), the liquid tank 19
The function of sterilizing and cleaning the filling pipe system from the filling nozzles 20 to 21 to the filling nozzles 20 and 21.
【0043】以下、上記構成より成る液体充填装置につ
いて、上記の各機能別にその作用を説明する。The operation of the liquid filling device having the above structure will be described below for each of the above functions.
【0044】内容物注入機能 図7あるいは図4において、容器15が充填ノズル20
あるいは21の下方まで搬送されて停止すると、それら
の充填ノズルから内容物が吐出され、その内容物が容器
15内へ注入される。この内容物注入処理は次のように
して実行される。 Content Injection Function In FIG. 7 or 4, the container 15 is a filling nozzle 20.
Alternatively, when it is conveyed to a position below 21 and stopped, the contents are discharged from these filling nozzles and the contents are injected into the container 15. This contents injection processing is executed as follows.
【0045】図1において、装置下部のカム59又は6
0が駆動軸58によって駆動されて回転し、充填用エア
シリンダ40の作用によりそのカム59等に所定圧力で
押し付けられているカムフォロワ57が上下移動する。
カムフォロワ57が上下移動すると、充填揺動アーム4
6が支軸47を中心として揺動回転し、その回転移動
が、移動アーム51、アクチュエータロッド41、そし
てピストンロッド39を介して充填ピストン36へ伝達
され、その充填ピストン36が充填シリンダ30内を上
下往復移動する。この場合、充填ピストン36は、図3
に示すように、実線Fで示す上死位置と破線Gで示す下
死位置との間を往復移動する。既述のように本装置で
は、容量の異なった複数種類の容器、例えば1000m
l及び500mlなどといった2種類の容量の容器へ内
容物の注入を行うことができるようになっている。この
ように容器容量を変更する場合には、図1において、カ
ムフォロワ57に当たるカムを、カム切換え装置61に
よってカム59から別のカム60に切り換え、これによ
り、充填ピストン36についての上記上死位置Fと下死
位置Gとの間のストロークを変更するようになってい
る。In FIG. 1, the cam 59 or 6 at the bottom of the apparatus
0 is driven by the drive shaft 58 to rotate, and the cam follower 57, which is pressed against the cam 59 and the like with a predetermined pressure by the action of the filling air cylinder 40, moves up and down.
When the cam follower 57 moves up and down, the filling swing arm 4
6 oscillates and rotates about the support shaft 47, and its rotational movement is transmitted to the filling piston 36 via the moving arm 51, the actuator rod 41, and the piston rod 39, and the filling piston 36 moves in the filling cylinder 30. Move up and down. In this case, the filling piston 36 is
As shown in FIG. 5, the reciprocating movement is between the top dead position indicated by the solid line F and the bottom dead position indicated by the broken line G. As described above, in this device, a plurality of types of containers having different capacities, for example, 1000 m
It is possible to inject the contents into containers having two kinds of volumes such as 1 and 500 ml. When changing the container capacity in this way, in FIG. 1, the cam corresponding to the cam follower 57 is switched from the cam 59 to another cam 60 by the cam switching device 61, whereby the top dead position F of the filling piston 36 is changed. The stroke between the bottom dead center position G and the bottom dead position G is changed.
【0046】容量が異なるいずれの容器の場合にも、図
3において、充填ピストン36が上死位置Fから下死位
置Gへ移動する間、吸入バルブ38がバネ37のバネ力
に抗して下方へ移動して該部が開放され、その結果、液
体タンク19(図7)内の内容物が内容物供給管34を
介して充填シリンダ30内の液体室30a内へ吸入され
る。充填ピストン36が下死位置Gに達して一定量の内
容物が液体室30a内へ吸入されると、充填ピストン3
6は、次いで、上死位置Fに向けて上昇を始める。充填
ピストン36が上昇すると、吸入バルブ38が弁座35
に押し当てられて閉じ、液体室30a内の内容物は、連
通管31を介して吐出シリンダ32へ送り込まれる。吐
出シリンダ32内においては、充填シリンダ30内の充
填ピストン36が上昇工程にある間だけ、吐出バルブ7
1が開放状態にあり、この時、充填シリンダ30の液体
室30aから送り込まれた一定量の内容物が、開放され
た吐出バルブ71を通過して充填ノズル20の下端開放
端から吐出される。吐出された内容物は、その充填ノズ
ル20の下方位置に置かれた容器15内へ注入される。In any of the containers having different capacities, in FIG. 3, while the filling piston 36 moves from the top dead position F to the bottom dead position G, the suction valve 38 moves downward against the spring force of the spring 37. When the liquid tank 19 (FIG. 7) is opened, the contents in the liquid tank 19 (FIG. 7) are sucked into the liquid chamber 30a in the filling cylinder 30 through the contents supply pipe 34. When the filling piston 36 reaches the bottom dead position G and a certain amount of content is sucked into the liquid chamber 30a, the filling piston 3
6 then starts to rise toward the top dead position F. When the filling piston 36 rises, the suction valve 38 moves to the valve seat 35.
The contents in the liquid chamber 30 a are sent to the discharge cylinder 32 via the communication pipe 31. In the discharge cylinder 32, the discharge valve 7 is provided only while the filling piston 36 in the filling cylinder 30 is in the ascending process.
1 is in an open state, and at this time, a certain amount of the content sent from the liquid chamber 30a of the filling cylinder 30 passes through the opened discharge valve 71 and is discharged from the lower end open end of the filling nozzle 20. The discharged contents are injected into the container 15 placed below the filling nozzle 20.
【0047】以上の内容物注入処理が実行されている
間、図1の下部に示されたストッパ機構62に関して
は、図6に示すようにストッパ67が、充填揺動アーム
46の下方への揺動回転を阻止する位置にセットされて
いる。ストッパ67によって揺動アーム46の揺動が停
止される位置は、充填シリンダ30内の充填ピストン3
6が上死位置F(図3)に達した位置に対応しており、
従って、充填ピストン36の上死位置Fはストッパ67
によって、ばらつくことなく常に一定位置に保持され
る。その結果、充填ノズル20からの内容物吐出量も常
に正確に一定量に保持される。While the above-described content injection process is being executed, with respect to the stopper mechanism 62 shown in the lower portion of FIG. 1, the stopper 67 moves the filling swing arm 46 downward as shown in FIG. It is set to a position that prevents dynamic rotation. The position at which the swing of the swing arm 46 is stopped by the stopper 67 is set to the filling piston 3 in the filling cylinder 30.
6 corresponds to the position which has reached the top dead position F (FIG. 3),
Therefore, the top dead position F of the filling piston 36 is set to the stopper 67.
It is always held in a fixed position by no variation. As a result, the amount of contents discharged from the filling nozzle 20 is always kept accurately and constantly.
【0048】なお、充填揺動アーム46の揺動がストッ
パ67によって停止される時、すなわち充填ピストン3
6が上死位置F(図3)にある時、図1における充填用
エアシリンダ40内のピストン42は、実線で示す中間
位置Mに位置しており、その上部には、まだなお補助の
空間Nが設けられている。この空間NはCIP処理を行
うときに利用されるものであり、その働きについては後
述する。When the swing of the filling swing arm 46 is stopped by the stopper 67, that is, the filling piston 3
When 6 is at the top dead position F (FIG. 3), the piston 42 in the filling air cylinder 40 in FIG. 1 is located at the intermediate position M shown by the solid line, and the auxiliary space is still above it. N is provided. This space N is used when performing CIP processing, and its function will be described later.
【0049】図7において説明したように、製品容器2
5の製造作業は、自動的に連続して行われる。しかしな
がら、充填包装装置を構成する各種の機器は、常に正常
に稼働するとは限らず、何等かの異常が発生することも
考えられる。例えば、本来であれば連続して搬送されな
ければならない容器15が何等かの原因で搬送されなく
なる場合がある。このような場合、充填ノズル20,2
1から連続して内容物の吐出が続行されると、内容物を
無駄に放出してしまうのみならず、装置を汚してしまう
ことになる。従って、充填包装装置の稼働を続行しては
ならない何等かの理由が発生した場合には、図1におい
て、充填用エアシリンダ40の下部ポート44からエア
を送り込み、ピストン42を強制的に中間位置Mに保
持、すなわち充填揺動アーム46の右端を強制的にスト
ッパ67に付勢して押し付ける。これにより、該揺動ア
ーム46の揺動回転が行われなくなり、その結果、充填
シリンダ装置33による内容物注入処理が停止され、内
容物の無駄な放出及び装置の汚れを防止できる。As described in FIG. 7, the product container 2
The manufacturing operation of 5 is automatically and continuously performed. However, the various devices that form the filling and packaging apparatus do not always operate normally, and some abnormality may occur. For example, there is a case where the container 15 that should be continuously transported should not be transported for some reason. In such a case, the filling nozzles 20, 2
If the discharge of the contents is continued from 1, the contents will be discharged wastefully and the device will be soiled. Therefore, if some reason occurs that the operation of the filling and packaging apparatus should not be continued, in FIG. 1, air is sent from the lower port 44 of the filling air cylinder 40 to force the piston 42 to the intermediate position. It is held at M, that is, the right end of the filling swing arm 46 is forcibly biased and pressed against the stopper 67. As a result, the swing arm 46 is not swung and rotated, and as a result, the content injection processing by the filling cylinder device 33 is stopped, and wasteful discharge of the content and contamination of the device can be prevented.
【0050】図3において、ピストンロッド39の周囲
全域にわたって設けられた蛇腹部材72は、充填シリン
ダ下部ブロック73とピストンロッド39との摺動部を
介して侵入する細菌が充填シリンダ30内へ入り込むの
を防止している。充填シリンダ30の内部へ細菌が侵入
するのを防止するための手段として、従来、スチームバ
リヤと呼ばれる方法がしばしば用いられていた。このス
チームバリヤ法というのは、ピストンロッド39とシリ
ンダ下部73との摺動部、すなわち充填シリンダ30の
内部と外部との境界部にスチームを吹き付けてバリヤを
形成し、このバリヤによって外部からの細菌の侵入を防
止しようというものである。In FIG. 3, in the bellows member 72 provided all over the circumference of the piston rod 39, bacteria that enter through the sliding portion between the lower block 73 of the filling cylinder and the piston rod 39 enter into the filling cylinder 30. Is being prevented. As a means for preventing bacteria from entering the inside of the filling cylinder 30, a method called a steam barrier has been often used in the past. The steam barrier method is to form a barrier by spraying steam on the sliding portion between the piston rod 39 and the cylinder lower portion 73, that is, the boundary portion between the inside and the outside of the filling cylinder 30, and the bacteria from the outside are formed by this barrier. Is to prevent the invasion of.
【0051】しかしながら、このスチームバリヤ法にお
いては、高温のスチームによってピストンロッド39に
内容物の焦げ付きや変形が生じ、そのピストンロッド3
9の上下滑り移動が悪くなるという問題があった。ま
た、スチームを吹き付けるための装置を別途用意しなけ
ればならないので、より大きなスペースとより多くのコ
ストを必要とするという問題もあった。これに対し、伸
縮体としての蛇腹部材72を用いた本装置においては、
ピストンロッド39の摺動性を損なうことなく、安価
に、しかもそれほど大きなスペースを必要とすることな
しに、確実に細菌の侵入を防止して、充填シリンダ30
の内部を無菌状態に維持することができる。However, in this steam barrier method, the contents of the piston rod 39 are burnt or deformed due to the high temperature steam, and the piston rod 3
There was a problem that the vertical sliding movement of 9 became worse. Further, since a device for spraying steam has to be prepared separately, there is a problem that a larger space and a higher cost are required. On the other hand, in the present device using the bellows member 72 as the elastic body,
Without impairing the slidability of the piston rod 39, at a low cost, and without requiring a large space, the invasion of bacteria can be reliably prevented, and the filling cylinder 30
The inside of the can be kept sterile.
【0052】容器昇降機能 上述した内容物注入機能により、容器15の内部に内容
物が注入される。この時、充填ノズル20からの内容物
の吐出が開始されるのに先立って、図2において、カム
92が回転してリフト揺動アーム90が矢印Eのように
上方へ回動する。これにより、中心ロッド81及び容器
昇降用エアシリンダ89の両方が一体となって上方へ移
動する。エアシリンダ89の上昇により、図5におい
て、そのエアシリンダ89と一体な外管84も上昇す
る。外管84の上端に固定された中間昇降部材86には
容器リフタ87が取り付けられているので、エアシリン
ダ89の上昇により、その容器リフタ87が上昇し、そ
の結果、容器15が鎖線C1で示すように上方へ持ち上
げられ、充填ノズル20がその持ち上げられた容器15
の中に挿入される。この時、中心ロッド81もエアシリ
ンダ89と同じストロークだけ上昇するので、その中心
ロッド81の上端のキャップ82から延びる爪部材83
も容器リフタ87及びそれによって持ち上げられる容器
15と一体になって上昇する。充填ノズル20からの内
容物の吐出は、容器15が容器リフタ87によって所定
の高さまで持ち上げられた後に開始される。内容物の吐
出が開始されると、図2において、リフト揺動アーム9
0が矢印E′のように下方へ回動する。この下方への回
動により、容器リフタ87及び爪部材83が一体になっ
て下降する。爪部材83の下降により、容器15が上方
から押し下げられ、その底部が搬送レール16の上面に
当たる通常搬送高さまで徐々に下げられる。 Container Elevating Function The contents are injected into the container 15 by the above-mentioned contents injection function. At this time, before the discharge of the contents from the filling nozzle 20 is started, the cam 92 rotates and the lift swing arm 90 rotates upward as indicated by arrow E in FIG. As a result, both the center rod 81 and the air cylinder 89 for raising and lowering the container integrally move. As the air cylinder 89 rises, the outer tube 84 integrated with the air cylinder 89 also rises in FIG. Since the container lifter 87 is attached to the intermediate elevating member 86 fixed to the upper end of the outer tube 84, the container lifter 87 rises due to the rise of the air cylinder 89, and as a result, the container 15 is indicated by the chain line C1. So that the filling nozzle 20 is lifted to the raised container 15
Inserted in At this time, since the center rod 81 also rises by the same stroke as the air cylinder 89, the pawl member 83 extending from the cap 82 at the upper end of the center rod 81.
Also rises integrally with the container lifter 87 and the container 15 lifted thereby. The discharge of the contents from the filling nozzle 20 is started after the container 15 is lifted to a predetermined height by the container lifter 87. When the discharge of the contents is started, in FIG.
0 rotates downward as indicated by arrow E '. By this downward rotation, the container lifter 87 and the claw member 83 are integrally lowered. By the lowering of the claw member 83, the container 15 is pushed down from above, and the bottom thereof is gradually lowered to the normal carrying height where it hits the upper surface of the carrying rail 16.
【0053】このように、充填ノズル20から吐出され
た内容物が容器15内に注入される際には、容器15が
一旦上方へ持ち上げられ、時間の経過と共にその容器1
5が徐々に下降する。このような容器15の昇降動作に
より、充填ノズル20から吐出される内容物が勢いよく
容器内壁及び内容物液面に当たることが防止され、その
結果、内容物注入時における容器内での内容物の跳ね返
りがなくなり、内容物が容器15の外にはね出たり、容
器頂部が内容物によって汚されるといった不都合が回避
される。As described above, when the content discharged from the filling nozzle 20 is poured into the container 15, the container 15 is temporarily lifted upward, and the container 1 is changed over time.
5 gradually descends. By such lifting operation of the container 15, it is possible to prevent the contents discharged from the filling nozzle 20 from vigorously hitting the inner wall of the container and the liquid level of the contents, and as a result, the contents in the container at the time of pouring the contents. The bounce is eliminated, and the inconvenience that the contents bounce out of the container 15 and the container top is soiled by the contents is avoided.
【0054】容器15の容量を変更する場合、例えば容
器の容量を1000mlから500mlへ変更する場合
には、容器15の高さが低くなる。この場合には、図5
の鎖線Kで示すように、容器搬送レール16の施設位置
が上方へ変更される。これにより、容器15の高さが低
くなった場合にも、その容器15の上端位置は変化する
ことのないように構成されている。このように容器搬送
レール16の施設位置が変更される場合、すなわち容器
15の底部の位置が変更される場合には、図2において
容器昇降用エアシリンダ89内にエアが送り込まれ、中
心ロッド81を移動させることなくエアシリンダ89の
ケーシングを中心ロッド81に対して適宜に上方へ移動
させる。これにより図5において、エアシリンダ89の
ケーシングと一体な外管84及び中間昇降部材86が中
心ロッド81に対して相対的に上方へ移動する。中間昇
降部材86の移動により、それと一体な容器リフタ87
が搬送レール16に載っている容器15の底部に接触す
るまで移動する。こうして、容量の異なる、すなわち高
さの異なる各種の容器に適合させて、容器リフタ87の
位置を希望する位置へ自由に変更させることが可能とな
る。When the capacity of the container 15 is changed, for example, when the capacity of the container is changed from 1000 ml to 500 ml, the height of the container 15 becomes low. In this case,
As indicated by the chain line K, the facility position of the container transport rail 16 is changed upward. With this, even when the height of the container 15 becomes low, the upper end position of the container 15 does not change. In this way, when the facility position of the container transport rail 16 is changed, that is, when the position of the bottom of the container 15 is changed, air is sent into the container elevating air cylinder 89 in FIG. The casing of the air cylinder 89 is appropriately moved upward with respect to the center rod 81 without moving. As a result, in FIG. 5, the outer tube 84 and the intermediate lifting member 86, which are integrated with the casing of the air cylinder 89, move upward relative to the center rod 81. By moving the intermediate lifting member 86, a container lifter 87 integrated with it
Moves until it contacts the bottom of the container 15 placed on the transport rail 16. In this way, the position of the container lifter 87 can be freely changed to a desired position by adapting to various containers having different capacities, that is, different heights.
【0055】上端キャップ82と中間昇降部材86との
間及び中間昇降部材86とスリーブ85上端との間に取
り付けられた蛇腹部材99及び100は、容器リフタ8
7及び爪部材83が上記のように昇降動作する場合、そ
れらの昇降動作に追従して伸び縮みする。このように伸
縮動作する蛇腹部材により、密閉チャンバ4の内外にわ
たって中心ロッド81及び外管84が往復移動する場合
にも、その蛇腹部材99,100によって密閉チャンバ
4の内部の気密状態を維持することができる。The bellows members 99 and 100 mounted between the upper end cap 82 and the intermediate lifting member 86 and between the intermediate lifting member 86 and the upper end of the sleeve 85 are the container lifters 8.
When the 7 and the claw member 83 move up and down as described above, they expand and contract following the up and down motion. Even when the center rod 81 and the outer tube 84 reciprocate inside and outside the closed chamber 4 by the bellows member that expands and contracts in this way, the bellows members 99 and 100 maintain the airtight state inside the closed chamber 4. You can
【0056】CIP機能 この機能は、先に説明した内容物注入機能に先立って実
行されるものであり、液体タンク19から充填ノズル2
0に至る液体充填配管系の内部を殺菌洗浄するための機
能である。この機能は、以下のようにして達成される。 CIP Function This function is executed prior to the content injection function described above, and it is performed from the liquid tank 19 to the filling nozzle 2
It is a function for sterilizing and cleaning the inside of the liquid filling piping system up to zero. This function is achieved as follows.
【0057】図1の底部右側に設けられているストッパ
機構62において、エアシリンダ63がON状態とな
り、図6においてストッパ67が矢印B方向へ移動し、
ストッパ67による充填揺動アーム46の揺動停止作用
が解除される。そして同時に、図1の充填用エアシリン
ダ40においてピストン42が中間位置Mよりもさらに
上方の補助空間Nへ押し上げられる。これにより図3に
おいて、充填シリンダ30内の充填ピストン36は、上
死位置Fよりもさらに上方の位置であるCIP位置(鎖
線)Qまで上昇して停止する。ピストン36がこの位置
まで上昇すると、そのピストン36の底面とシリンダ3
0の内壁との間に隙間が形成される。次ぎに、図2にお
いて、中間機枠28に垂下されたCIP用エアシリンダ
94が作動して、カム圧接用エアシリンダ95と共にリ
フト揺動アーム90が鎖線で示す下方位置へ押し下げら
れる。すると、容器昇降用エアシリンダ89及び中心ロ
ッド81の両方が一体となって、アーム90の下降分だ
け下方に降下する。これにより、それまで充填ノズル2
0の前面(図2の右側面)に位置していた爪部材83が
下方へ降ろされ、充填ノズル20の前面が大きく開放さ
れる。In the stopper mechanism 62 provided on the right side of the bottom of FIG. 1, the air cylinder 63 is turned on, and the stopper 67 moves in the direction of arrow B in FIG.
The stopper 67 stops releasing the rocking movement of the filling rocking arm 46. At the same time, in the filling air cylinder 40 of FIG. 1, the piston 42 is pushed up to the auxiliary space N which is higher than the intermediate position M. As a result, in FIG. 3, the filling piston 36 in the filling cylinder 30 rises to the CIP position (chain line) Q, which is a position higher than the top dead position F, and stops. When the piston 36 rises to this position, the bottom surface of the piston 36 and the cylinder 3
A gap is formed between the inner wall of 0 and the inner wall. Next, in FIG. 2, the CIP air cylinder 94 hung from the intermediate machine frame 28 is operated, and the lift swing arm 90 is pushed down to the lower position shown by the chain line together with the cam pressure contact air cylinder 95. Then, both the container elevating air cylinder 89 and the center rod 81 are integrated and descend downward by the amount of lowering of the arm 90. This allows the filling nozzle 2
The claw member 83 located on the front surface of 0 (right side surface in FIG. 2) is lowered, and the front surface of the filling nozzle 20 is largely opened.
【0058】これまでの説明では特に触れなかったが、
図2に示すように、充填ノズル20の前方(図の右方)
には、特にCIP処理時に使用するノズルアダプタ10
1が配設されている。このノズルアダプタ101も密閉
チャンバ4の内部に納められていて、無菌状態下に置か
れている。このノズルアダプタ101は、充填ノズル2
0の下側先端を挿入できる大きさの凹部102と、その
凹部102から延びる液体排出管103とを有してい
る。そしてこのノズルアダプタ101は、矢印Rのよう
に図の左方へ前進移動して充填ノズル20の下方位置ま
で移動し、さらにその位置から矢印Tで示すようにわず
かに上昇して、上記凹部102を充填ノズル20の下端
にはめ込むよう移動できるようになっている。ノズルア
ダプタ101をこのように前進及び上昇移動させるため
の機構は、どのように構成しても差し支えないので、そ
れについての説明は省略する。上記のように、CIP用
エアシリンダ94によってリフト揺動アーム90を大き
く降下させて、充填ノズル20の前面(図2の右側面)
を大きく開放したのは、ノズルアダプタ101を上記の
ように前進及び上昇させて充填ノズル20の下端に連結
させる際、爪部材83の存在によってノズルアダプタ1
01の移動が邪魔されることのないようにするためであ
る。CIP処理を実行するにあたっては、上記のように
して充填ノズル20の前面を大きく開放した状態で、ノ
ズルアダプタ101が充填ノズル20の下端に接続され
る。なお、このCIP処理時には、当然のことながら、
容器15は充填ノズル20の下へ運ばれていない。Although not particularly mentioned in the above description,
As shown in FIG. 2, in front of the filling nozzle 20 (right side of the drawing).
Includes a nozzle adapter 10 which is used especially during CIP processing.
1 is provided. This nozzle adapter 101 is also housed inside the closed chamber 4 and is placed under aseptic conditions. This nozzle adapter 101 is used for the filling nozzle 2
It has a recess 102 having a size into which the lower end of 0 can be inserted, and a liquid discharge pipe 103 extending from the recess 102. Then, the nozzle adapter 101 moves forward to the left in the drawing as indicated by an arrow R, moves to a position below the filling nozzle 20, and further slightly rises from that position as indicated by an arrow T, so that the recess 102 is formed. Can be moved so as to fit into the lower end of the filling nozzle 20. The mechanism for moving the nozzle adapter 101 forward and upward as described above may be configured in any manner, and the description thereof will be omitted. As described above, the lift swing arm 90 is largely lowered by the CIP air cylinder 94, and the front surface of the filling nozzle 20 (the right side surface in FIG. 2).
Is largely opened because when the nozzle adapter 101 is advanced and raised to be connected to the lower end of the filling nozzle 20 as described above, the nozzle adapter 1 is provided due to the presence of the claw member 83.
This is because the movement of 01 is not disturbed. When executing the CIP process, the nozzle adapter 101 is connected to the lower end of the filling nozzle 20 with the front surface of the filling nozzle 20 largely opened as described above. At the time of this CIP processing, of course,
The container 15 has not been conveyed below the filling nozzle 20.
【0059】以上の状態の下、液体タンク19(図7)
から殺菌液が流し込まれる。こうして流し込まれた殺菌
液は、図3において、内容物供給管34を介して充填シ
リンダ30の内部へ送り込まれる。この時吸入バルブ3
8は、予め、開放状態にセットされており、送り込まれ
た殺菌液は、そのバルブ38を通過して液体室30aへ
入り、さらにCIP処理のために上方位置Qへ持ち上げ
られた充填ピストン36とシリンダ内壁面とのあいだを
通ってシリンダ30の下部へ流し込まれ、そのシリンダ
30の内面全体を殺菌する。こうしてシリンダ30内を
殺菌した殺菌液は、シリンダ30の下部に設けられた排
液管30bを介して外部へ排出される。殺菌処理が終了
すると、排液管30bは外部から遮蔽され、該部を介し
て細菌が侵入することが防止される。こうして充填シリ
ンダ30内が殺菌されると、それ以降、前述した内容物
注入処理が行われている間、蛇腹部材72によって充填
シリンダ30内の無菌状態が保持される。Under the above conditions, the liquid tank 19 (FIG. 7)
Sterilizing solution is poured from. The sterilizing liquid poured in this way is sent into the inside of the filling cylinder 30 via the contents supply pipe 34 in FIG. At this time, intake valve 3
8 is set to an open state in advance, and the sterilizing liquid fed into the liquid chamber 30a passes through the valve 38 of the sterilizing liquid 8 and the filling piston 36 lifted to the upper position Q for the CIP process. It is poured into the lower portion of the cylinder 30 through the space between the inner wall surface of the cylinder and the entire inner surface of the cylinder 30 is sterilized. The sterilizing liquid that has sterilized the inside of the cylinder 30 in this way is discharged to the outside through the drainage pipe 30b provided in the lower portion of the cylinder 30. When the sterilization process is completed, the drainage pipe 30b is shielded from the outside and bacteria are prevented from entering through the portion. When the inside of the filling cylinder 30 is sterilized in this way, the aseptic state inside the filling cylinder 30 is maintained by the bellows member 72 while the above-described content injection process is performed thereafter.
【0060】液体タンク19(図7)から流し込まれた
殺菌液が上記のように、充填シリンダ30の内部を流下
する間、他方において、連通管31を介して殺菌液が吐
出シリンダ32へも送り込まれる。この時、吐出シリン
ダ32内の吐出バルブ71は、予め、開放状態にセット
されており、流し込まれた殺菌液はその吐出バルブ71
を通過して充填ノズル20内を流下して該部を殺菌す
る。前記のように、このCIP処理時においては、充填
ノズル20の下端開放端に、ノズルアダプタ101(図
2)が接続されている。従って、充填ノズル20を流下
した殺菌液は、ノズルアダプタ101に設けられた凹部
102及び液体排出管103を介して外部へ排出され
る。こうして、吐出バルブ32及び充填ノズル20が殺
菌される。While the sterilizing liquid poured from the liquid tank 19 (FIG. 7) flows down inside the filling cylinder 30 as described above, on the other hand, the sterilizing liquid is also sent to the discharge cylinder 32 via the communication pipe 31. Be done. At this time, the discharge valve 71 in the discharge cylinder 32 has been set to an open state in advance, and the sterilizing liquid poured in has its discharge valve 71.
To flow through the filling nozzle 20 to sterilize the part. As described above, the nozzle adapter 101 (FIG. 2) is connected to the lower open end of the filling nozzle 20 during this CIP process. Therefore, the sterilizing liquid that has flowed down the filling nozzle 20 is discharged to the outside through the recess 102 and the liquid discharge pipe 103 provided in the nozzle adapter 101. In this way, the discharge valve 32 and the filling nozzle 20 are sterilized.
【0061】以上のようにしてCIP処理が終了した
後、既に説明した内容物充填処理が実行される。After the CIP processing is completed as described above, the content filling processing already described is executed.
【0062】量目調整機能 容器の容量が変更される場合、図1において、充填揺動
アーム46を揺動駆動するために使用するカムを、カム
59とカム60との間で変更することによって、容器へ
注入する内容物の量を変更することは既に説明した通り
である。使用するカムが決定されれば、充填シリンダ3
0内の充填ピストン36の上下往復移動のストロークも
一義的に決定されるので、容器へ注入される内容物の量
は一定に保持されるはずである。しかしながら現実に
は、内容物の比重や、充填シリンダ装置33のまわりの
環境温度の変化等に起因して、内容物の注入量、すなわ
ち充填ノズル20からの内容物吐出量が微妙に変化する
のが一般的である。この場合に、内容物の吐出量を微妙
に調節して、その吐出量を常に一定に保持しようという
のが、量目調整機能の目的である。この機能達成のた
め、次のような動作が実行される。When the capacity of the quantity adjusting function container is changed, in FIG. 1, the cam used for rocking the filling rocking arm 46 is changed between the cam 59 and the cam 60. The amount of contents to be poured into the container is changed as described above. Once the cam to be used is decided, the filling cylinder 3
The stroke of the vertical reciprocating movement of the filling piston 36 within 0 is also uniquely determined, so that the amount of the content injected into the container should be kept constant. However, in reality, the injection amount of the contents, that is, the discharge amount of the contents from the filling nozzle 20 slightly changes due to the specific gravity of the contents, a change in the environmental temperature around the filling cylinder device 33, and the like. Is common. In this case, the purpose of the volume adjustment function is to finely adjust the discharge amount of the contents and always keep the discharge amount constant. In order to achieve this function, the following operation is executed.
【0063】図1において、中間機枠28の下方に配置
されたサーボモータ55が、図示しない制御装置からの
指令に基づいて作動して、その出力軸が所定角度又は所
定回転数だけ回転する。この回転は、駆動ロッド53、
第2ギヤ52、そして第1ギヤ48を介して送りネジ4
9に伝えられ、該送りネジ49が指示された角度又は回
転数だけ回転する。送りネジ49が回転すると、それに
噛み合っているネジブロック50が図の左右いずれか任
意の方向へ希望する微少量だけ移動する。このネジブロ
ック50の左右への移動により、支軸47、すなわち充
填揺動アーム46の揺動中心からネジブロック50に至
る距離、すなわち揺動レバー46のレバー比が任意の微
少量だけ変化し、それに応じて、充填シリンダ30内の
充填ピストン36の上下往復動のストロークも任意の微
少量だけ変化する。このように、モータ55を適宜に回
転させて充填ピストン36のストロークを任意の微少量
だけ変化させることにより、液体タンク19から液体室
30a内へ吸入する内容物の量を調整し、充填ノズル2
0から吐出される内容物の量の微調整、すなわち量目調
整を行うことができる。In FIG. 1, a servo motor 55 arranged below the intermediate machine frame 28 operates based on a command from a control device (not shown), and its output shaft rotates by a predetermined angle or a predetermined number of revolutions. This rotation is due to the drive rod 53,
Feed screw 4 through second gear 52 and first gear 48
9 and the feed screw 49 rotates by the designated angle or number of revolutions. When the feed screw 49 is rotated, the screw block 50 meshing with the feed screw 49 is moved by a desired minute amount in any one of left and right directions in the drawing. By moving the screw block 50 to the left and right, the distance from the pivot shaft 47, that is, the swing center of the filling swing arm 46 to the screw block 50, that is, the lever ratio of the swing lever 46 changes by an arbitrary minute amount. Correspondingly, the stroke of the reciprocating up and down of the filling piston 36 in the filling cylinder 30 also changes by an arbitrary minute amount. In this way, by appropriately rotating the motor 55 and changing the stroke of the filling piston 36 by an arbitrary minute amount, the amount of the content sucked from the liquid tank 19 into the liquid chamber 30a is adjusted, and the filling nozzle 2
Fine adjustment of the amount of the content discharged from 0, that is, the fine adjustment can be performed.
【0064】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, the present invention is not limited to the embodiment.
【0065】[0065]
【発明の効果】請求項1記載の液体充填装置によれば、
充填シリンダと充填揺動アームとの間に配置されるピス
トンロッドと一体になって移動するピストンに、ピスト
ン−シリンダ駆動手段によって適宜の方向への圧力を付
与することにより、ピストンロッドによって支持される
充填ピストンを充填シリンダ内の希望する任意の位置に
固定保持したり、あるいはカム駆動手段のためのカム圧
力を発生させることができる。すなわち、充填シリンダ
内における充填ピストンの位置調節及びカム駆動手段に
おけるカム圧力の維持を1個のピストンーシリンダ駆動
手段によって実現できる。請求項3記載の液体充填装置
によれば、ピストン−シリンダ駆動手段によってピスト
ンに充填シリンダヘ近づく方向の圧力を加えたときに、
ピストンと共に移動する充填揺動アームの移動をストッ
パ機構によって停止でき、その結果、充填揺動アームを
カム駆動手段による駆動力から切り離してその停止位置
に固定保持できる。これにより、カム駆動手段の動作に
関わりなく液体充填装置による液体の充填作業を停止で
きる。請求項4記載の液体充填装置によれば、ストッパ
機構を充填揺動アームの揺動路から外すことにより、ピ
ストン−シリンダ駆動手段によってピストンに充填シリ
ンダヘ近づく方向の圧力を加えたときに、そのピストン
を支持すると共に充填揺動アームに連結されているピス
トンロッドを大きく移動させることができる。こうすれ
ば、ピストンロッドによって支持される充填ピストンと
充填シリンダとの間に適宜の隙間を形成することが可能
になるので、充填シリンダの内部を殺菌処理する際にそ
の隙間を通して殺菌剤を充填シリンダの全体に十分に行
き渡すことができる。According to the liquid filling device of the first aspect,
It is supported by the piston rod by applying a pressure in a proper direction by the piston-cylinder driving means to the piston that moves integrally with the piston rod arranged between the filling cylinder and the filling swing arm. The filling piston can be fixedly held in any desired position in the filling cylinder or the cam pressure for the cam drive means can be generated. That is, the position adjustment of the filling piston in the filling cylinder and the maintenance of the cam pressure in the cam driving means can be realized by one piston-cylinder driving means. According to the liquid filling device of the third aspect, when the piston-cylinder driving means applies a pressure to the piston toward the filling cylinder,
The movement of the filling swing arm that moves together with the piston can be stopped by the stopper mechanism, and as a result, the filling swing arm can be separated from the driving force of the cam driving means and fixedly held at the stop position. As a result, the liquid filling operation by the liquid filling device can be stopped regardless of the operation of the cam driving means. According to the liquid filling device of claim 4, when the stopper mechanism is removed from the swing path of the filling swing arm, when the piston-cylinder driving means applies a pressure to the piston toward the filling cylinder, the piston moves. The piston rod connected to the filling swing arm can be largely moved. This makes it possible to form an appropriate gap between the filling piston supported by the piston rod and the filling cylinder, so that when the inside of the filling cylinder is sterilized, the sterilizing agent is passed through the gap. Can be fully distributed throughout.
【図1】本発明に係る液体充填装置の一実施例を示す側
面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a liquid filling device according to the present invention.
【図2】上記液体充填装置を別の断面から見た場合の側
面図である。FIG. 2 is a side view of the liquid filling device seen from another cross section.
【図3】上記液体充填装置の要部、特に充填シリンダ装
置を拡大して示す側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing an enlarged main part of the liquid filling device, particularly a filling cylinder device.
【図4】図1の矢印IVに従って充填包装装置の充填ノ
ズルの近傍を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the vicinity of a filling nozzle of the filling and packaging device according to the arrow IV in FIG.
【図5】図2の要部である支柱構造体を詳細に示す断面
図である。5 is a cross-sectional view showing in detail a strut structure which is a main part of FIG.
【図6】図1の要部であるストッパ機構を示す斜視図で
ある。6 is a perspective view showing a stopper mechanism that is a main part of FIG. 1. FIG.
【図7】本発明に係る液体充填装置が使用される充填包
装装置、特に無菌充填包装装置の全体を示す斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view showing an entire filling and packaging apparatus in which the liquid filling apparatus according to the present invention is used, particularly an aseptic filling and packaging apparatus.
19 液体タンク 30 充填シリンダ 30a 液体室 34 内容物供給管 36 充填ピストン 39 ピストンロッ
ド 40 充填用シリンダ 41 アクチュエー
タロッド 46 充填揺動アーム 47 支軸 48 第1ギヤ 49 送りネジ 50 ネジブロック 51 移動アーム 52 第2ギヤ 53 駆動ロッド 54 カップリング 55 サーボモータ 56 ブラケット19 Liquid Tank 30 Filling Cylinder 30a Liquid Chamber 34 Content Supply Pipe 36 Filling Piston 39 Piston Rod 40 Filling Cylinder 41 Actuator Rod 46 Filling Swing Arm 47 Spindle 48 First Gear 49 Feed Screw 50 Screw Block 51 Moving Arm 52 No. 2 gear 53 drive rod 54 coupling 55 servo motor 56 bracket
Claims (4)
筒状の充填シリンダと、充填シリンダの内部を摺動する
充填ピストンと、充填ピストンと一体なピストンロッド
と、ピストンロッドに連結されていて揺動可能である充
填揺動アームとを有する液体充填装置において、 上記充填揺動アームを揺動させるカム駆動手段と、 上記ピストンロッドと一体に移動するピストンと、 そのピストンに充填シリンダヘ近づく方向の圧力又は充
填シリンダから離れる方向の圧力を付与するピストン−
シリンダ駆動手段とを有することを特徴とするとする液
体充填装置。1. A cylindrical filling cylinder communicating with a liquid tank containing a liquid, a filling piston sliding inside the filling cylinder, a piston rod integral with the filling piston, and a piston rod connected to the piston rod. In a liquid filling device having a swingable filling swinging arm, a cam driving means for swinging the filling swinging arm, a piston moving integrally with the piston rod, and a direction for approaching the piston toward the filling cylinder. Piston that applies pressure or pressure away from the filling cylinder
A liquid filling device comprising: a cylinder driving means.
ピストン−シリンダ駆動手段は空気圧によって上記ピス
トンに圧力を付与することを特徴とする液体充填装置。2. The liquid filling apparatus according to claim 1,
A liquid filling device, wherein the piston-cylinder driving means applies pressure to the piston by air pressure.
置において、充填揺動アームの揺動を規制するストッパ
機構を設けたことを特徴とする液体充填装置。3. The liquid filling apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a stopper mechanism for restricting swing of the filling swing arm.
上記ストッパ機構は、充填揺動アームの揺動路内に存在
して充填揺動アームの揺動を規制する位置と、充填揺動
アームの揺動路から外れて充填揺動アームの揺動を許容
する位置との間で移動可能であることを特徴とする液体
充填装置。4. The liquid filling apparatus according to claim 3,
The stopper mechanism is located in the swing path of the filling swing arm and restricts the swing of the filling swing arm and the swinging movement of the filling swing arm when it is out of the swing path of the filling swing arm. A liquid filling device, which is movable to and from an allowed position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417292A JP2534801B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Liquid filling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417292A JP2534801B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Liquid filling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239402A JPH04239402A (en) | 1992-08-27 |
| JP2534801B2 true JP2534801B2 (en) | 1996-09-18 |
Family
ID=18525416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417292A Expired - Lifetime JP2534801B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Liquid filling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534801B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56254A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-06 | Tohoku Metal Ind Ltd | Spinodal decomposition type fe-cr-mo-co permanent magnet alloy |
| JPS5827972B2 (en) * | 1980-05-20 | 1983-06-13 | 株式会社 三進製作所 | Vibration filtration and cake concentration method in filter machine |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417292A patent/JP2534801B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04239402A (en) | 1992-08-27 |
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