專利名稱：液狀物充填機的充填通路開閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將液狀物儲存罐內(nèi)的液狀物向容器內(nèi)充填的液狀物充填機中以規(guī)定的定時來開閉充填通路的充填通路開閉裝置，尤其涉及以外力來使作為充填通路的一部分而設(shè)置的撓性管變形或復(fù)原來開閉充填通路的充填通路開閉裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻1 4記載了一種充填通路開閉裝置，這種裝置是在液狀物儲存罐與充填噴嘴的吐出口間的充填通路(包含充填噴嘴自身)上設(shè)置由彈性材料形成的撓性管作為該充填通路的一部分，并且在該撓性管的附近配置受驅(qū)動源驅(qū)動而進退的剛性推壓部件。 這種充填通路開閉裝置是利用驅(qū)動源來使推壓部件前進，從而推壓撓性管而使之變形，并且在該撓性管的部位將充填通路堵塞。而在要打開充填通路時，就使推壓部件后退以脫離撓性管，從而使撓性管復(fù)原以將充填通路打開。撓性管的復(fù)原是利用充填通路內(nèi)部的液壓以及撓性管自身的復(fù)原力(在用彈性材料形成時)來進行的。專利文獻1 日本專利第3704270號公報專利文獻2 日本專利第34M875號公報專利文獻3 日本發(fā)明專利申請?zhí)亻_2008-94496號公報專利文獻4 日本發(fā)明專利申請?zhí)亻_2009-234633號公報然而，這種充填通路開閉裝置在每次開閉充填通路時，都要反復(fù)地使推壓部件直接接觸或脫離撓性管，因此會在撓性管的接觸部位發(fā)生嚴重的局部磨損，為此要頻繁地更換撓性管，既會增加成本，又加重了操作人員的負擔(dān)。另外，撓性管的磨損還會產(chǎn)生污物等， 又加重了清掃和維護的負擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過減輕局部的磨損來提高撓性管的耐久性，由此降低成本并減輕操作人員負擔(dān)，且便于清掃和維護。本發(fā)明技術(shù)方案1涉及一種液狀物充填機的充填通路開閉裝置，該充填通路開閉裝置具有作為該充填通路的一部分而設(shè)置在液狀物儲存罐與充填噴嘴的吐出口間的充填通路上的撓性管，并且以外力使撓性管變形或復(fù)原來開閉所述充填通路，其特征在于，具有充填通路的開閉控制部，該開閉控制部包含將所述撓性管和所述撓性管的周圍氣密地圍住的腔室；給氣排氣裝置，該給氣排氣裝置與所述開閉控制部連接且向所述腔室內(nèi)供給加壓氣體或從所述腔室內(nèi)排氣，以使所述撓性管變形或復(fù)原；以及控制裝置，該控制裝置控制所述給氣排氣裝置，從而以規(guī)定的定時向所述腔室內(nèi)給氣排氣。作為給氣排氣裝置的排氣方式，可以考慮將腔室向大氣開放或?qū)η皇覂?nèi)進行減壓(設(shè)置真空泵等減壓裝置)。撓性管以圓筒形為佳，可以適當(dāng)?shù)厥褂霉柰鹉z等彈性材料作為材料。在這種充填通路開閉裝置上，當(dāng)向充填通路的開閉控制部的腔室內(nèi)供給了加壓氣體時，撓性管從周圍受到均等的壓力而變形，充填通路就在撓性管的部位被堵塞。另外，一旦將加壓氣體從腔室內(nèi)排出，撓性管就會由于充填通路內(nèi)部的液壓及撓性管的彈性復(fù)原力、以及對腔室內(nèi)進行的輔助性減壓而復(fù)原至管狀，從而將充填通路打開。本發(fā)明中的液狀物不僅是單純的液體，還包括固形物與液體的混合物。作為上述充填通路開閉裝置的更具體的形態(tài)，可以舉出以下幾個。(1)所述腔室為大致圓筒形，在撓性管的外周面與腔室的內(nèi)表面之間構(gòu)成氣密室， 且對該氣密室供給加壓氣體或從該氣密室排氣(技術(shù)方案2)。(2)在所述充填通路的開閉控制部，所述腔室在氣密室的前后具有與撓性管的兩端部外周面的全周緊密接觸的保持部，在各保持部的內(nèi)徑側(cè)隔開規(guī)定的間隔配置中空的內(nèi)部構(gòu)件，該內(nèi)部構(gòu)件構(gòu)成所述充填通路的一部分，內(nèi)部構(gòu)件插入撓性管的兩端部且與內(nèi)周面的全周緊密接觸，撓性管的兩端部夾在腔室的所述保持部與內(nèi)部構(gòu)件之間且被保持在規(guī)定位置上(技術(shù)方案3)。(3)2個開閉控制部串聯(lián)地配置在充填通路上，給氣排氣裝置與各開閉控制部連接，在充填結(jié)束時向兩個開閉控制部的腔室內(nèi)供給加壓氣體后，以規(guī)定的定時從下游側(cè)的開閉控制部的腔室排氣(技術(shù)方案4)。采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)充填后的倒吸。(4)給氣排氣裝置能夠?qū)⑾蚯皇覂?nèi)供給的加壓氣體的壓力切換成2個級別，即，使撓性管變形從而將充填通路關(guān)閉的高壓、以及比該高壓低的低壓，在充填結(jié)束時用高壓向腔室內(nèi)供給加壓氣體后按規(guī)定的定時切換成低壓(技術(shù)方案幻。此時，所述低壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定為能夠維持撓性管變形的狀態(tài)(維持充填通路關(guān)閉的狀態(tài))的水平(技術(shù)方案6)，或者設(shè)定為不能使撓性管徹底變形(不能維持充填通路關(guān)閉的狀態(tài))的水平 (技術(shù)方案7)。采用上述結(jié)構(gòu)，無論在何種場合都能夠?qū)崿F(xiàn)充填后的倒吸。(5)在與腔室連通的加壓氣體供給管道上設(shè)置氣體流量計作為給氣排氣裝置的一部分，所述流量計在向腔室內(nèi)供給加壓氣體的期間對加壓氣體的流量進行測量，控制裝置基于所述流量計的測量值來判定有無泄漏(技術(shù)方案8)。(6)所述腔室用丙烯樹脂等透明(透光性)材料形成(技術(shù)方案9)。(7)在所述腔室的氣密室內(nèi)設(shè)置對液狀物的泄漏加以檢測的檢測傳感器(技術(shù)方案 10)。本發(fā)明是在充填通路的開閉控制部中利用加壓氣體從周圍均勻地施壓而使配置在內(nèi)部的撓性管變形，因此不會像利用剛性推壓部件使撓性管變形的傳統(tǒng)技術(shù)那樣在推壓部件接觸的部位產(chǎn)生局部磨損。因此，能夠提高撓性管的耐久性而延長壽命，并減少更換頻度而降低成本和減輕操作人員的負擔(dān)，便于清掃和維護。


圖1是本發(fā)明的充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖(排氣時)。圖2是裝有該充填通路開閉裝置的充填噴嘴的分解剖視圖。圖3是本發(fā)明的充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖(導(dǎo)入加壓氣體時)。圖4是本發(fā)明的又一充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖。圖5是本發(fā)明的又一充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖。圖6是本發(fā)明的又一充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖。圖7是本發(fā)明的又一充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖(導(dǎo)入高壓加壓氣體時)。
圖8是該充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖(導(dǎo)入低壓加壓氣體時)。圖9是該充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖(導(dǎo)入更低壓的加壓氣體時)。圖10是本發(fā)明的又一充填通路開閉裝置的側(cè)面剖視圖。符號說明3、3A JB充填通路的開閉控制部4充填噴嘴5給氣排氣裝置6控制裝置7、7A、7B 撓性管8 腔室9、9A、9B、11、11A、11B 內(nèi)部構(gòu)件14、15 保持部33氣密室34、58給氣排氣口35加壓氣體供給源36、36A、36B、47、48、53、62、63 切換閥39、39A、39B 檢測傳感器45、59 給氣口46 排氣口49、61、64、65 壓力調(diào)節(jié)閥66氣體流量計
具體實施例方式以下結(jié)合圖1 圖10來具體說明本發(fā)明的液狀物充填機的充填通路開閉裝置。圖1所示的液狀物充填機由經(jīng)過或不經(jīng)過圖中未示的充填通路而與圖中未示的液狀物儲存罐連通的彎管1、配置在彎管1的下端的直管2、配置在直管2的下端的充填通路的開閉控制部3、配置在開閉控制部3的下端的充填噴嘴4、與開閉控制部3連接的給氣排氣裝置5、以及對給氣排氣裝置5進行控制的控制裝置6等組成。在圖1中，用彎管1、直管2、充填通路的開閉控制部3以及充填噴嘴4構(gòu)成充填通路。如圖1和圖2所示，開閉控制部3由譬如用硅酮橡膠形成的圓筒形撓性管7、圍住撓性管7周圍的大致圓筒形狀的腔室8、配置在腔室8的上下兩端部內(nèi)徑側(cè)的內(nèi)部構(gòu)件9、 11組成。腔室8在兩端形成與直管2及充填噴嘴4接合用的凸緣12、13，且在兩端部附近的內(nèi)周面上形成呈環(huán)狀突出的保持部14、15，保持部14、15之間(腔室8的內(nèi)周中央?yún)^(qū)域) 成為環(huán)狀的凹部16。另外，凸緣12、13的內(nèi)徑側(cè)(凸緣12的端面12a與保持部14之間、 以及凸緣13的端面13a與保持部15之間)成為凹部17、18。保持部14、15的內(nèi)徑與撓性管7的外徑大致相同，端部附近的內(nèi)周面14a、15a呈凸?fàn)顝澢鴶U大直徑，凹部16的內(nèi)徑比撓性管7的外徑大。內(nèi)部構(gòu)件9、11整體呈大致截頭圓錐形的環(huán)狀，其外周面以大致沿著腔室8的保持部14、15的內(nèi)周面的形式呈凹狀彎曲而擴大直徑。以下說明彎管1、直管2、開閉控制部3以及充填噴嘴4的組裝狀態(tài)。用夾子23將在彎管1的下端形成的凸緣19和在直管2的上端形成的凸緣21隔著墊片22進行連接。在開閉控制部3，將撓性管7插入腔室8的內(nèi)部，且將內(nèi)部構(gòu)件9、11從頭部插入撓性管7的兩端。在此狀態(tài)下，用夾子沈?qū)⒃谥惫?的下端形成的凸緣M與腔室8的凸緣12隔著墊片25進行連接，并且用夾子四將腔室8的凸緣13與在充填噴嘴4的上端形成的凸緣27隔著墊片觀進行連接。在組裝后的開閉控制部3，內(nèi)部構(gòu)件9、11分別進入腔室8的兩端凹部17、18，內(nèi)部構(gòu)件9與直管2的凸緣M的端面彼此間隔著0型環(huán)31作壓力接觸，并且內(nèi)部構(gòu)件11與充填噴嘴4的凸緣M的端面彼此間隔著0型環(huán)32作壓力接觸。另外，撓性管7的上端部以壓縮狀態(tài)被夾持在腔室8的保持部14與內(nèi)部構(gòu)件9之間，下端部則以壓縮狀態(tài)被夾持在腔室8的保持部15與內(nèi)部構(gòu)件11之間。由此將撓性管7 保持在腔室8內(nèi)的規(guī)定位置上，同時撓性管7的兩端部的外周面在全周范圍內(nèi)與腔室8的保持部14、15的內(nèi)周面緊密接觸，并且內(nèi)周面在全周范圍內(nèi)與內(nèi)部構(gòu)件9、11的外周面緊密接觸，從而防止在內(nèi)部構(gòu)件9、11與撓性管7之間發(fā)生液體泄漏，并且在腔室8的凹部16與撓性管7的外周面之間構(gòu)成環(huán)狀的氣密室33。由于撓性管7的兩端部以向外擴展的狀態(tài)被夾持在保持部14、15與內(nèi)部構(gòu)件9、11之間，因此撓性管7被牢固地保持，不易發(fā)生移位等。開閉控制部3在腔室8的側(cè)壁上形成與氣密室33相通的給氣排氣口 34，并且使由加壓氣體供給源35、切換閥36以及管道37等構(gòu)成的給氣排氣裝置5與該給氣排氣口 34連接。切換閥36能夠?qū)⒔o氣排氣口 34切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)或大氣開放一側(cè)。另外，在腔室8的側(cè)壁上形成與氣密室33相通的孔38，且在氣密室33內(nèi)設(shè)置穿過所述孔38 而檢測液狀物泄漏的檢測傳感器39。切換閥36的操作是由控制裝置6通過配線30來進行控制，檢測傳感器39的檢測信號則經(jīng)過配線40送到控制裝置6。本發(fā)明的充填通路開閉裝置由開閉控制部3、給氣排氣裝置5、控制裝置6以及檢測傳感器39等組成。在以上說明的液狀物充填機中，圖中未示的液狀物儲存罐內(nèi)的液狀物通過適當(dāng)?shù)募訅悍绞奖粔毫斔偷匠涮钔?，這些加壓方式是利用罐內(nèi)液狀物的勢能的重力式(譬如專利文獻1、2)、利用氣壓對罐內(nèi)加壓的加壓罐式、利用設(shè)在充填通路中途的泵進行加壓輸送的泵式等，液狀物通過彎管1、直管2、內(nèi)部構(gòu)件9、撓性管7、內(nèi)部構(gòu)件11以及充填噴嘴 4，從充填噴嘴4的吐出口流出而充填到設(shè)置在充填噴嘴4下方的圖中未示的容器中。另外， 對于1次充填工序中的充填量的檢測可以通過譬如專利文獻2、4中記載的流量計等測量裝置來進行。此外還有一種液狀物充填機，是通過設(shè)在充填通路中途的計量泵(由計量氣缸和活塞組成)將每一次經(jīng)過計量的定量的液狀物進行壓力輸送。在上述液狀物充填機上，由充填通路開閉裝置進行的充填通路開閉控制的1個周期譬如如下進行。(1)待機狀態(tài)根據(jù)控制裝置6的指令，切換閥36使給氣排氣口 34與加壓氣體供給源35連通。 由此將氣密室33內(nèi)加壓，并且如圖3所示，撓性管7因來自周圍的壓力而變形，充填通路在撓性管7所在的部位被關(guān)閉。
(2)充填開始一旦下一個空容器被移送到充填噴嘴4的吐出口下方并且停住，就通過控制裝置 6的指令使切換閥36切換到大氣開放側(cè)，使給氣排氣口 34與大氣開放側(cè)連通。氣密室33 內(nèi)成為大氣壓，由彈性材料形成的撓性管7自身的復(fù)原力以及充填通路內(nèi)的液狀物的壓力使撓性管7如圖1那樣復(fù)原，將充填通路打開。由此將液狀物充填到置于充填噴嘴4的吐出口下方的圖中未示的容器中。(3)充填停止接收到來自流量計等充填量測量裝置的信號后，控制裝置6便發(fā)出切換閥36的切換指令。切換閥36切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)，給氣排氣口 34與加壓氣體供給源35 一側(cè)連通，氣密室33內(nèi)被加壓，如圖3所示，撓性管7發(fā)生變形，將充填通路關(guān)閉。接著，充填完畢的容器被從充填噴嘴4的吐出口下方移送走。上述充填通路開閉裝置具有以下效果。(1)由于是利用加壓氣體以非接觸的方式使撓性管7變形，因此能夠防止撓性管的磨損，增加耐久性，并減少零件更換頻度。還能夠簡化裝置的結(jié)構(gòu)，便于清掃和維護。(2)只需將撓性管7插入腔室8內(nèi)，且在撓性管7的兩端部嵌入內(nèi)部構(gòu)件9、11，即能夠?qū)崿F(xiàn)對撓性管7的保持(無須工具)，因此撓性管7的安裝和更換都很容易。(3)由于設(shè)置了對液狀物的泄漏進行檢測的檢測傳感器39，因此萬一撓性管7破裂而使液狀物泄漏到氣密室33內(nèi)，能自動地檢測到泄漏情況并向控制裝置6發(fā)送信號，通過控制裝置6使液狀物充填機停止或發(fā)出報警音或警報顯示以提醒操作人員。圖4表示本發(fā)明的又一種液狀物充填機。這種液狀物充填機具有倒吸功能。在圖 4中，凡與圖1所示的液狀物充填機實質(zhì)上相同的部位均用相同符號表示。該液狀物充填機的充填通路開閉裝置與圖1所示的液狀物充填機的充填通路開閉裝置的不同點在于，2個開閉控制部3AJB經(jīng)過直管41而串聯(lián)配置。上游側(cè)開閉控制部 3A的上端與直管2的下端連接，下端與直管41的上端連接，下游側(cè)開閉控制部:3B的上端與直管41的下端連接，下端與充填噴嘴4的上端連接。開閉控制部3A JB各自獨立地控制。圖4所示的充填通路開閉裝置由開閉控制部3A、3B、給氣排氣裝置5、控制裝置6 以及檢測傳感器39A、39B等組成，給氣排氣裝置5具有并列配置的2個切換閥36A、36B和管道37A、37B。各開閉控制部3A、3B分別具有與圖1所示的開閉控制部3相同的結(jié)構(gòu)，開閉控制部3A由撓性管7A、腔室8A、內(nèi)部構(gòu)件9A、11A組成，開閉控制部由撓性管7B、腔室8B、內(nèi)部構(gòu)件9B、11B組成，在腔室8A、8B的給氣排氣口 34A、34B上分別連接與圖1所示的切換閥36相同的切換閥36A、36B，且在孔38A、38B上連接著與圖1所示的檢測傳感器39 相同的檢測傳感器39A、39B。切換閥36A、36B與共用的加壓氣體供給源35連通，經(jīng)過配線 30A、30B可由控制裝置6獨立地控制切換閥36A、36B的操作。由圖4所示的充填通路開閉裝置進行的充填通路開閉控制的1個周期譬如如下進行。(1)待機狀態(tài)根據(jù)控制裝置6的指令，切換閥36A使給氣排氣口 34A與加壓氣體供給源35連通，切換閥36B使給氣排氣口 34B與大氣開放側(cè)連通。由此，如圖4所示，氣密室33A內(nèi)被加壓，撓性管7A被來自周圍的壓力壓變形，充填通路在撓性管7A所在的部位被關(guān)閉。而氣密室33B內(nèi)則為大氣壓，撓性管7B恢復(fù)原來的形狀，充填通路打開。(2)充填開始一旦下一個空容器被移送到充填噴嘴4的吐出口下方并且停住，就通過控制裝置 6的指令使切換閥36A也切換到大氣開放側(cè)，且使給氣排氣口 34A與大氣開放側(cè)連通。氣密室33A內(nèi)成為大氣壓，由彈性材料形成的撓性管7A自身的復(fù)原力以及充填通路內(nèi)的液狀物的壓力使撓性管7A復(fù)原，充填通路打開，液狀物的充填開始。(3)充填停止接收到來自流量計等充填量測量裝置的信號后，控制裝置6便發(fā)出切換閥36A、 36B的切換指令。切換閥36A、36B切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)，給氣排氣口 34A、34B與加壓氣體供給源35 —側(cè)連通，氣密室33A、33B內(nèi)被加壓，撓性管7A、7B發(fā)生變形，將充填通路關(guān)閉。(4)倒吸接著，充填完畢的容器被從充填噴嘴4的吐出口下方移送走，并在其前后的適當(dāng)時刻由控制裝置6發(fā)出切換閥36B的切換指令。只有切換閥36B切換到大氣開放側(cè)，給氣排氣口 34B與大氣釋放側(cè)連通，撓性管7B自身的復(fù)原力使撓性管7B打開。此時的狀態(tài)如圖4所示。由此使撓性管7B內(nèi)的充填通路的容積擴大，且從撓性管7B到充填噴嘴4的吐出口為止的充填通路成為負壓狀態(tài)，充填噴嘴4的吐出口附近的液狀物被吸入充填噴嘴4 內(nèi)部(倒吸現(xiàn)象)，能夠防止充填結(jié)束后液體從吐出口滴下。圖5表示本發(fā)明的又一種液狀物充填機。在圖5中，凡與圖1所示的液狀物充填機實質(zhì)上相同的部位均用相同符號表示。在這種液狀物充填機的充填通路開閉裝置中，給氣排氣裝置5由給氣裝置43和排氣裝置44組成，且在腔室8形成給氣口 45和排氣口 46。這一點是這種液狀物充填機的充填通路開閉裝置與圖1所示的液狀物充填機的充填通路開閉裝置的不同之處。給氣裝置43由加壓氣體供給源35、并列地設(shè)置在加壓氣體供給源35與給氣口 45 之間的管道37 (包括并列管道37a、37b)、設(shè)置在并列管道37a上的切換閥47、設(shè)置在并列管道37b上的切換閥48以及壓力調(diào)節(jié)閥(減壓閥)49組成。排氣裝置44由真空泵45、配設(shè)在真空泵51與排氣口 46之間的管道52、設(shè)置在管道52上的切換閥53組成。切換閥47、 48使加壓氣體供給源35與給氣口 45之間連通或切斷，切換閥53使真空泵51與排氣口 46 之間連通或切斷。從而，該給氣裝置43能夠進行高壓的加壓氣體與低壓的加壓氣體之間的切換。經(jīng)過配線M 56而可由控制裝置6獨立地控制切換閥47、48、53的操作。由圖5所示的充填通路開閉裝置進行的充填通路開閉控制的1個周期譬如如下進行。(1)待機狀態(tài)根據(jù)控制裝置6的指令，切換閥47使給氣口 45與加壓氣體供給源35連通，切換閥48將并列管道37b的管路切斷，切換閥53將管道52的管路切斷。由此將氣密室33內(nèi)加壓，撓性管7因來自周圍的壓力而變形，充填通路在撓性管7所在的部位被關(guān)閉。(2)充填開始一旦下一個空容器被移送到充填噴嘴4的吐出口下方并且停住，就通過控制裝置 6的指令使切換閥47將并列管道37a的管路切斷，同時使切換閥53切換到真空泵51 —側(cè)。由此使氣密室33內(nèi)被減壓，撓性管7被強制地打開(氣密室33內(nèi)的減壓有助于撓性管7 的復(fù)原)，液狀物的充填開始。(3)充填控制根據(jù)控制裝置6的指令，切換閥53切斷管道52的管路，同時切換閥48切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)。由此，如圖5所示，氣密室33內(nèi)以較低的壓力加壓，使撓性管7略微變形(圖5的狀態(tài))，充填通路的截面積在撓性管7所在的部位變小，使在充填通路中流動的液狀物的流速和流量減少。通過這樣控制在充填通路中流動的液狀物的流速和流量， 能夠提高充填精度。(4)充填停止接收到來自流量計等充填量測量裝置的信號后，控制裝置6便發(fā)出切換閥47、48 的切換指令。切換閥47切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)，切換閥48將管道37b的管路切斷。 由此使由給氣裝置43進行的加壓氣體的供給從低壓向高壓切換，用高壓將氣密室33內(nèi)加壓，使撓性管7變形，將充填通路完全關(guān)閉。接著，充填完畢的容器被從充填噴嘴4的吐出口下方移送走。圖6表示本發(fā)明的又一種液狀物充填機。在圖6中，凡與圖1所示的液狀物充填機實質(zhì)上相同的部位均用相同符號表示。這種液狀物充填機用于多聯(lián)型包裝機，是一次對多個容器同時進行充填的多聯(lián)O 聯(lián))型機。這種液狀物充填機與圖1所示的液狀物充填機的不同點在于，彎管1、直管2、充填通路的開閉控制部3以及充填噴嘴4并列地有2組。彎管1、1經(jīng)過或不經(jīng)過圖中未示的充填通路而與圖中未示的共用的液狀物儲存罐連通。在這種液狀物充填機的充填通路開閉裝置上，并列地配置的開閉控制部3、3與共用的給氣排氣裝置5連接。在開閉控制部3、3，2個腔室8、8經(jīng)過導(dǎo)通路57而形成一體，在所述導(dǎo)通路57上形成給氣排氣口 34，該給氣排氣口 34連接著管道37，進而連接著加壓氣體供給源35及切換閥36。在開閉控制部3、3的腔室8、8中分別設(shè)置檢測傳感器39、39。雖然這種液狀物充填機具有2個開閉控制部3、3，但它們被同時控制。S卩，能夠用1 個加壓氣體供給源35及1個切換閥36同時地控制開閉控制部3、3(撓性管7、7的開閉)， 簡化了充填通路開閉裝置的結(jié)構(gòu)。3聯(lián)型以上的結(jié)構(gòu)也可采用同樣的形態(tài)。圖7(以及圖8、9)表示本發(fā)明的又一種液狀物充填機。這種液狀物充填機具有倒吸功能。在圖7中，凡與圖1、5所示的液狀物充填機實質(zhì)上相同的部位均用相同符號表示。在這種液狀物的充填通路開閉裝置上，給氣排氣裝置5由加壓氣體供給源35、并列地設(shè)置在加壓氣體供給源35與給氣排氣口 58及給氣口 59之間的管道37 (包括并列管道37a、37b)、設(shè)置在并列管道37a、37b的上游側(cè)的管道37上的壓力調(diào)節(jié)閥(減壓閥)61、 設(shè)置在并列管道37a上的切換閥62、設(shè)置在并列管道37b上的切換閥63以及壓力調(diào)節(jié)閥 (減壓閥)64組成。并列管道37a與給氣排氣口 58連通，并列管道37b與給氣口 59連通。 切換閥62使加壓氣體供給源35與給氣排氣口 58之間連通或切斷，并且在切斷時將給氣排氣口 58切換到大氣開放側(cè)，切換閥63使加壓氣體供給源35與給氣口 59之間連通或切斷。 經(jīng)過配線M、55而可由控制裝置6獨立地控制切換閥62、63的操作。在切換閥63將加壓氣體供給源35與給氣口 59的連通切斷、且切換閥62使加壓氣體供給源35與給氣排氣口 58連通時，氣密室33內(nèi)被供給高壓的加壓氣體。此時的撓性管7的變形形態(tài)如圖7所示。如圖7所示，將高壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定為撓性管7 的內(nèi)周面大范圍地密切接觸的水平。接著，在切換閥62將加壓氣體供給源35與排氣口 58的連通切斷、且切換閥63使加壓氣體供給源35與給氣口 59連通時，氣密室33內(nèi)被供給低壓的加壓氣體來取代高壓的加壓氣體。此時的撓性管7的變形形態(tài)O種情況)如圖8、9所示。在圖8的情況下，低壓的加壓氣體的壓力水平被設(shè)定為撓性管7變形的狀態(tài)得以維持(充填通路關(guān)閉的狀態(tài)得以維持)的水平。即，雖然撓性管略微復(fù)原到自身的彈性與氣密室33內(nèi)的加壓力之間達到平衡的程度，但撓性管7的內(nèi)周面的密切接觸仍維持著(但密切接觸的范圍變窄)。在圖9的情況下，低壓的加壓氣體的壓力水平被設(shè)定成比圖8的情況更低、撓性管 7未徹底變形(不能維持充填通路關(guān)閉的狀態(tài))的水平。即，變形后的撓性管7復(fù)原到自身的彈性與氣密室33內(nèi)的加壓力之間達到平衡的程度為止，使充填通路成為有幾分打開的狀態(tài)。無論何種情況，撓性管7內(nèi)部(充填通路)的容積都比向氣密室33內(nèi)供給高壓的加壓氣體的場合(見圖7)要增大。當(dāng)將低壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定成圖8的情況時，由圖7所示的充填通路開閉裝置進行的充填通路開閉控制的1個周期譬如如下進行。(1)待機狀態(tài)根據(jù)控制裝置6的指令，切換閥63使給氣口 59與加壓氣體供給源35連通，切換閥62將并列管道37a的管路切斷，由此將氣密室33內(nèi)加壓到由壓力調(diào)節(jié)閥64調(diào)節(jié)的低壓。 如圖8所示，通過氣密室33內(nèi)的壓力使撓性管7變形的狀態(tài)得以維持，充填通路關(guān)閉。(2)充填開始一旦下一個空容器被移送到充填噴嘴4的吐出口下方并且停住，就通過控制裝置 6的指令使切換閥63將并列管道37b的管路切斷，同時使切換閥63將給氣排氣口 58 —側(cè)切換到大氣開放一側(cè)(加壓氣體供給源35 —側(cè)保持切斷狀態(tài))。由此使氣密室33內(nèi)向大氣開放，撓性管7恢復(fù)原來的形狀(譬如圖1所示的狀態(tài))。與此同時，開始液狀物的充填。(3)充填停止在充填結(jié)束的時刻，控制裝置6發(fā)出切換閥62的切換指令，切換閥62使給氣排氣口 58與加壓氣體供給源35連通，將氣密室33內(nèi)加壓到由壓力調(diào)節(jié)閥61調(diào)節(jié)的規(guī)定的高壓。由此，如圖7所示，撓性管7變形，充填通路關(guān)閉。⑷倒吸接著，充填完畢的容器被從充填噴嘴4的吐出口下方移送走，并在其前后的適當(dāng)時刻由控制裝置6發(fā)出切換閥62、63的切換指令，使切換閥62將并列管道37a的管路切斷， 且使切換閥63打開并列管道37b，使給氣口 59與加壓氣體供給源35連通。由此將氣密室 33內(nèi)從高壓切換到低壓，如圖8所示，撓性管7略微復(fù)原到自身的彈性與氣密室33內(nèi)的加壓力平衡的程度。不過，撓性管7變形且充填通路關(guān)閉的狀態(tài)得以維持。隨著撓性管7略微復(fù)原，撓性管7內(nèi)的充填通路的容積擴大，從撓性管7到充填噴嘴4的吐出口為止的充填通路成為負壓狀態(tài)，充填噴嘴4的吐出口附近的液狀物被吸入充填噴嘴4內(nèi)部(倒吸現(xiàn)象)， 能夠防止充填結(jié)束后液體從吐出口滴下。
10
另一方面，在圖7所示的充填通路開閉裝置上，當(dāng)將低壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定成圖9那樣時，在上述(1)的待機狀態(tài)下，撓性管7內(nèi)的充填通路成為有幾分打開的狀態(tài)。另外，在上述(4)的倒吸過程中，當(dāng)氣密室33內(nèi)從高壓切換成低壓后，撓性管7即復(fù)原成充填通路有幾分打開的狀態(tài)。在這種情況下，隨著撓性管7的復(fù)原，撓性管7內(nèi)的充填通路的容積也隨之?dāng)U大，使從撓性管7到充填噴嘴4的吐出口為止的充填通路成為負壓狀態(tài)， 充填噴嘴4的吐出口附近的液狀物被吸入充填噴嘴4內(nèi)部(倒吸現(xiàn)象)，能夠防止充填結(jié)束后液體從吐出口滴下。圖7所示的充填通路開閉裝置具有如下的優(yōu)點在圖9的情況下，伴隨著撓性管7 的復(fù)原而發(fā)生的充填通路的容積擴大比圖8的情況下更大，相應(yīng)地，倒吸的吸引力也更大。 然而，倒吸時開閉控制部3內(nèi)的充填通路是打開的，因此只適用于在充填結(jié)束時刻從上游側(cè)沒有對該充填通路施加加壓力的情況。譬如如果用于一種利用了由計量氣缸及活塞構(gòu)成的計量泵的充填裝置(譬如特開平4-201801號公報、實公平7-M79號公報)，則在充填結(jié)束時刻計量氣缸內(nèi)的活塞會到達上死點(活塞的往動端)，不會對開閉控制部3的充填通路施加加壓力。因此，能夠使這種充填通路開閉裝置具備倒吸功能。另一方面，當(dāng)用于一種始終從液體儲存罐向充填通路施加液壓的流量計式等的加壓式充填裝置(譬如專利文獻1 4)時，要在所述開閉控制部3的上游側(cè)另外設(shè)置充填通路開閉裝置，在充填結(jié)束時刻不從上游側(cè)向開閉控制部3的充填通路施加加壓力。作為上游側(cè)的充填通路開閉裝置，既能夠設(shè)置本發(fā)明的充填通路開閉裝置(譬如圖4所示形態(tài)的裝置)，也能夠設(shè)置其它方式的充填通路開閉裝置。圖7所示的充填通路開閉裝置是在倒吸時對氣密室33施加加壓力，因此與圖4所示的充填通路開閉裝置的撓性管7B相比，倒吸時撓性管7的復(fù)原量較小，撓性管7內(nèi)的充填通路的容積增大量較少，倒吸作用(吸力)較小。從而，適用于充填噴嘴4和撓性管7的直徑較小(充填量較少)的情況或要充填的液狀物的粘度較小的情況。在圖7所示的充填通路開閉裝置上，如圖5所示，并列管道37a和并列管道37b都與給氣排氣口 58連接。在這種情況下，無須給氣口 59。另外，也可以將切換閥62和切換閥 63的功能進行交換。在這種情況下，給氣口 59作為給氣排氣口發(fā)揮功能，給氣排氣口 58作為給氣口發(fā)揮功能。即，切換閥63具有將加壓氣體供給源35與給氣口 59間連通或切斷、 且在切斷時將給氣口 59切換到大氣開放一側(cè)的功能，切換閥62具有將加壓氣體供給源35 與給氣排氣口 58間連通或切斷的功能，氣密室33的大氣開放則在并列管道37b側(cè)進行。圖10表示本發(fā)明的又一種液狀物充填機。這種液狀物充填機具有檢測撓性管7 有無泄漏(液體泄漏)的功能。在圖10中，凡與圖1所示的液狀物充填機實質(zhì)上相同的部位均用相同符號表示。在這種液狀物充填機的充填通路開閉裝置上，給氣排氣裝置5由加壓氣體供給源 35、壓力調(diào)節(jié)閥(減壓閥)65、切換閥36、氣體流量計66及管道37等構(gòu)成。氣體流量計66 設(shè)置在切換閥36與給氣排氣口 34之間的管道37上。切換閥36能夠?qū)⒔o氣排氣口 34切換到加壓氣體供給源35 —側(cè)或大氣開放一側(cè)。在上述液狀物充填機上，由充填通路開閉裝置進行的充填通路開閉控制的1個周期與先前圖1所示的液狀物充填機同樣地進行。
在上述1個周期中，至少在給氣排氣口 34與加壓氣體供給源35連通時(向氣密室33供給加壓氣體時)，氣體流量計66對管道37中的加壓氣體的流量進行測量，并將其測量信號送到控制裝置6。當(dāng)利用加壓氣體使撓性管7變形后，只要撓性管7上沒有產(chǎn)生裂紋或針孔，管道37 內(nèi)就不會發(fā)生加壓氣體的流動(流動停止)。在這種情況下，通過控制裝置6判定為沒有泄漏(沒有液狀物的泄漏)。另一方面，如果在撓性管7上產(chǎn)生裂紋或針孔，由于加壓氣體的壓力比撓性管7內(nèi)部的液壓大，因此氣密室33內(nèi)的氣體會進入撓性管7內(nèi)，從而即使在撓性管7變形后還會在管道37內(nèi)發(fā)生加壓氣體的流動，且氣體流量計66會對這種加壓氣體的流動進行測量。在這種情況下，通過控制裝置6判定為有泄漏(有液狀物的泄漏)。因而，采用上述充填通路開閉裝置，能夠自動且早期地檢測并判定由撓性管7的裂紋或針孔導(dǎo)致的液狀物泄漏，并使液狀物充填機停止或是發(fā)出警報音或警告顯示來通知操作人員。本發(fā)明的充填通路開閉裝置不限于上述例子，例如可以作以下各種改變。(1)以上實施例是在充填噴嘴4的正上方連接開閉控制部3，但只要開閉控制部3 是設(shè)置在液狀物儲存罐與充填噴嘴4的吐出口之間的充填通路途中，就可以設(shè)置在任意位置上。其中，理想的是如各圖那樣設(shè)置在充填噴嘴4的吐出口附近的位置上。當(dāng)如圖5那樣沿著充填通路串聯(lián)地設(shè)置開閉控制部3A、3B時，理想的是如該圖那樣至少將下游側(cè)的開閉控制部3B設(shè)置在充填噴嘴4的吐出口附近的位置上。(2)以上實施例是在開閉控制部3的腔室8設(shè)置對液狀物的泄漏進行檢測的檢測傳感器39，但也可以不設(shè)檢測傳感器，而是用丙烯樹脂等透明(透光性)材料來制造腔室 8，從而能夠看到氣密室內(nèi)部，辨認液狀物的泄漏情況。當(dāng)用透明材料制造腔室8時，能夠通過辨認撓性管7的變形、復(fù)原狀態(tài)來檢查切換閥36等的動作不良情況。也可以在用透明材料制造腔室8的基礎(chǔ)上設(shè)置檢測傳感器39。(3)圖6的實施例是采用經(jīng)過導(dǎo)通路51而形成一體的腔室8、8，但也可以不用導(dǎo)通路51，而是使2個腔室8、8各自獨立，并且在各腔室8、8設(shè)置給氣排氣口，另一方面，將切換閥36之前的管道并列(分成2個)，且將各管道與所述給氣排氣口連接。這樣也能得到與圖6的實施例相同的作用。
1權(quán)利要求
1.一種液狀物充填機的充填通路開閉裝置，該充填通路開閉裝置具有作為該充填通路的一部分而設(shè)置在液狀物儲存罐與充填嘴的吐出口間的充填通路上的撓性管，并且以外力使所述撓性管變形或復(fù)原來開閉所述充填通路，其特征在于，具有充填通路的開閉控制部，該開閉控制部包含將所述撓性管和所述撓性管的周圍氣密地圍住的腔室；給氣排氣裝置，該給氣排氣裝置與所述開閉控制部連接且向所述腔室內(nèi)供給加壓氣體或從所述腔室內(nèi)排氣，以使所述撓性管變形或復(fù)原；以及控制裝置，該控制裝置控制所述給氣排氣裝置，從而以規(guī)定的定時向所述腔室內(nèi)給氣排氣。
2.如權(quán)利要求1所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于，所述腔室為大致圓筒形，在所述撓性管的外周面與所述腔室的內(nèi)表面之間構(gòu)成環(huán)狀的氣密室，且對所述氣密室供給所述加壓氣體或從所述氣密室排氣。
3.如權(quán)利要求2所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于，在所述開閉控制部，所述腔室在所述氣密室的前后具有與所述撓性管的兩端部外周面的全周緊密接觸的保持部，在各保持部的內(nèi)徑側(cè)配置中空的內(nèi)部構(gòu)件，該內(nèi)部構(gòu)件構(gòu)成所述充填通路的一部分，所述內(nèi)部構(gòu)件插入所述撓性管的兩端部且與所述撓性管的內(nèi)周面的全周緊密接觸， 所述撓性管的兩端部夾在所述腔室的保持部與內(nèi)部構(gòu)件之間且被保持在規(guī)定位置上。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于， 2個開閉控制部串聯(lián)地配置在所述充填通路上，所述給氣排氣裝置與各開閉控制部連接，在充填結(jié)束時向兩個開閉控制部的腔室內(nèi)供給加壓氣體后，以規(guī)定的定時從下游側(cè)的開閉控制部的腔室排氣。
5.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于， 所述給氣排氣裝置能夠?qū)⑾蛩銮皇覂?nèi)供給的加壓氣體的壓力切換成2個級別，S卩，使所述撓性管變形從而將所述充填通路關(guān)閉的高壓、以及比該高壓低的低壓，在充填結(jié)束時用高壓向所述腔室內(nèi)供給加壓氣體后，以規(guī)定的定時切換成低壓。
6.如權(quán)利要求5所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于，所述低壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定為能夠維持撓性管變形而將充填通路關(guān)閉的狀態(tài)的水平。
7.如權(quán)利要求5所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于，所述低壓的加壓氣體的壓力水平設(shè)定為不能使所述撓性管徹底變形的水平。
8.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于， 在與所述腔室連通的加壓氣體供給管道上設(shè)置氣體流量計作為所述給氣排氣裝置的一部分，所述流量計在向所述腔室內(nèi)供給加壓氣體的期間對加壓氣體的流量進行測量，所述控制裝置基于所述流量計的測量值來判定有無泄漏。
9.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于， 所述腔室用透明材料形成。
10.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的液狀物充填機的充填通路開閉裝置，其特征在于，在所述腔室內(nèi)設(shè)置對液狀物進行檢測的檢測傳感器。
全文摘要
一種液狀物充填機的充填通路開閉裝置，設(shè)置撓性管作為液狀物的充填通路的一部分，并且以外力使該撓性管變形或復(fù)原來開閉所述充填通路，本發(fā)明能提高撓性管的耐久性，減少更換頻度，降低成本。充填通路開閉裝置具有開閉控制部(3)，該開閉控制部包含將撓性管(7)和撓性管(7)的周圍氣密地圍住的腔室(8)；給氣排氣裝置(5)，該給氣排氣裝置向腔室(8)內(nèi)供給加壓氣體或從腔室(8)內(nèi)排氣，以使撓性管(7)變形或復(fù)原；以及控制裝置(6)，該控制裝置控制給氣排氣裝置(5)的給氣排氣的定時。
文檔編號B65B3/04GK102190090SQ20111003749
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者村中秀男, 河村健治, 田中浪與志 申請人:東洋自動機株式會社