JP5984683B2 - Liquid filling device - Google Patents
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Description
本発明は、液体充填装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid filling apparatus.
従来の液体充填装置として、充填弁の開度を大流量と小流量との二段階に切換可能に構成し、ある程度の液量までは、充填弁を大きく開けて大流量で高速に充填し、その後、充填弁の開度を小さくして、小流量で精度良く充填できる構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional liquid filling device, the opening degree of the filling valve is configured to be switchable between two stages of a large flow rate and a small flow rate, and up to a certain amount of liquid, the filling valve is opened wide and filled at a high flow rate with a high flow rate. Then, the thing of the structure which can reduce the opening degree of a filling valve and can fill with a small flow rate with sufficient precision is known (for example, refer to patent documents 1).
上記特許文献1に記載の液体充填装置は、大流量用の流量調整部(調整ネジ)を調整することにより、大流量制御用シリンダにおける出退ロッドの出退ストロークが変更され、それにより充填弁の大流量時の開度が調整される。また、小流量用の流量調整部(調整ネジ)を調整することにより、小流量制御用シリンダにおける出退ロッドの出退ストロークが変更され、それにより充填弁の小流量時の開度が調整される。 The liquid filling device described in Patent Document 1 adjusts the flow rate adjusting unit (adjustment screw) for large flow rate, thereby changing the retracting stroke of the retracting rod in the large flow rate control cylinder, thereby the filling valve. The opening at the time of a large flow rate is adjusted. In addition, by adjusting the flow rate adjustment section (adjustment screw) for small flow rate, the retracting stroke of the retracting rod in the small flow rate control cylinder is changed, thereby adjusting the opening of the filling valve at the small flow rate. The
しかしながら、上記特許文献1に記載の液体充填装置においては、作業者が手動で流量調整部を調整することにより充填弁の開度調整が行われるため、液の充填条件を変化させる場合には、その都度、作業者が液の出方を見ながら手動で充填弁の開度調整を行わなければならなかった。また、多連式の液体充填装置の場合には、各充填ノズル間で充填速度にばらつきが生じるため、充填弁の開度調整を作業者が手動で頻繁に行う必要があった。このようなことから、上記特許文献1に記載の液体充填装置においては、液の充填作業に多くの手間と時間を要していた。 However, in the liquid filling device described in Patent Document 1, since the opening adjustment of the filling valve is performed by the operator manually adjusting the flow rate adjustment unit, when changing the liquid filling condition, Each time, the operator had to manually adjust the opening of the filling valve while watching how the liquid came out. Further, in the case of a multiple liquid filling device, the filling speed varies among the filling nozzles, so that the operator has to manually adjust the opening degree of the filling valve frequently. For this reason, the liquid filling apparatus described in Patent Document 1 requires a lot of labor and time for the liquid filling operation.
このような問題に対処する方法としては、上記流量調整部の調整をステッピングモータあるいはサーボモータ等の電動モータによって駆動することが考えられる。 As a method for coping with such a problem, it is conceivable that the adjustment of the flow rate adjusting unit is driven by an electric motor such as a stepping motor or a servo motor.
しかし、引火性液体を充填対象とするような危険雰囲気下での充填作業においては、電動モータに起因する火花が発生すると火災に繋がるおそれがあるため、上記のような電動モータにより流量調整部の調整を行う液体充填装置を、上記充填作業において使用することができないという課題があった。 However, in a filling operation under a dangerous atmosphere where flammable liquid is to be filled, there is a risk of causing a fire if a spark caused by the electric motor occurs. There has been a problem that the liquid filling apparatus for adjustment cannot be used in the filling operation.
本発明は、上記課題を解決するもので、充填弁の開度調整(流量調整部の調整)を自動で行うことができ、且つ危険雰囲気下での充填作業でも使用することができる液体充填装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and can automatically adjust the opening degree of a filling valve (adjustment of a flow rate adjusting unit) and can be used even in a filling operation in a hazardous atmosphere. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため、第1の発明に係る液体充填装置は、充填ノズル先端の充填口を開閉する充填弁と、前記充填弁が先端部に取り付けられ、出退することにより前記充填弁の開度が調整される充填弁駆動用の駆動ロッドと、前記駆動ロッドが出退可能に連結された出退ロッドを有する流量制御用シリンダと、前記流量制御用シリンダの出退ロッドに対して当接可能に設けられ、前記出退ロッドとの当接位置を変更することにより前記出退ロッドの出退ストロークを調整する流量調整部と、を備え、前記流量調整部は、前記出退ロッドに当接可能な当接部材と、前記当接部材に螺合され、正逆方向に回転されることで前記当接部材を移動させる駆動軸と、駆動用流体により駆動される正逆回転手段によって正逆方向に交互に回転される回転軸と、前記回転軸の正逆方向の交互の回転力から正方向の回転力だけを前記駆動軸に伝達する正方向回転伝達手段と、前記回転軸の正逆方向の交互の回転力から逆方向の回転力だけを前記駆動軸に伝達する逆方向回転伝達手段と、駆動用流体により切り換えられ、前記回転軸の回転を前記正方向回転伝達手段又は前記逆方向回転伝達手段に選択的に伝達する切換手段と、を有するものである。 In order to solve the above-described problem, a liquid filling apparatus according to a first aspect of the present invention includes a filling valve that opens and closes a filling port at a leading end of a filling nozzle, and the filling valve is attached to a leading end portion, and moves away from the filling valve. The flow control cylinder has a drive rod for driving the filling valve whose opening degree is adjusted, a flow control cylinder having a retractable rod connected to the drive rod so that the drive rod can be moved back and forth, and a retractable rod of the flow control cylinder. A flow rate adjusting unit that is provided so as to be able to contact and adjusts a retracting stroke of the retracting rod by changing a contact position with the retracting rod, and the flow rate adjusting unit is provided on the retracting rod. A contact member that can be contacted, a drive shaft that is screwed into the contact member and rotated in the forward and reverse directions, and forward and reverse rotation means that is driven by a driving fluid. Rotated alternately in forward and reverse directions A forward rotation transmitting means for transmitting only the forward rotational force to the drive shaft from the alternating rotational force in the forward and reverse directions of the rotating shaft, and the reverse from the alternating rotational force in the forward and reverse directions of the rotational shaft. A reverse rotation transmission means for transmitting only the rotational force in the direction to the drive shaft, and the rotation of the rotation shaft can be selectively transmitted to the forward rotation transmission means or the reverse rotation transmission means, which is switched by the driving fluid. Switching means.
上記構成によれば、駆動用流体により発生させた正逆方向の交互の回転から、正方向の回転だけを駆動軸に伝達する正方向回転伝達経路と逆方向の回転だけを駆動軸に伝達する逆方向回転伝達経路とを、駆動用流体により動作する切換手段により切り換えて選択することで、駆動軸を正方向又は逆方向に選択的に回転させることができる。 According to the above configuration, the forward rotation transmission path that transmits only the forward rotation to the drive shaft and the reverse rotation are transmitted to the drive shaft from the forward and reverse rotations generated by the driving fluid. The drive shaft can be selectively rotated in the forward direction or the reverse direction by switching and selecting the reverse direction rotation transmission path by switching means that operates with the driving fluid.
また、第2の発明に係る液体充填装置は、第1の発明に係る液体充填装置において、前記正方向回転伝達手段と前記逆方向回転伝達手段とがそれぞれワンウェイクラッチギアにより構成されるものである。 The liquid filling apparatus according to the second invention is the liquid filling apparatus according to the first invention, wherein the forward direction rotation transmission means and the reverse direction rotation transmission means are each constituted by a one-way clutch gear. .
さらに、第3の発明に係る液体充填装置は、第1又は第2の発明に係る液体充填装置において、前記流量制御用シリンダとして、大流量制御用シリンダと小流量制御用シリンダとが設けられ、前記大流量制御用シリンダの出退ロッドと前記小流量制御用シリンダの出退ロッドとが連動可能に構成され、前記大流量制御用シリンダの出退ロッドと前記小流量制御用シリンダの出退ロッドとに対応して、大流量制御用の流量調整部と小流量制御用の流量調整部とが設けられるものである。上記構成によれば、小開度及び大開度の開度調整をそれぞれ良好に行うことができる。 Furthermore, the liquid filling apparatus according to the third invention is the liquid filling apparatus according to the first or second invention, wherein the flow control cylinder is provided with a large flow control cylinder and a small flow control cylinder. The retractable rod of the large flow rate control cylinder and the retractable rod of the small flow rate control cylinder are configured to be interlocked with each other, and the retractable rod of the large flow rate control cylinder and the retractable rod of the small flow rate control cylinder are configured. Corresponding to the above, a flow rate adjusting unit for large flow rate control and a flow rate adjusting unit for small flow rate control are provided. According to the said structure, the opening degree adjustment of a small opening degree and a large opening degree can each be performed favorably.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。すなわち、上記液体充填装置によると、駆動用流体により充填弁の開度調整(流量調整部の調整)を行うため、装置外部からの制御信号に基づいて駆動用流体を導入することにより、充填弁の開度調整(流量調整部の調整)を自動で行うことができるとともに、引火性液体を充填対象とするような危険雰囲気下での液体充填作業においても使用することができる。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the liquid filling device, since the opening degree of the filling valve (adjustment of the flow rate adjustment unit) is adjusted by the driving fluid, the filling valve is introduced by introducing the driving fluid based on the control signal from the outside of the device. Can be automatically performed, and can also be used in a liquid filling operation in a dangerous atmosphere in which a flammable liquid is to be filled.
まず、本発明の第1実施形態に係る液体充填装置1の構成について図面に基づき説明する。 First, the configuration of the liquid filling apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る液体充填装置1は、流入路21から充填対象の液体が供給されるとともに、この液体の充填経路を充填弁22により開閉することで上記液体の流量を調整可能に充填するノズル部2と、充填弁22を駆動させる充填弁駆動部3と、上記液体の流量を調整する流量調整部5と、液体充填装置1の外部から供給される駆動用流体Rを導入して流量調整部5を駆動する駆動用流体導入部90とから構成される。
As shown in FIG. 1, the liquid filling apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention supplies a liquid to be filled from an
ノズル部2は、充填時に液体を充填する容器(図示せず)の上方となる位置に配置される。また、ノズル部2の上方に、充填弁駆動部3が組み付けられる。さらに、充填弁駆動部3の上方に、流量調整部5及び駆動用流体導入部90が組み付けられる。
The
次に、液体充填装置1の各構成要素について説明する。 Next, each component of the liquid filling apparatus 1 will be described.
図1に示すように、ノズル部2は、ノズル本体23と、このノズル本体23の下端部に取り付けられて充填口24aが形成された充填口部24と、充填口24aを開閉する充填弁22と、充填弁22が先端部に取り付けられ、出退することにより充填弁22の開度が調整される充填弁駆動用の駆動ロッド25等を備える。
As shown in FIG. 1, the
充填弁駆動部3は、充填弁駆動部3及び後述する流量調整部5の外枠をなす箱型形状のケース部31と、図1の正面視において充填弁駆動部3の略中央部に配設され、上下に突出する出退ロッド32aを有する複動両ロッド型の大流量制御用シリンダ32と、右側寄りに配設され、上方に突出する出退ロッド33aを有する単動片ロッド型の小流量制御用シリンダ33と、左側寄り空間において上下に延びる支柱体34と、支柱体34の上下方向中間部において前後方向(奥行方向)に挿通された支点ピン35を中心として、左右方向に延びる姿勢で、揺動自在に取り付けられる梃子(てこ)型リンク36等を備える。
The filling
以下に、充填弁駆動部3の各構成要素について説明する。
Below, each component of the filling
図1に示すように、大流量制御用シリンダ32は、シリンダ内部に駆動用流体Rとしてのエアー(圧縮空気)が導入又は開放されることにより出退する出退ロッド32aが上下方向に沿って移動自在に配置されている。大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aは、充填弁駆動用の駆動ロッド25と上下方向に沿って同一軸芯となる姿勢に配設される。また、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aの上端部(他端部)には第1ブラケット37が取り付けられる。
As shown in FIG. 1, in the large flow
第1ブラケット37は、その中央部に後述の大流量制御用流量調整部51の駆動軸53が挿通可能な中空部37aを有し、後述の大流量制御用流量調整部51の当接部材52に下方から当接可能であるとともに、奥行方向に貫通する第1昇降ピン38に連結される。第1昇降ピン38は、梃子型リンク36の左右方向略中央部で、下方に窪むように形成された凹形状部36aの底部に上方から当接可能に配設される。また、第1ブラケット37の上端部は、ケース部31のフレーム31aに支持されるバネ39により下方に付勢されている。
The
小流量制御用シリンダ33は、シリンダ内部に駆動用流体Rとしてのエアー(圧縮空気)が導入又は開放されることにより出退する出退ロッド33aが上方に突出した姿勢で上下に移動自在に配置されている。小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33aの上端部には第2ブラケット40が取り付けられている。
The small flow
第2ブラケット40は、後述する小流量制御用流量調整部61の当接部材62に下方から当接可能とされているとともに、奥行方向に貫通する第2昇降ピン41に連結される。第2昇降ピン41は梃子型リンク36の右寄り箇所に連結される。梃子型リンク36は、小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33aの出退に伴って、支点ピン35を中心として揺動する。
The
次に、液体充填装置1の構成要素の1つであり、本発明の主要部である流量調整部5について説明する。
Next, the flow
図1に示すように、流量調整部5は、上述のケース部31と、図1の正面視において流量調整部5の略中央部に配設され、液体を大流量で充填する際に液体の流量を調整する大流量制御用流量調整部51と、右側寄りに配設され、液体を小流量で充填する際に液体の流量を調整する小流量制御用流量調整部61等を備える。
As shown in FIG. 1, the flow
以下に、流量調整部5の構成要素である大流量制御用流量調整部51及び小流量制御用流量調整部61について説明する。
Hereinafter, the flow
図1に示すように、大流量制御用流量調整部51は、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32a(第1ブラケット37の上面)に当接可能な当接部材52と、当接部材52に螺合され、正逆方向に回転されることで当接部材52を移動させる駆動軸53と、駆動軸53を正逆方向に回転する駆動軸回転機構70とを備える。
As shown in FIG. 1, the large flow rate control flow
当接部材52はブロック状に形成され、その中央部に駆動軸53が螺合可能なネジ孔が形成される。なお、当接部材52はブロック状に限定されるものではなく、その下端面が大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aに当接可能であり、且つ駆動軸53が螺合可能な形状であればよい。また、当接部材52は、その左端部に当接部材52及び第1ブラケット37を上下方向に案内するとともに回転方向の動きを規制する規制軸54が挿通される。
The
駆動軸53は、ケース部31のフレーム31a及びバネ39に回動可能に挿通され、その下部にネジが形成されて当接部材52のネジ孔に螺合され、その上部が駆動軸回転機構70に回転可能に支持される。
The
また、図1に示すように、小流量制御用流量調整部61は、小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33a(第2ブラケット40の上面)に当接可能な当接部材62と、当接部材62に螺合され、正逆方向に回転されることで当接部材62を移動させる駆動軸63と、駆動軸63を正逆方向に回転する駆動軸回転機構70とを備える。
Further, as shown in FIG. 1, the small flow rate control flow
当接部材62は、その中央部に駆動軸63が螺合可能なネジ孔が形成される。また、当接部材62には、その右端部に当接部材62を上下方向に案内するとともに回転方向の動きを規制する規制軸64が挿通される。
The
駆動軸63は、ケース部31のフレーム31aに挿通され、その下部にネジが形成されて当接部材62のネジ孔に螺合され、その上部が駆動軸回転機構70に回転可能に支持される。
The
次に、大流量制御用流量調整部51及び小流量制御用流量調整部61の構成要素の一つである駆動軸回転機構70について説明する。
Next, the drive
図1などに示すように、駆動軸回転機構70は、大流量制御用流量調整部51及び小流量制御用流量調整部61にそれぞれ独立して設けられている。
As shown in FIG. 1 and the like, the drive
図2、図3及び図4に示すように、駆動軸回転機構70は、正逆方向に回転される回転軸71と、駆動用流体Rにより回転軸71を正逆方向に交互に回転させる正逆回転手段72と、回転軸71の正逆方向の交互の回転力から正方向の回転力だけを駆動軸53(駆動軸63)に伝達する正方向回転伝達手段73aを内蔵した正方向回転伝達ギア73と、回転軸71の正逆方向の交互の回転力から逆方向の回転力だけを駆動軸53(駆動軸63)に伝達する逆方向回転伝達手段74aを内蔵した逆方向回転伝達ギア74と、駆動用流体Rにより切り換えられ、回転軸71の回転を正方向回転伝達ギア73又は逆方向回転伝達ギア74に選択的に伝達する切換手段75とを備える。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the drive
以下に、駆動軸回転機構70の各構成要素について説明する。
Below, each component of the drive
図4に示すように、回転軸71は、その回転力を駆動軸53に伝達するための第1駆動ギア76及び第2駆動ギア77を有する。第1駆動ギア76は、後述する第1切換ギア78と噛み合う。また、第2駆動ギア77は、後述する第2切換ギア79と噛み合う。
As shown in FIG. 4, the
正逆回転手段72は、回転軸71を所定角度(例えば90°)で正逆方向に交互に且つ断続的に回転する手段であり、例えば、ロータリーシリンダが挙げられる。正逆回転手段72は、後述の駆動用流体導入部90から入力部72a又は入力部72bに駆動用流体R(例えば、圧縮空気)を導入することにより駆動される。
The forward / reverse rotation means 72 is means for rotating the
正方向回転伝達ギア73は、駆動軸53(駆動軸63)上に設けられ、内部に正方向回転伝達手段73aを内蔵する。正方向回転伝達手段73aは、回転軸71から伝達される正逆方向の回転力のうち正方向の回転力のみを選択して駆動軸53(駆動軸63)に伝達する手段である。正方向回転伝達手段73aは、例えば、ワンウェイクラッチが挙げられる。
The forward direction
逆方向回転伝達ギア74は、駆動軸53(駆動軸63)上に設けられ、内部に逆方向回転伝達手段74aを内蔵する。逆方向回転伝達手段74aは、回転軸71から伝達される正逆方向の回転力のうち逆方向の回転力のみを選択して駆動軸53(駆動軸63)に伝達する手段である。逆方向回転伝達手段74aは、例えば、ワンウェイクラッチが挙げられる。
The reverse direction
切換手段75は、回転軸71の回転力を正方向回転伝達ギア73に伝達する第1切換ギア78と、回転軸71の回転力を逆方向回転伝達ギア74に伝達する第2切換ギアと、回転軸71の回転力を伝達する切換ギア(第1切換ギア78又は第2切換ギア79)を選択する切換シリンダ80とを備える。
The switching means 75 includes a
第1切換ギア78は、軸78a上に設けられ、正方向回転伝達ギア73と噛み合う。また、第2切換ギア79は、軸79a上に設けられ、逆方向回転伝達ギア74と噛み合う。さらに、軸78a及び軸79aは、切換シリンダ80の出退ロッド80aの先端部に連結される切換フレーム81に回転可能に設けられる。切換フレーム81は、切換シリンダ80の駆動、すなわち、切換シリンダ80の出退ロッド80aの出退により移動する。切換シリンダ80の出退ロッド80aは、駆動用流体導入部90から入力部80b又は入力部80cに駆動用流体Rが導入されることにより突出又は後退する。
The
次に、駆動用流体導入部90について説明する。
Next, the driving
図1、図2及び図3に示すように、駆動用流体導入部90は、図1における図示左側上方であってケース部31の側面に設けられ、複数のポート90aを備える。また、駆動用流体導入部90は、駆動軸回転機構70(正逆回転手段72及び切換シリンダ80)に接続され、液体充填装置1の外部から供給される駆動用流体Rを駆動軸回転機構70に導入する。さらに、駆動用流体導入部90は、液体充填装置1の外部に設けられた制御部(図示せず)からの制御信号に基づいて、駆動用流体Rが導入又は停止されるように構成されている。そして、当該制御部からの制御信号に基づいて駆動用流体Rが導入又は停止されることで、駆動軸回転機構70が駆動又は停止し、充填弁22の開度が調整されるように構成されている。なお、駆動用流体Rによる駆動軸回転機構70の駆動動作については後述する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the driving
まず、液体を大流量で充填する際の充填弁22の開度調整について説明する。
First, the opening degree adjustment of the filling
図6に示すように、大流量充填時において充填弁22の開度が大きくなるように調整する場合には、大流量制御用流量調整部51の駆動軸回転機構70を駆動させることで、駆動軸53を正方向(例えば、時計回りの方向)に回転させて、当接部材52を図示上方向(当接部材52が大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32a(第1ブラケット37の上面)から離れる方向)に移動させる。これにより、当接部材52と出退ロッド32a(第1ブラケット37の上面)との当接位置が図示上方向に変更され、出退ロッド32aが図示上方向に突出可能となる。そして、大流量制御用シリンダ32にエアー(圧縮空気)が導入されて出退ロッド32aが図示上方向に突出されると、駆動ロッド25が図示上方向に大きく駆動される。これにより、充填弁22が所定の開度で大きく開かれる。
As shown in FIG. 6, when adjusting the opening degree of the filling
一方、大流量充填時において充填弁22を小さく開くように調整する場合には、大流量制御用流量調整部51の駆動軸回転機構70を駆動させることで、駆動軸53を逆方向(例えば、反時計回りの方向)に回転させて、当接部材52を図示下方向(第1ブラケット37の上面に近づく方向)に移動させる。これにより、当接部材52と出退ロッド32a(第1ブラケット37の上面)との当接位置が図示下方向に変更され、出退ロッド32aの図示上方向への突出が規制される(図1参照)。そして、大流量制御用シリンダ32内のエアー(圧縮空気)が導入されて出退ロッド32aが図示上方向に突出されると、駆動ロッド25が図示上方向に小さく駆動される。これにより、充填弁22が所定の開度で小さく開かれる。
On the other hand, when adjusting so that the filling
なお、上述では、駆動軸53を正方向(例えば、時計回りの方向)に回転させることにより充填弁22の開度が大きくなるように調整され、逆方向(例えば、反時計回りの方向)に回転させることにより充填弁22の開度が小さくなるように調整されるとしたが、駆動軸53の回転方向と、充填弁22の開度との関係は上述に限定されるものではなく、駆動軸53の正方向(例えば、時計回りの方向)の回転により充填弁22の開度が小さくなるように調整され、逆方向(例えば、反時計回りの方向)の回転により充填弁22の開度が大きくなるように調整されるとしても構わない。
In the above description, the opening of the filling
次に、液体の充填を大流量から小流量に切り換える際の充填弁22の開度調整について説明する。
Next, the opening degree adjustment of the filling
図7に示すように、液体の充填を大流量から小流量に切り換える場合には、大流量制御用シリンダ32内のエアー(圧縮空気)を開放して、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aを図示下方向に後退させる。また一方で、小流量制御用流量調整部61の駆動軸回転機構70を駆動させることで、小流量充填時での充填弁22の開度調整を予め行っておく。詳しくは、駆動軸63を正方向(例えば、時計回りの方向)に回転させ、当接部材62を図示上方向(当接部材62が小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33a(第2ブラケット40の上面)から離れる方向)に移動させる。当接部材62を図示上方向に移動させることで、小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33aが図示上方向に突出可能となる。また、駆動軸63を逆方向(例えば、反時計回りの方向)に回転させることで、当接部材62を図示下方向に移動させて、充填弁22を小さい開度に調整することも可能である。このような状態で小流量制御用シリンダ33にエアー(圧縮空気)が導入されることで、出退ロッド33aが図示上方向に突出される。これにより、梃子型リンク36は、その右側部分が少し上方に傾斜した姿勢となり、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aは、第1昇降ピン38が梃子型リンク36の凹形状部36aに入り込んで当接した状態で停止する。これにより、駆動ロッド25を介して充填弁22が少し開けられた小開度状態となり、液体が小流量で充填される。
As shown in FIG. 7, when the filling of the liquid is switched from a large flow rate to a small flow rate, the air (compressed air) in the large flow
以上のように、大流量充填時及び小流量充填時における充填弁22の開度調整は、大流量制御用流量調整部51あるいは小流量制御用流量調整部61の駆動軸回転機構70を駆動させて、駆動軸53あるいは駆動軸63を正逆方向に回転させることにより行う。
As described above, the adjustment of the opening degree of the filling
以下に、駆動軸53の駆動用流体Rによる駆動動作について説明する。なお、駆動軸63の駆動動作は、駆動軸53の駆動動作と同様であるため、説明を省略する。
Hereinafter, the driving operation of the driving
図4に示すように、駆動軸53を正方向に回転させる場合には、まず、駆動用流体導入部90から駆動軸回転機構70の正逆回転手段72における入力部72a及び入力部72bに駆動用流体Rを交互に入力し、駆動軸回転機構70の正逆回転手段72を駆動させる。これにより、回転軸71が所定角度で正逆方向に交互且つ断続的に回転する。また一方で、駆動用流体導入部90から切換手段75の切換シリンダ80における入力部80b及び入力部80cに駆動用流体Rを選択的に導入し、切換手段75を駆動させる。駆動用流体Rを切換シリンダ80の一方の入力部80bに導入することで、切換シリンダ80の出退ロッド80aがa方向に突出され、第1切換ギア78が第1駆動ギア76及び正方向回転伝達ギア73と噛み合う状態となる。このように、第1切換ギア78が第1駆動ギア76及び正方向回転伝達ギア73と噛み合うことで、回転軸71の正逆方向の回転力が第1駆動ギア76及び第1切換ギア78を介して正方向回転伝達ギア73に伝達される。この時、ワンウェイクラッチからなる正方向回転伝達手段73aは、伝達された正逆方向の回転力のうち正方向の回転力のみを選択し、正方向の回転力を駆動軸53に伝達する。これにより、駆動軸53が正方向に回転する。なお、正方向回転伝達手段73aには、正逆回転手段72の断続的な正逆方向の回転によって逆方向の回転力も伝達されるが、この場合、正方向回転伝達手段73aは、駆動軸53に対して滑るため、駆動軸53に逆方向の回転力を伝達しない(駆動軸53は逆方向に回転しない)。
As shown in FIG. 4, when the
一方、図5に示すように、駆動軸53を逆方向に回転させる場合には、まず、駆動用流体導入部90から駆動軸回転機構70の正逆回転手段72における入力部72a及び入力部72bに駆動用流体Rを交互に入力し、駆動軸回転機構70の正逆回転手段72を駆動させる。また一方で、駆動用流体導入部90から切換シリンダ80の他方の入力部80cに駆動用流体Rを導入して、切換シリンダ80の出退ロッド80aをb方向に後退させる。これにより、第2切換ギア79が第2駆動ギア77及び逆方向回転伝達ギア74と噛み合う状態となり、回転軸71の正逆方向の回転力が第2駆動ギア77及び第2切換ギア79を介して逆方向回転伝達ギア74に伝達される。この時、ワンウェイクラッチからなる逆方向回転伝達手段74aは、伝達された正逆方向の回転力のうち逆方向の回転力のみを選択し、逆方向の回転力を駆動軸53に伝達する。これにより、駆動軸53が逆方向に回転する。なお、逆方向回転伝達手段74aには、正逆回転手段72の断続的な正逆方向の回転によって正方向の回転力も伝達されるが、この場合、逆方向回転伝達手段74aは、駆動軸53に対して滑るため、駆動軸53に正方向の回転力を伝達しない(駆動軸53は正方向に回転しない)。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the
なお、切換シリンダ80の駆動、各切換ギア78・79と各駆動ギア76・77と各回転伝達ギア73・74との噛み合わせ、及び駆動軸53の回転方向の関係は上述に限定されるものではない。
The relationship between the driving of the switching
以上のように、液体充填装置1は、ノズル部2先端の充填口24aを開閉する充填弁22と、充填弁22が先端部に取り付けられ、出退することにより充填弁22の開度が調整される充填弁駆動用の駆動ロッド25と、駆動ロッド25が出退可能に連結された出退ロッド32aを有する大流量制御用シリンダ32と、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aに対して当接可能に設けられ、出退ロッド32aとの当接位置を変更することにより出退ロッド32aの出退ストロークを調整する流量調整部5(大流量制御用流量調整部51)と、を備え、流量調整部5は、出退ロッド32aに当接可能な当接部材52と、当接部材52に螺合され、正逆方向に回転されることで当接部材52を移動させる駆動軸53と、駆動用流体Rにより駆動される正逆回転手段72によって正逆方向に交互に回転される回転軸71と、回転軸71の正逆方向の交互の回転力から正方向の回転力だけを駆動軸53に伝達する正方向回転伝達手段73aと、回転軸71の正逆方向の交互の回転力から逆方向の回転力だけを駆動軸53に伝達する逆方向回転伝達手段74aと、駆動用流体Rにより切り換えられ、回転軸71の回転を正方向回転伝達手段73a又は逆方向回転伝達手段74aに選択的に伝達する切換手段75と、を有するものである。
As described above, the liquid filling apparatus 1 includes the filling
このように液体充填装置1を構成することで、充填弁22の開度調整(流量調整部5の調整)を駆動用流体Rの導入のみによりできるため、危険雰囲気下での充填作業においても、液体充填装置1を良好に使用することができる。また、液体充填装置1の外部の制御部と接続することで充填弁22の開度調整(流量調整部5の調整)を自動で行うことができる。具体的には、供給条件、液性状が異なる液体を段取り替えする場合に、それぞれの条件に合った充填弁22の開度をプリセットしておいて、上記制御部の制御に基づく駆動用流体Rの入力信号によって自動的に充填弁22の開度を変更することができる。また、各ノズル間で充填速度にばらつきが生じ易い多連式の液体充填装置1においては、頻繁に行う必要のある充填弁22の開度調整を自動化できるため、液体の充填作業を能率的に行うことができる。さらに、液体充填装置1の外部の制御部と接続することで、シーケンサーその他の制御信号により充填弁22の開度調整ができるため、液体の充填条件あるいは液圧の変動等が生じた場合に、制御部からの信号で追従させることができる。
By configuring the liquid filling apparatus 1 in this way, the opening degree adjustment of the filling valve 22 (adjustment of the flow rate adjustment unit 5) can be performed only by introducing the driving fluid R. Therefore, even in filling work in a hazardous atmosphere, The liquid filling apparatus 1 can be used satisfactorily. Moreover, the opening degree adjustment (adjustment of the flow volume adjustment part 5) of the filling
また、液体充填装置1は、正方向回転伝達手段73aと逆方向回転伝達手段74aとがそれぞれワンウェイクラッチギアにより構成されるものである。 Further, in the liquid filling apparatus 1, the forward direction rotation transmission means 73a and the reverse direction rotation transmission means 74a are each constituted by a one-way clutch gear.
このように液体充填装置1を構成することで、回転軸71から伝達される正逆方向の回転力のうちの一方向のみの回転力を確実に選択して駆動軸53(駆動軸63)に伝達することができる。
By configuring the liquid filling apparatus 1 in this way, the rotational force in only one direction among the rotational forces in the forward and reverse directions transmitted from the
さらに、液体充填装置1は、流量制御用シリンダとして、大流量制御用シリンダ32と小流量制御用シリンダ33とが設けられ、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aと小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33aとが連動可能に構成され、大流量制御用シリンダ32の出退ロッド32aと小流量制御用シリンダ33の出退ロッド33aとに対応して、大流量制御用流量調整部51と小流量制御用流量調整部61とが設けられるものである。
Furthermore, the liquid filling apparatus 1 is provided with a large flow
このように液体充填装置1を構成することで、大流量充填時及び小流量充填時においても、駆動用流体Rの導入のみで充填弁22の開度調整(流量調整部5の調整)ができる。そのため、装置外部の制御部と接続することで、大流量充填時及び小流量充填時においても、充填弁22の開度調整(流量調整部5の調整)を自動で行うことができる。
なお、上記実施例においては、駆動用流体Rとして圧縮空気(エアー)を用いた場合について述べたが、駆動用流体Rとして、不活性ガスや液体等の他の流体を用いても構わない。
By configuring the liquid filling apparatus 1 in this manner, the opening degree of the filling valve 22 (adjustment of the flow rate adjusting unit 5) can be adjusted only by introducing the driving fluid R even when filling with a large flow rate and when filling with a small flow rate. . Therefore, by connecting to a control unit outside the apparatus, it is possible to automatically adjust the opening degree of the filling valve 22 (adjustment of the flow rate adjusting unit 5) even when filling a large flow rate and filling a small flow rate.
In the above-described embodiment, the case where compressed air (air) is used as the driving fluid R has been described. However, as the driving fluid R, another fluid such as an inert gas or a liquid may be used.
1 液体充填装置
2 ノズル部(充填ノズル)
5 流量調整部
22 充填弁
24a 充填口
25 駆動ロッド
32 大流量制御用シリンダ
32a 出退ロッド
33 小流量制御用シリンダ
33a 出退ロッド
51 大流量制御用流量調整部
52 当接部材
53 駆動軸
61 小流量制御用流量調整部
71 回転軸
72 正逆回転手段
73a 正方向回転伝達手段
74a 逆方向回転伝達手段
75 切換手段
R 駆動用流体
1
5 Flow
Claims (3)
前記充填弁が先端部に取り付けられ、出退することにより前記充填弁の開度が調整される充填弁駆動用の駆動ロッドと、
前記駆動ロッドが出退可能に連結された出退ロッドを有する流量制御用シリンダと、
前記流量制御用シリンダの出退ロッドに対して当接可能に設けられ、前記出退ロッドとの当接位置を変更することにより前記出退ロッドの出退ストロークを調整する流量調整部と、
を備え、
前記流量調整部は、
前記出退ロッドに当接可能な当接部材と、
前記当接部材に螺合され、正逆方向に回転されることで前記当接部材を移動させる駆動軸と、
駆動用流体により駆動される正逆回転手段によって正逆方向に交互に回転される回転軸と、
前記回転軸の正逆方向の交互の回転力から正方向の回転力だけを前記駆動軸に伝達する正方向回転伝達手段と、
前記回転軸の正逆方向の交互の回転力から逆方向の回転力だけを前記駆動軸に伝達する逆方向回転伝達手段と、
駆動用流体により切り換えられ、前記回転軸の回転を前記正方向回転伝達手段又は前記逆方向回転伝達手段に選択的に伝達する切換手段と、
を有する
ことを特徴とする液体充填装置。 A filling valve for opening and closing the filling port at the tip of the filling nozzle;
The filling valve is attached to the tip portion, and a driving rod for driving the filling valve whose opening degree is adjusted by withdrawing and withdrawing,
A flow rate control cylinder having a retractable rod to which the drive rod is removably connected;
A flow rate adjusting portion that is provided so as to be able to come into contact with a retractable rod of the flow rate control cylinder, and adjusts a retracted stroke of the retractable rod by changing a contact position with the retractable rod;
With
The flow rate adjustment unit is
An abutting member capable of abutting on the retracting rod;
A drive shaft that is screwed into the contact member and rotates in the forward and reverse directions to move the contact member;
A rotating shaft that is alternately rotated in forward and reverse directions by forward and reverse rotating means driven by a driving fluid;
Forward direction rotation transmitting means for transmitting only the rotational force in the forward direction to the drive shaft from the alternating rotational force in the forward and reverse directions of the rotational shaft;
Reverse direction rotation transmission means for transmitting only the rotational force in the reverse direction to the drive shaft from the alternating rotational force in the forward and reverse directions of the rotational shaft;
Switching means that is switched by the driving fluid and selectively transmits the rotation of the rotation shaft to the forward direction rotation transmission means or the reverse direction rotation transmission means;
A liquid filling apparatus comprising:
前記大流量制御用シリンダの出退ロッドと前記小流量制御用シリンダの出退ロッドとが連動可能に構成され、
前記大流量制御用シリンダの出退ロッドと前記小流量制御用シリンダの出退ロッドとに対応して、大流量制御用の流量調整部と小流量制御用の流量調整部とが設けられる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体充填装置。 As the flow rate control cylinder, a large flow rate control cylinder and a small flow rate control cylinder are provided,
The retractable rod of the large flow rate control cylinder and the retractable rod of the small flow rate control cylinder are configured to be interlocked,
Corresponding to the retracting rod of the large flow rate control cylinder and the retracting rod of the small flow rate control cylinder, a flow rate adjusting unit for large flow rate control and a flow rate adjusting unit for small flow rate control are provided. The liquid filling apparatus according to claim 1, wherein the liquid filling apparatus is characterized in that:
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