JP2817192B2 - 加圧式充填装置 - Google Patents

加圧式充填装置

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、充填液を加圧して容器内に充填する加圧式
充填装置に関する。
「従来の技術」 従来の加圧式充填装置として、容器内に充填液を充填
する充填ノズルと、この充填ノズルに充填液を供給する
充填液タンクと、この充填液タンク内の圧力を所要圧力
に制御する圧力制御手段と、上記容器に充填された充填
液量を計測する検出器と、この検出器からの信号を入力
し、上記容器内の充填液量が所定量となったら上記充填
ノズルの液バルブを閉鎖させる制御装置とを備えたもの
が知られている(特開昭59−32460号)。
「発明が解決しようとする課題」 しかるに、従来のこの種の加圧式充填装置において
は、上記充填液タンク内の加圧力を一定に保つようにし
ていたので、温度変化等によって充填液の粘度が変化し
た場合には充填状態が変動するようになる。
例えば、充填液の粘度が小さくなって充填液の単位時
間当りの充填量が大きくなると、上記検出器による計量
誤差が大きくなる虞があり、また充填液の発泡の虞もあ
る。これとは逆に充填液の粘度が大きくなって充填液の
単位時間当りの充填量が小さくなると、上述の問題は生
じないが充填時間が長くなり、充填時間が長くなると、
一般に回転式充填装置であってもライン式充填装置であ
っても容器に対する充填時間に一定の制限があるので、
充填不足を起す虞がある。
特に容器内の液面上昇に追従して充填ノズルを上昇さ
せるようにした加圧式充填装置では、充填ノズルの上昇
の度合いに対する液面の上昇の度合いが変動するので、
発泡の危険性が高くなる。
「課題を解決するための手段」 本発明はそのような欠点に鑑み、上述した加圧式充填
装置において、第1の構成として、上記容器内の充填液
量が予め定めた基準値となるまでの時間を計測するタイ
マと、このタイマによる計測時間と予め定めた基準時間
との誤差を検出する比較器と、この比較器によって検出
された誤差の大きさに応じて、その誤差がなくなるよう
に上記充填液タンク内に加える圧力を補正する圧力補正
手段とを設けるようにしたものである。
また第2の構成として、上記加圧式充填装置におい
て、予め定めた基準時間を計測するタイマと、上記検出
器によって検出した上記基準時間経過時に容器に充填さ
れている充填液量と予め定めた基準充填液量との誤差を
検出する比較器と、この比較器によって検出された誤差
の大きさに応じて、その誤差がなくなるように上記充填
液タンク内に加える圧力を補正する圧力補正手段とを設
けたことを特徴とする加圧式充填装置。
「作用」 第1の構成によれば、例えば充填液の粘度が小さくな
って充填液の単位時間当りの充填量が大きくなった場合
には、上記タイマによる計測時間が短くなるので、比較
器はその計測時間と予め定めた基準時間との誤差を検出
するようになる。すると、圧力補正手段はその誤差がな
くなるように充填液タンク内に加える圧力を低下させる
ので、それによって充填液の単位時間当りの充填量が小
さくなり、最終的に充填液タンク内の圧力は上記タイマ
による計測時間が基準時間に一致する圧力まで低下され
る。
他方、第2の構成においては、例えば充填液の粘度が
小さくなって充填液の単位時間当りの充填量が大きくな
った場合には、上記タイマが予め定めた基準時間を計測
した際における容器内の充填液量が状態するので、比較
器はその計測した充填液量と予め定めた基準充填液量と
の誤差を検出するようになる。すると、圧力補正手段は
その誤差がなくなるように充填液タンク内に加える圧力
を低下させるので、それによって充填液の単位時間当り
の充填量が小さくなり、最終的に充填液タンク内の圧力
は上記タイマによる計測充填液量が基準充填液量に一致
する圧力まで低下される。
このように、いずれの構成においても、充填液の粘度
の変動等に拘らず常に充填の状態が一定に維持されるの
で、充填液の発泡等のない安定した充填を行うことがで
きる。
「実施例」 以下本発明を回転式の重量充填装置に適用した実施例
について説明すると、該充填装置は図示しない鉛直方向
の主軸に取付けられて一方向に回転駆動される円筒状の
回転体1を備えており、この回転体1の内部に複数の重
量計2を収容している。
上記各重量計2は回転体1の円周方向等間隔位置に配
設して外周壁3に取付けてあり、各重量計2の計量アー
ム2aを上記外周壁3を遊嵌貫通させて半径方向外方に突
出させ、各計量アーム2aに容器4を支持する支持テーブ
ル5を連結している。
空の容器4は、上記回転体1の回転と同期して回転す
る図示しない供給スターホイールによって支持テーブル
5上に搬入され、各容器4の直上位置に設けた充填機構
7の充填ノズル8から容器4内に所定重量の充填液が充
填されると、該容器4は図示しない排出スターホイール
により上記支持テーブル5上から外部に搬出されるよう
になっている。
上記各充填機構7のバルブハウジング9は上記回転体
1に昇降自在に設けた昇降部材10の上端部にそれぞれ取
付けてあり、各昇降部材10は隣接する上記重量計2の中
間位置において、回転体1の上壁11に上下に貫通させて
固定した支持パイプ12に摺動自在に貫通させ、かつその
下端部をカム機構13に連動させている。
上記カム機構13は、各昇降部材10の下端部に取付けた
第1カムフォロワ14と、機枠に固定したリング状の固定
カム15とを備えており、上記第1カムフォロワ14を固定
カム15上に転動可能に載置させている。また、各昇降部
材10の下部に第2カムフォロワ16を設けてあり、各第2
カムフォロワ16は上記回転体1に設けた鉛直方向のカム
溝17に係合させ、それによって上記昇降部材10が回転し
ないようにしている。
上記各バルブハウジング9内には充填液通路21を形成
してあり、この充填液通路21の下端部を上記充填ノズル
8に接続するとともに、上端部をこれに接続した可撓性
を有する導管22を介して充填液タンク23に連通させてい
る。この充填液タンク23内には圧力制御手段24を介して
供給源25からの圧力流体が導入され、上記圧力制御手段
24によって上記充填液タンク23内の圧力を所要圧力に維
持している。
また、上記バルブハウジング9内には充填液通路21を
開閉する液バルブ31を設けてあり、この液バルブ31を複
動式シリンダ装置32のピストンロッド33に連結してい
る。上記複動式シリンダ装置32には電磁式流路切換弁34
を介して圧縮空気源35からの圧縮空気を給排制御し、そ
の供給状態に応じて上記液バルブ31を閉鎖位置、大開度
位置および小開度位置に位置させることができるように
している。
然して、上記充填液タンク23内には内部の圧力を検出
する圧力検出器37を設けてあり、この圧力検出器37から
の検出信号と上記重量計2からの計量信号とをマイクロ
コンピュータを有する制御装置38に入力させている。こ
の制御手段38は上記圧力制御手段24と電磁式流路切換弁
34とにそれぞれ信号を出力し、上述したように圧力制御
手段24によって充填液タンク23内の圧力を所要圧力に維
持させるとともに、電磁式流路切換弁34によってシリン
ダ装置32を作動させることができるようになっている。
さらに上記制御装置38は、上記容器内の充填液量が予
め定めた基準値となるまでの時間を計測するタイマ39
と、このタイマ39による計測時間と予め定めた基準時間
との誤差を検出する比較器40と、さらにこの比較器40に
よって検出された誤差の大きさに応じて、その誤差がな
くなるように上記充填液タンク23内に加える圧力を補正
する圧力補正手段41とを備えている。
なお、上記充填液タンク23は回転体1に設けられてこ
れと一体に回転するようになっており、他方、圧力制御
手段24、流路切換弁34および制御装置38は回転体1の外
部に設けてある。そして圧力制御手段24および流路切換
弁34からの圧力流体は図示しないロータリジョイントを
介して回転体1の内部に導入できるようにし、また重量
計2および圧力検出器37からの信号は図示しないスリッ
プリングを介して回転体1の外部に引出すようにしてい
る。
以上の構成において、上記充填液タンク23は所定の圧
力で加圧された充填液を充填機構7内に供給している。
充填機構7内の液バルブ31が閉じられている状態で供給
スターホイールから支持テーブル5上に空の容器4が供
給されると、上記制御装置38は上記重量計2から信号を
入力して空の容器4の重量を記憶する。これと同時に、
上記昇降部材10および充填機構7が固定カム15のカム曲
線に基づいて降下され、充填ノズル8の下端を容器4内
に挿入する。
上記制御装置38は図示しないエンコーダ等の検出器に
よって回転体1の回転角度位置を検出しており、回転体
1の回転角度位置が、上記充填ノズル8が容器4内に挿
入される位置となると、上記流路切換弁34を介して上記
シリンダ装置32内に圧縮空気を供給し、上記液バルブ31
を大開度位置に位置させる。
これにより充填液タンク23内の充填液は導管22、充填
液通路21および充填ノズル8を介して容器4内に充填さ
れ、また容器4内の充填液の液面上昇に伴って充填ノズ
ル8がカム機構13によって上昇される。
この後、上記容器4内への充填液の充填が進んでその
重量が例えば充填すべき重量の9割となったら、上記重
量計2からの信号によってそれを検出した制御装置38は
上記流路切換弁34を切換えて液バルブ31を小開度位置に
移動させる。これにより容器4内に充填液が少量ずつ充
填されるようになり、やがて容器内の重量が所定重量と
なれば液バルブ22を閉鎖させる。
この際、上記制御装置38は、上記タイマ39により液バ
ルブ31を開放してから容器4内に充填される充填重量が
予め定めた基準値、例えば上記9割の重量となるまでの
時間を計測し、かつ比較器40によってその計測時間と上
記基準値を得るための予め定めた基準時間との誤差を検
出している。
そして、仮に上記基準時間よりも測定時間が長い場合
には、容器4内に充填される単位時間当りの充填量が少
ないのであるから、上記制御装置38の圧力補正手段41は
その誤差の大きさに応じて上記充填液タンク23内に導入
すべき圧力を増大させ、上記圧力制御手段24はその増大
された補正値に基づいて充填液タンク23の圧力を制御す
る。
その結果、容器4内に充填される単位時間当りの充填
量が多くなって測定時間が短くなり、やがて測定時間が
実質的に上記基準時間に一致するようになる。したがっ
て、上記カム機構13によって上昇される充填ノズル8の
上昇の程度と容器4内の液面の上昇の程度とが一致する
ようになり、発泡のない円滑な充填が行われる。
次に、上記実施例では、上記タイマ33は容器内の充填
液量が予め定めた基準値となるまでの時間を計測するよ
うになっているが、該タイマ33によって予め定めた基準
時間を計測してその瞬間の充填重量を重量計2で検出さ
せ、かつ上記基準時間経過時に充填されているべき基準
充填重量と計測した計測充填重量とを比較器40で比較し
て両者の誤差を検出させてもよい。
この場合には、仮に計測充填重量が基準充填重量より
も小さい場合には、上述の場合と同様に容器4内に充填
される単位時間当りの充填量が少ないのであるから、上
記制御装置38の圧力補正手段41は圧力制御手段24を介し
てその誤差の大きさに応じて上記充填液タンク23内に導
入すべき圧力を増大させるようになる。
したがってこのような構成においても上述の実施例と
同等の作用効果が得られることは明らかである。
なお、上記実施例では充填液の充填重量を検出するよ
うにしているが、重量の代りに容器4内の充填液の液面
高さを検出するようにしても同様の効果を得ることがで
きる。また検出器の種類によっては、比較器40による比
較のための値を得るための検出器と、容器内の液面高さ
が最終充填液量になったことを検出する検出器とを別個
のものとしてもよい。
「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、例えば充填液の粘度
が小さくなって充填液の単位時間当りの充填量が基準の
充填量より小さくなった場合には、充填液タンク内の圧
力を増大させて実際の充填量を基準の充填量に一致させ
ることができるので、充填液の粘度の変動等に拘らず常
に充填状態を一定に維持することができ、したがって充
填液の発泡等のない安定した充填を行うことができると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す部分断面系統図である。 1……回転体、2……重量計(検出器) 4……容器、7……充填機構 8……充填ノズル、23……充填液タンク 24……圧力制御手段、31……液バルブ 37……圧力検出器、38……制御装置 39……タイマ、40……比較器 41……圧力補正手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器内に充填液を充填する充填ノズルと、
    この充填ノズルに充填液を供給する充填液タンクと、こ
    の充填液タンク内の圧力を所要圧力に制御する圧力制御
    手段と、上記容器に充填された充填液量を計測する検出
    器と、この検出器からの信号を入力し、上記容器内の充
    填液量が所定量となったら上記充填ノズルの液バルブを
    閉鎖させる制御装置とを備える加圧式充填装置におい
    て、 上記容器内の充填液量が予め定めた基準値となるまでの
    時間を計測するタイマと、このタイマによる計測時間と
    予め定めた基準時間との誤差を検出する比較器と、この
    比較器によって検出された誤差の大きさに応じて、その
    誤差がなくなるように上記充填液タンク内に加える圧力
    を補正する圧力補正手段とを設けたことを特徴とする加
    圧式充填装置。
  2. 【請求項2】容器内に充填液を充填する充填ノズルと、
    この充填ノズルに充填液を供給する充填液タンクと、こ
    の充填液タンク内の圧力を所要圧力に制御する圧力制御
    手段と、上記容器に充填された充填液量を計測する検出
    器と、この検出器からの信号を入力し、上記容器内の充
    填液量が所定量となったら上記充填ノズルの液バルブを
    閉鎖させる制御装置とを備える加圧式充填装置におい
    て、 予め定めた基準時間を計測するタイマと、上記検出器に
    よって検出した上記基準時間経過時に容器に充填されて
    いる充填液量と予め定めた基準充填液量との誤差を検出
    する比較器と、この比較器によって検出された誤差の大
    きさに応じて、その誤差がなくなるように上記充填液タ
    ンク内に加える圧力を補正する圧力補正手段とを設けた
    ことを特徴とする加圧式充填装置。
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