专利名称：液状物充填机的充填通路开闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在将液状物储存罐内的液状物向容器内充填的液状物充填机中以规定的定时来开闭充填通路的充填通路开闭装置，尤其涉及以外力来使作为充填通路的一部分而设置的挠性管变形或复原来开闭充填通路的充填通路开闭装置。
背景技术：
专利文献1 4记载了一种充填通路开闭装置，这种装置是在液状物储存罐与充填喷嘴的吐出口间的充填通路(包含充填喷嘴自身)上设置由弹性材料形成的挠性管作为该充填通路的一部分，并且在该挠性管的附近配置受驱动源驱动而进退的刚性推压部件。 这种充填通路开闭装置是利用驱动源来使推压部件前进，从而推压挠性管而使之变形，并且在该挠性管的部位将充填通路堵塞。而在要打开充填通路时，就使推压部件后退以脱离挠性管，从而使挠性管复原以将充填通路打开。挠性管的复原是利用充填通路内部的液压以及挠性管自身的复原力(在用弹性材料形成时)来进行的。专利文献1 日本专利第3704270号公报专利文献2 日本专利第34M875号公报专利文献3 日本发明专利申请特开2008-94496号公报专利文献4 日本发明专利申请特开2009-234633号公报然而，这种充填通路开闭装置在每次开闭充填通路时，都要反复地使推压部件直接接触或脱离挠性管，因此会在挠性管的接触部位发生严重的局部磨损，为此要频繁地更换挠性管，既会增加成本，又加重了操作人员的负担。另外，挠性管的磨损还会产生污物等， 又加重了清扫和维护的负担。
发明内容
本发明的目的在于通过减轻局部的磨损来提高挠性管的耐久性，由此降低成本并减轻操作人员负担，且便于清扫和维护。本发明技术方案1涉及一种液状物充填机的充填通路开闭装置，该充填通路开闭装置具有作为该充填通路的一部分而设置在液状物储存罐与充填喷嘴的吐出口间的充填通路上的挠性管，并且以外力使挠性管变形或复原来开闭所述充填通路，其特征在于，具有充填通路的开闭控制部，该开闭控制部包含将所述挠性管和所述挠性管的周围气密地围住的腔室；给气排气装置，该给气排气装置与所述开闭控制部连接且向所述腔室内供给加压气体或从所述腔室内排气，以使所述挠性管变形或复原；以及控制装置，该控制装置控制所述给气排气装置，从而以规定的定时向所述腔室内给气排气。作为给气排气装置的排气方式，可以考虑将腔室向大气开放或对腔室内进行减压(设置真空泵等减压装置)。挠性管以圆筒形为佳，可以适当地使用硅酮橡胶等弹性材料作为材料。在这种充填通路开闭装置上，当向充填通路的开闭控制部的腔室内供给了加压气体时，挠性管从周围受到均等的压力而变形，充填通路就在挠性管的部位被堵塞。另外，一旦将加压气体从腔室内排出，挠性管就会由于充填通路内部的液压及挠性管的弹性复原力、以及对腔室内进行的辅助性减压而复原至管状，从而将充填通路打开。本发明中的液状物不仅是单纯的液体，还包括固形物与液体的混合物。作为上述充填通路开闭装置的更具体的形态，可以举出以下几个。(1)所述腔室为大致圆筒形，在挠性管的外周面与腔室的内表面之间构成气密室， 且对该气密室供给加压气体或从该气密室排气(技术方案2)。(2)在所述充填通路的开闭控制部，所述腔室在气密室的前后具有与挠性管的两端部外周面的全周紧密接触的保持部，在各保持部的内径侧隔开规定的间隔配置中空的内部构件，该内部构件构成所述充填通路的一部分，内部构件插入挠性管的两端部且与内周面的全周紧密接触，挠性管的两端部夹在腔室的所述保持部与内部构件之间且被保持在规定位置上(技术方案3)。(3)2个开闭控制部串联地配置在充填通路上，给气排气装置与各开闭控制部连接，在充填结束时向两个开闭控制部的腔室内供给加压气体后，以规定的定时从下游侧的开闭控制部的腔室排气(技术方案4)。采用上述结构能够实现充填后的倒吸。(4)给气排气装置能够将向腔室内供给的加压气体的压力切换成2个级别，即，使挠性管变形从而将充填通路关闭的高压、以及比该高压低的低压，在充填结束时用高压向腔室内供给加压气体后按规定的定时切换成低压(技术方案幻。此时，所述低压的加压气体的压力水平设定为能够维持挠性管变形的状态(维持充填通路关闭的状态)的水平(技术方案6)，或者设定为不能使挠性管彻底变形(不能维持充填通路关闭的状态)的水平 (技术方案7)。采用上述结构，无论在何种场合都能够实现充填后的倒吸。(5)在与腔室连通的加压气体供给管道上设置气体流量计作为给气排气装置的一部分，所述流量计在向腔室内供给加压气体的期间对加压气体的流量进行测量，控制装置基于所述流量计的测量值来判定有无泄漏(技术方案8)。(6)所述腔室用丙烯树脂等透明(透光性)材料形成(技术方案9)。(7)在所述腔室的气密室内设置对液状物的泄漏加以检测的检测传感器(技术方案 10)。本发明是在充填通路的开闭控制部中利用加压气体从周围均勻地施压而使配置在内部的挠性管变形，因此不会像利用刚性推压部件使挠性管变形的传统技术那样在推压部件接触的部位产生局部磨损。因此，能够提高挠性管的耐久性而延长寿命，并减少更换频度而降低成本和减轻操作人员的负担，便于清扫和维护。
图1是本发明的充填通路开闭装置的侧面剖视图(排气时)。图2是装有该充填通路开闭装置的充填喷嘴的分解剖视图。图3是本发明的充填通路开闭装置的侧面剖视图(导入加压气体时)。图4是本发明的又一充填通路开闭装置的侧面剖视图。图5是本发明的又一充填通路开闭装置的侧面剖视图。图6是本发明的又一充填通路开闭装置的侧面剖视图。图7是本发明的又一充填通路开闭装置的侧面剖视图(导入高压加压气体时)。
图8是该充填通路开闭装置的侧面剖视图(导入低压加压气体时)。图9是该充填通路开闭装置的侧面剖视图(导入更低压的加压气体时)。图10是本发明的又一充填通路开闭装置的侧面剖视图。符号说明3、3A JB充填通路的开闭控制部4充填喷嘴5给气排气装置6控制装置7、7A、7B 挠性管8 腔室9、9A、9B、11、11A、11B 内部构件14、15 保持部33气密室34、58给气排气口35加压气体供给源36、36A、36B、47、48、53、62、63 切换阀39、39A、39B 检测传感器45、59 给气口46 排气口49、61、64、65 压力调节阀66气体流量计
具体实施例方式以下结合图1 图10来具体说明本发明的液状物充填机的充填通路开闭装置。图1所示的液状物充填机由经过或不经过图中未示的充填通路而与图中未示的液状物储存罐连通的弯管1、配置在弯管1的下端的直管2、配置在直管2的下端的充填通路的开闭控制部3、配置在开闭控制部3的下端的充填喷嘴4、与开闭控制部3连接的给气排气装置5、以及对给气排气装置5进行控制的控制装置6等组成。在图1中，用弯管1、直管2、充填通路的开闭控制部3以及充填喷嘴4构成充填通路。如图1和图2所示，开闭控制部3由譬如用硅酮橡胶形成的圆筒形挠性管7、围住挠性管7周围的大致圆筒形状的腔室8、配置在腔室8的上下两端部内径侧的内部构件9、 11组成。腔室8在两端形成与直管2及充填喷嘴4接合用的凸缘12、13，且在两端部附近的内周面上形成呈环状突出的保持部14、15，保持部14、15之间(腔室8的内周中央区域) 成为环状的凹部16。另外，凸缘12、13的内径侧(凸缘12的端面12a与保持部14之间、 以及凸缘13的端面13a与保持部15之间)成为凹部17、18。保持部14、15的内径与挠性管7的外径大致相同，端部附近的内周面14a、15a呈凸状弯曲而扩大直径，凹部16的内径比挠性管7的外径大。内部构件9、11整体呈大致截头圆锥形的环状，其外周面以大致沿着腔室8的保持部14、15的内周面的形式呈凹状弯曲而扩大直径。以下说明弯管1、直管2、开闭控制部3以及充填喷嘴4的组装状态。用夹子23将在弯管1的下端形成的凸缘19和在直管2的上端形成的凸缘21隔着垫片22进行连接。在开闭控制部3，将挠性管7插入腔室8的内部，且将内部构件9、11从头部插入挠性管7的两端。在此状态下，用夹子沈将在直管2的下端形成的凸缘M与腔室8的凸缘12隔着垫片25进行连接，并且用夹子四将腔室8的凸缘13与在充填喷嘴4的上端形成的凸缘27隔着垫片观进行连接。在组装后的开闭控制部3，内部构件9、11分别进入腔室8的两端凹部17、18，内部构件9与直管2的凸缘M的端面彼此间隔着0型环31作压力接触，并且内部构件11与充填喷嘴4的凸缘M的端面彼此间隔着0型环32作压力接触。另外，挠性管7的上端部以压缩状态被夹持在腔室8的保持部14与内部构件9之间，下端部则以压缩状态被夹持在腔室8的保持部15与内部构件11之间。由此将挠性管7 保持在腔室8内的规定位置上，同时挠性管7的两端部的外周面在全周范围内与腔室8的保持部14、15的内周面紧密接触，并且内周面在全周范围内与内部构件9、11的外周面紧密接触，从而防止在内部构件9、11与挠性管7之间发生液体泄漏，并且在腔室8的凹部16与挠性管7的外周面之间构成环状的气密室33。由于挠性管7的两端部以向外扩展的状态被夹持在保持部14、15与内部构件9、11之间，因此挠性管7被牢固地保持，不易发生移位等。开闭控制部3在腔室8的侧壁上形成与气密室33相通的给气排气口 34，并且使由加压气体供给源35、切换阀36以及管道37等构成的给气排气装置5与该给气排气口 34连接。切换阀36能够将给气排气口 34切换到加压气体供给源35 —侧或大气开放一侧。另外，在腔室8的侧壁上形成与气密室33相通的孔38，且在气密室33内设置穿过所述孔38 而检测液状物泄漏的检测传感器39。切换阀36的操作是由控制装置6通过配线30来进行控制，检测传感器39的检测信号则经过配线40送到控制装置6。本发明的充填通路开闭装置由开闭控制部3、给气排气装置5、控制装置6以及检测传感器39等组成。在以上说明的液状物充填机中，图中未示的液状物储存罐内的液状物通过适当的加压方式被压力输送到充填通路，这些加压方式是利用罐内液状物的势能的重力式(譬如专利文献1、2)、利用气压对罐内加压的加压罐式、利用设在充填通路中途的泵进行加压输送的泵式等，液状物通过弯管1、直管2、内部构件9、挠性管7、内部构件11以及充填喷嘴 4，从充填喷嘴4的吐出口流出而充填到设置在充填喷嘴4下方的图中未示的容器中。另外， 对于1次充填工序中的充填量的检测可以通过譬如专利文献2、4中记载的流量计等测量装置来进行。此外还有一种液状物充填机，是通过设在充填通路中途的计量泵(由计量气缸和活塞组成)将每一次经过计量的定量的液状物进行压力输送。在上述液状物充填机上，由充填通路开闭装置进行的充填通路开闭控制的1个周期譬如如下进行。(1)待机状态根据控制装置6的指令，切换阀36使给气排气口 34与加压气体供给源35连通。 由此将气密室33内加压，并且如图3所示，挠性管7因来自周围的压力而变形，充填通路在挠性管7所在的部位被关闭。
(2)充填开始一旦下一个空容器被移送到充填喷嘴4的吐出口下方并且停住，就通过控制装置 6的指令使切换阀36切换到大气开放侧，使给气排气口 34与大气开放侧连通。气密室33 内成为大气压，由弹性材料形成的挠性管7自身的复原力以及充填通路内的液状物的压力使挠性管7如图1那样复原，将充填通路打开。由此将液状物充填到置于充填喷嘴4的吐出口下方的图中未示的容器中。(3)充填停止接收到来自流量计等充填量测量装置的信号后，控制装置6便发出切换阀36的切换指令。切换阀36切换到加压气体供给源35 —侧，给气排气口 34与加压气体供给源35 一侧连通，气密室33内被加压，如图3所示，挠性管7发生变形，将充填通路关闭。接着，充填完毕的容器被从充填喷嘴4的吐出口下方移送走。上述充填通路开闭装置具有以下效果。(1)由于是利用加压气体以非接触的方式使挠性管7变形，因此能够防止挠性管的磨损，增加耐久性，并减少零件更换频度。还能够简化装置的结构，便于清扫和维护。(2)只需将挠性管7插入腔室8内，且在挠性管7的两端部嵌入内部构件9、11，即能够实现对挠性管7的保持(无须工具)，因此挠性管7的安装和更换都很容易。(3)由于设置了对液状物的泄漏进行检测的检测传感器39，因此万一挠性管7破裂而使液状物泄漏到气密室33内，能自动地检测到泄漏情况并向控制装置6发送信号，通过控制装置6使液状物充填机停止或发出报警音或警报显示以提醒操作人员。图4表示本发明的又一种液状物充填机。这种液状物充填机具有倒吸功能。在图 4中，凡与图1所示的液状物充填机实质上相同的部位均用相同符号表示。该液状物充填机的充填通路开闭装置与图1所示的液状物充填机的充填通路开闭装置的不同点在于，2个开闭控制部3AJB经过直管41而串联配置。上游侧开闭控制部 3A的上端与直管2的下端连接，下端与直管41的上端连接，下游侧开闭控制部:3B的上端与直管41的下端连接，下端与充填喷嘴4的上端连接。开闭控制部3A JB各自独立地控制。图4所示的充填通路开闭装置由开闭控制部3A、3B、给气排气装置5、控制装置6 以及检测传感器39A、39B等组成，给气排气装置5具有并列配置的2个切换阀36A、36B和管道37A、37B。各开闭控制部3A、3B分别具有与图1所示的开闭控制部3相同的结构，开闭控制部3A由挠性管7A、腔室8A、内部构件9A、11A组成，开闭控制部由挠性管7B、腔室8B、内部构件9B、11B组成，在腔室8A、8B的给气排气口 34A、34B上分别连接与图1所示的切换阀36相同的切换阀36A、36B，且在孔38A、38B上连接着与图1所示的检测传感器39 相同的检测传感器39A、39B。切换阀36A、36B与共用的加压气体供给源35连通，经过配线 30A、30B可由控制装置6独立地控制切换阀36A、36B的操作。由图4所示的充填通路开闭装置进行的充填通路开闭控制的1个周期譬如如下进行。(1)待机状态根据控制装置6的指令，切换阀36A使给气排气口 34A与加压气体供给源35连通，切换阀36B使给气排气口 34B与大气开放侧连通。由此，如图4所示，气密室33A内被加压，挠性管7A被来自周围的压力压变形，充填通路在挠性管7A所在的部位被关闭。而气密室33B内则为大气压，挠性管7B恢复原来的形状，充填通路打开。(2)充填开始一旦下一个空容器被移送到充填喷嘴4的吐出口下方并且停住，就通过控制装置 6的指令使切换阀36A也切换到大气开放侧，且使给气排气口 34A与大气开放侧连通。气密室33A内成为大气压，由弹性材料形成的挠性管7A自身的复原力以及充填通路内的液状物的压力使挠性管7A复原，充填通路打开，液状物的充填开始。(3)充填停止接收到来自流量计等充填量测量装置的信号后，控制装置6便发出切换阀36A、 36B的切换指令。切换阀36A、36B切换到加压气体供给源35 —侧，给气排气口 34A、34B与加压气体供给源35 —侧连通，气密室33A、33B内被加压，挠性管7A、7B发生变形，将充填通路关闭。(4)倒吸接着，充填完毕的容器被从充填喷嘴4的吐出口下方移送走，并在其前后的适当时刻由控制装置6发出切换阀36B的切换指令。只有切换阀36B切换到大气开放侧，给气排气口 34B与大气释放侧连通，挠性管7B自身的复原力使挠性管7B打开。此时的状态如图4所示。由此使挠性管7B内的充填通路的容积扩大，且从挠性管7B到充填喷嘴4的吐出口为止的充填通路成为负压状态，充填喷嘴4的吐出口附近的液状物被吸入充填喷嘴4 内部(倒吸现象)，能够防止充填结束后液体从吐出口滴下。图5表示本发明的又一种液状物充填机。在图5中，凡与图1所示的液状物充填机实质上相同的部位均用相同符号表示。在这种液状物充填机的充填通路开闭装置中，给气排气装置5由给气装置43和排气装置44组成，且在腔室8形成给气口 45和排气口 46。这一点是这种液状物充填机的充填通路开闭装置与图1所示的液状物充填机的充填通路开闭装置的不同之处。给气装置43由加压气体供给源35、并列地设置在加压气体供给源35与给气口 45 之间的管道37 (包括并列管道37a、37b)、设置在并列管道37a上的切换阀47、设置在并列管道37b上的切换阀48以及压力调节阀(减压阀)49组成。排气装置44由真空泵45、配设在真空泵51与排气口 46之间的管道52、设置在管道52上的切换阀53组成。切换阀47、 48使加压气体供给源35与给气口 45之间连通或切断，切换阀53使真空泵51与排气口 46 之间连通或切断。从而，该给气装置43能够进行高压的加压气体与低压的加压气体之间的切换。经过配线M 56而可由控制装置6独立地控制切换阀47、48、53的操作。由图5所示的充填通路开闭装置进行的充填通路开闭控制的1个周期譬如如下进行。(1)待机状态根据控制装置6的指令，切换阀47使给气口 45与加压气体供给源35连通，切换阀48将并列管道37b的管路切断，切换阀53将管道52的管路切断。由此将气密室33内加压，挠性管7因来自周围的压力而变形，充填通路在挠性管7所在的部位被关闭。(2)充填开始一旦下一个空容器被移送到充填喷嘴4的吐出口下方并且停住，就通过控制装置 6的指令使切换阀47将并列管道37a的管路切断，同时使切换阀53切换到真空泵51 —侧。由此使气密室33内被减压，挠性管7被强制地打开(气密室33内的减压有助于挠性管7 的复原)，液状物的充填开始。(3)充填控制根据控制装置6的指令，切换阀53切断管道52的管路，同时切换阀48切换到加压气体供给源35 —侧。由此，如图5所示，气密室33内以较低的压力加压，使挠性管7略微变形(图5的状态)，充填通路的截面积在挠性管7所在的部位变小，使在充填通路中流动的液状物的流速和流量减少。通过这样控制在充填通路中流动的液状物的流速和流量， 能够提高充填精度。(4)充填停止接收到来自流量计等充填量测量装置的信号后，控制装置6便发出切换阀47、48 的切换指令。切换阀47切换到加压气体供给源35 —侧，切换阀48将管道37b的管路切断。 由此使由给气装置43进行的加压气体的供给从低压向高压切换，用高压将气密室33内加压，使挠性管7变形，将充填通路完全关闭。接着，充填完毕的容器被从充填喷嘴4的吐出口下方移送走。图6表示本发明的又一种液状物充填机。在图6中，凡与图1所示的液状物充填机实质上相同的部位均用相同符号表示。这种液状物充填机用于多联型包装机，是一次对多个容器同时进行充填的多联O 联)型机。这种液状物充填机与图1所示的液状物充填机的不同点在于，弯管1、直管2、充填通路的开闭控制部3以及充填喷嘴4并列地有2组。弯管1、1经过或不经过图中未示的充填通路而与图中未示的共用的液状物储存罐连通。在这种液状物充填机的充填通路开闭装置上，并列地配置的开闭控制部3、3与共用的给气排气装置5连接。在开闭控制部3、3，2个腔室8、8经过导通路57而形成一体，在所述导通路57上形成给气排气口 34，该给气排气口 34连接着管道37，进而连接着加压气体供给源35及切换阀36。在开闭控制部3、3的腔室8、8中分别设置检测传感器39、39。虽然这种液状物充填机具有2个开闭控制部3、3，但它们被同时控制。S卩，能够用1 个加压气体供给源35及1个切换阀36同时地控制开闭控制部3、3(挠性管7、7的开闭)， 简化了充填通路开闭装置的结构。3联型以上的结构也可采用同样的形态。图7(以及图8、9)表示本发明的又一种液状物充填机。这种液状物充填机具有倒吸功能。在图7中，凡与图1、5所示的液状物充填机实质上相同的部位均用相同符号表示。在这种液状物的充填通路开闭装置上，给气排气装置5由加压气体供给源35、并列地设置在加压气体供给源35与给气排气口 58及给气口 59之间的管道37 (包括并列管道37a、37b)、设置在并列管道37a、37b的上游侧的管道37上的压力调节阀(减压阀)61、 设置在并列管道37a上的切换阀62、设置在并列管道37b上的切换阀63以及压力调节阀 (减压阀)64组成。并列管道37a与给气排气口 58连通，并列管道37b与给气口 59连通。 切换阀62使加压气体供给源35与给气排气口 58之间连通或切断，并且在切断时将给气排气口 58切换到大气开放侧，切换阀63使加压气体供给源35与给气口 59之间连通或切断。 经过配线M、55而可由控制装置6独立地控制切换阀62、63的操作。在切换阀63将加压气体供给源35与给气口 59的连通切断、且切换阀62使加压气体供给源35与给气排气口 58连通时，气密室33内被供给高压的加压气体。此时的挠性管7的变形形态如图7所示。如图7所示，将高压的加压气体的压力水平设定为挠性管7 的内周面大范围地密切接触的水平。接着，在切换阀62将加压气体供给源35与排气口 58的连通切断、且切换阀63使加压气体供给源35与给气口 59连通时，气密室33内被供给低压的加压气体来取代高压的加压气体。此时的挠性管7的变形形态O种情况)如图8、9所示。在图8的情况下，低压的加压气体的压力水平被设定为挠性管7变形的状态得以维持(充填通路关闭的状态得以维持)的水平。即，虽然挠性管略微复原到自身的弹性与气密室33内的加压力之间达到平衡的程度，但挠性管7的内周面的密切接触仍维持着(但密切接触的范围变窄)。在图9的情况下，低压的加压气体的压力水平被设定成比图8的情况更低、挠性管 7未彻底变形(不能维持充填通路关闭的状态)的水平。即，变形后的挠性管7复原到自身的弹性与气密室33内的加压力之间达到平衡的程度为止，使充填通路成为有几分打开的状态。无论何种情况，挠性管7内部(充填通路)的容积都比向气密室33内供给高压的加压气体的场合(见图7)要增大。当将低压的加压气体的压力水平设定成图8的情况时，由图7所示的充填通路开闭装置进行的充填通路开闭控制的1个周期譬如如下进行。(1)待机状态根据控制装置6的指令，切换阀63使给气口 59与加压气体供给源35连通，切换阀62将并列管道37a的管路切断，由此将气密室33内加压到由压力调节阀64调节的低压。 如图8所示，通过气密室33内的压力使挠性管7变形的状态得以维持，充填通路关闭。(2)充填开始一旦下一个空容器被移送到充填喷嘴4的吐出口下方并且停住，就通过控制装置 6的指令使切换阀63将并列管道37b的管路切断，同时使切换阀63将给气排气口 58 —侧切换到大气开放一侧(加压气体供给源35 —侧保持切断状态)。由此使气密室33内向大气开放，挠性管7恢复原来的形状(譬如图1所示的状态)。与此同时，开始液状物的充填。(3)充填停止在充填结束的时刻，控制装置6发出切换阀62的切换指令，切换阀62使给气排气口 58与加压气体供给源35连通，将气密室33内加压到由压力调节阀61调节的规定的高压。由此，如图7所示，挠性管7变形，充填通路关闭。⑷倒吸接着，充填完毕的容器被从充填喷嘴4的吐出口下方移送走，并在其前后的适当时刻由控制装置6发出切换阀62、63的切换指令，使切换阀62将并列管道37a的管路切断， 且使切换阀63打开并列管道37b，使给气口 59与加压气体供给源35连通。由此将气密室 33内从高压切换到低压，如图8所示，挠性管7略微复原到自身的弹性与气密室33内的加压力平衡的程度。不过，挠性管7变形且充填通路关闭的状态得以维持。随着挠性管7略微复原，挠性管7内的充填通路的容积扩大，从挠性管7到充填喷嘴4的吐出口为止的充填通路成为负压状态，充填喷嘴4的吐出口附近的液状物被吸入充填喷嘴4内部(倒吸现象)， 能够防止充填结束后液体从吐出口滴下。
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另一方面，在图7所示的充填通路开闭装置上，当将低压的加压气体的压力水平设定成图9那样时，在上述(1)的待机状态下，挠性管7内的充填通路成为有几分打开的状态。另外，在上述(4)的倒吸过程中，当气密室33内从高压切换成低压后，挠性管7即复原成充填通路有几分打开的状态。在这种情况下，随着挠性管7的复原，挠性管7内的充填通路的容积也随之扩大，使从挠性管7到充填喷嘴4的吐出口为止的充填通路成为负压状态， 充填喷嘴4的吐出口附近的液状物被吸入充填喷嘴4内部(倒吸现象)，能够防止充填结束后液体从吐出口滴下。图7所示的充填通路开闭装置具有如下的优点在图9的情况下，伴随着挠性管7 的复原而发生的充填通路的容积扩大比图8的情况下更大，相应地，倒吸的吸引力也更大。 然而，倒吸时开闭控制部3内的充填通路是打开的，因此只适用于在充填结束时刻从上游侧没有对该充填通路施加加压力的情况。譬如如果用于一种利用了由计量气缸及活塞构成的计量泵的充填装置(譬如特开平4-201801号公报、实公平7-M79号公报)，则在充填结束时刻计量气缸内的活塞会到达上死点(活塞的往动端)，不会对开闭控制部3的充填通路施加加压力。因此，能够使这种充填通路开闭装置具备倒吸功能。另一方面，当用于一种始终从液体储存罐向充填通路施加液压的流量计式等的加压式充填装置(譬如专利文献1 4)时，要在所述开闭控制部3的上游侧另外设置充填通路开闭装置，在充填结束时刻不从上游侧向开闭控制部3的充填通路施加加压力。作为上游侧的充填通路开闭装置，既能够设置本发明的充填通路开闭装置(譬如图4所示形态的装置)，也能够设置其它方式的充填通路开闭装置。图7所示的充填通路开闭装置是在倒吸时对气密室33施加加压力，因此与图4所示的充填通路开闭装置的挠性管7B相比，倒吸时挠性管7的复原量较小，挠性管7内的充填通路的容积增大量较少，倒吸作用(吸力)较小。从而，适用于充填喷嘴4和挠性管7的直径较小(充填量较少)的情况或要充填的液状物的粘度较小的情况。在图7所示的充填通路开闭装置上，如图5所示，并列管道37a和并列管道37b都与给气排气口 58连接。在这种情况下，无须给气口 59。另外，也可以将切换阀62和切换阀 63的功能进行交换。在这种情况下，给气口 59作为给气排气口发挥功能，给气排气口 58作为给气口发挥功能。即，切换阀63具有将加压气体供给源35与给气口 59间连通或切断、 且在切断时将给气口 59切换到大气开放一侧的功能，切换阀62具有将加压气体供给源35 与给气排气口 58间连通或切断的功能，气密室33的大气开放则在并列管道37b侧进行。图10表示本发明的又一种液状物充填机。这种液状物充填机具有检测挠性管7 有无泄漏(液体泄漏)的功能。在图10中，凡与图1所示的液状物充填机实质上相同的部位均用相同符号表示。在这种液状物充填机的充填通路开闭装置上，给气排气装置5由加压气体供给源 35、压力调节阀(减压阀)65、切换阀36、气体流量计66及管道37等构成。气体流量计66 设置在切换阀36与给气排气口 34之间的管道37上。切换阀36能够将给气排气口 34切换到加压气体供给源35 —侧或大气开放一侧。在上述液状物充填机上，由充填通路开闭装置进行的充填通路开闭控制的1个周期与先前图1所示的液状物充填机同样地进行。
在上述1个周期中，至少在给气排气口 34与加压气体供给源35连通时(向气密室33供给加压气体时)，气体流量计66对管道37中的加压气体的流量进行测量，并将其测量信号送到控制装置6。当利用加压气体使挠性管7变形后，只要挠性管7上没有产生裂纹或针孔，管道37 内就不会发生加压气体的流动(流动停止)。在这种情况下，通过控制装置6判定为没有泄漏(没有液状物的泄漏)。另一方面，如果在挠性管7上产生裂纹或针孔，由于加压气体的压力比挠性管7内部的液压大，因此气密室33内的气体会进入挠性管7内，从而即使在挠性管7变形后还会在管道37内发生加压气体的流动，且气体流量计66会对这种加压气体的流动进行测量。在这种情况下，通过控制装置6判定为有泄漏(有液状物的泄漏)。因而，采用上述充填通路开闭装置，能够自动且早期地检测并判定由挠性管7的裂纹或针孔导致的液状物泄漏，并使液状物充填机停止或是发出警报音或警告显示来通知操作人员。本发明的充填通路开闭装置不限于上述例子，例如可以作以下各种改变。(1)以上实施例是在充填喷嘴4的正上方连接开闭控制部3，但只要开闭控制部3 是设置在液状物储存罐与充填喷嘴4的吐出口之间的充填通路途中，就可以设置在任意位置上。其中，理想的是如各图那样设置在充填喷嘴4的吐出口附近的位置上。当如图5那样沿着充填通路串联地设置开闭控制部3A、3B时，理想的是如该图那样至少将下游侧的开闭控制部3B设置在充填喷嘴4的吐出口附近的位置上。(2)以上实施例是在开闭控制部3的腔室8设置对液状物的泄漏进行检测的检测传感器39，但也可以不设检测传感器，而是用丙烯树脂等透明(透光性)材料来制造腔室 8，从而能够看到气密室内部，辨认液状物的泄漏情况。当用透明材料制造腔室8时，能够通过辨认挠性管7的变形、复原状态来检查切换阀36等的动作不良情况。也可以在用透明材料制造腔室8的基础上设置检测传感器39。(3)图6的实施例是采用经过导通路51而形成一体的腔室8、8，但也可以不用导通路51，而是使2个腔室8、8各自独立，并且在各腔室8、8设置给气排气口，另一方面，将切换阀36之前的管道并列(分成2个)，且将各管道与所述给气排气口连接。这样也能得到与图6的实施例相同的作用。
1权利要求
1.一种液状物充填机的充填通路开闭装置，该充填通路开闭装置具有作为该充填通路的一部分而设置在液状物储存罐与充填嘴的吐出口间的充填通路上的挠性管，并且以外力使所述挠性管变形或复原来开闭所述充填通路，其特征在于，具有充填通路的开闭控制部，该开闭控制部包含将所述挠性管和所述挠性管的周围气密地围住的腔室；给气排气装置，该给气排气装置与所述开闭控制部连接且向所述腔室内供给加压气体或从所述腔室内排气，以使所述挠性管变形或复原；以及控制装置，该控制装置控制所述给气排气装置，从而以规定的定时向所述腔室内给气排气。
2.如权利要求1所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于，所述腔室为大致圆筒形，在所述挠性管的外周面与所述腔室的内表面之间构成环状的气密室，且对所述气密室供给所述加压气体或从所述气密室排气。
3.如权利要求2所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于，在所述开闭控制部，所述腔室在所述气密室的前后具有与所述挠性管的两端部外周面的全周紧密接触的保持部，在各保持部的内径侧配置中空的内部构件，该内部构件构成所述充填通路的一部分，所述内部构件插入所述挠性管的两端部且与所述挠性管的内周面的全周紧密接触， 所述挠性管的两端部夹在所述腔室的保持部与内部构件之间且被保持在规定位置上。
4.如权利要求1 3中任一项所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于， 2个开闭控制部串联地配置在所述充填通路上，所述给气排气装置与各开闭控制部连接，在充填结束时向两个开闭控制部的腔室内供给加压气体后，以规定的定时从下游侧的开闭控制部的腔室排气。
5.如权利要求1 3中任一项所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于， 所述给气排气装置能够将向所述腔室内供给的加压气体的压力切换成2个级别，S卩，使所述挠性管变形从而将所述充填通路关闭的高压、以及比该高压低的低压，在充填结束时用高压向所述腔室内供给加压气体后，以规定的定时切换成低压。
6.如权利要求5所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于，所述低压的加压气体的压力水平设定为能够维持挠性管变形而将充填通路关闭的状态的水平。
7.如权利要求5所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于，所述低压的加压气体的压力水平设定为不能使所述挠性管彻底变形的水平。
8.如权利要求1 3中任一项所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于， 在与所述腔室连通的加压气体供给管道上设置气体流量计作为所述给气排气装置的一部分，所述流量计在向所述腔室内供给加压气体的期间对加压气体的流量进行测量，所述控制装置基于所述流量计的测量值来判定有无泄漏。
9.如权利要求1 3中任一项所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于， 所述腔室用透明材料形成。
10.如权利要求1 3中任一项所述的液状物充填机的充填通路开闭装置，其特征在于，在所述腔室内设置对液状物进行检测的检测传感器。
全文摘要
一种液状物充填机的充填通路开闭装置，设置挠性管作为液状物的充填通路的一部分，并且以外力使该挠性管变形或复原来开闭所述充填通路，本发明能提高挠性管的耐久性，减少更换频度，降低成本。充填通路开闭装置具有开闭控制部(3)，该开闭控制部包含将挠性管(7)和挠性管(7)的周围气密地围住的腔室(8)；给气排气装置(5)，该给气排气装置向腔室(8)内供给加压气体或从腔室(8)内排气，以使挠性管(7)变形或复原；以及控制装置(6)，该控制装置控制给气排气装置(5)的给气排气的定时。
文档编号B65B3/04GK102190090SQ20111003749
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月26日 优先权日2010年2月1日
发明者村中秀男, 河村健治, 田中浪与志 申请人:东洋自动机株式会社