JP2000211693A

JP2000211693A - 分注式充填装置

Info

Publication number: JP2000211693A
Application number: JP11015429A
Authority: JP
Inventors: Akira Asano; 晃浅野
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、しかも、高精度かつ高能力な分
注式充填装置を得る。【解決手段】外周に円周方向等間隔で容器Ｂを受け入れ
るポケット２ａが形成されたインデックス・スターホイ
ール２と、このインデックス・スターホイール２の外周
側に配置された複数のタイマー式充填ヘッド６，８，１
０、および流量式充填ヘッド１４とを備えている。さら
に、最初の充填ヘッド６の前（上流側）に空の容器Ｂの
重量を測定する風袋測定用のロードセル４が、また、最
後の充填ヘッド１４の上流側に、液体が充填された容器
Ｂの重量を測定するロードセル１２が配置されている。
まず、第１ロードセル４で空の容器Ｂの重量を測定した
後、複数回のタイマー充填で大流量の充填を行い規定充
填量の大部分を充填する。その後、第２ロードセル１２
でこの容器Ｂの重量を測定し、この測定値と前記測定値
とにより規定充填量に対する不足の重量を計算し、残量
を流量計５０付きの充填ヘッド１４により充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、容器内に液体を充
填する充填装置に係り、特に、複数の充填ノズルによ
り、１個の容器内に複数回に分けて液体の充填を行う分
注式充填装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】容器内に液体を充填する充填装置では、
規定された充填量を出来るだけ正確に得られるように高
精度な充填を行うとともに、生産能力を向上させるため
に、各容器への充填時間が短時間ですむように高速で効
率のよい充填が行えることが望ましい。このように高速
でしかも高精度な充填を行うことが出来る充填装置とし
て、１個の容器に対して、複数の充填ノズルにより、複
数回に分けて充填を行うようにした分注式の充填装置が
すでに知られている（特開平９−６６９０５号公報）。

【０００３】前記公報に記載された従来の分注式充填装
置は、第１ないし第３のタイマー充填用の充填ノズル
と、その下流側に配置された第４および第５のレベルセ
ンシング用の充填ノズルとを備えており、まず、第１な
いし第３充填ノズルにより、順次タイマー充填を行い、
その後、第４および第５充填ノズルにより液面を検出し
つつ充填を行うようになっている。タイマー充填では、
大流量で、例えば、予め規定された充填量の９０％ある
いはそれ以上の量の充填を行う。また、レベルセンシン
グ充填では、前記タイマー充填による充填量の残量を、
液面を検出しつつ充填する。タイマー充填では、充填精
度は不十分であるが、高速の充填が可能であり、一方、
レベルセンシング充填では、小流量ではあるが正確な充
填が可能なので、全体として高速かつ高精度な充填がで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の分注式充填
装置は、最終的にレベルセンシング用の充填ノズルによ
り液面高さを検出しつつ充填する方式なので、充填中に
液が泡立つと精度が悪くなるため、充填ノズルを昇降さ
せて泡立ちを防止している。従って、構造が非常に複雑
でコスト高である。さらに、レベルセンシング充填で
は、充填ノズルの先端を液中に挿入して充填を行うの
で、粘性が高い液体の場合には、充填ノズルからの液垂
れの防止を考慮しなければならない。

【０００５】また、分注式充填装置で、最後の充填ノズ
ルによる充填を、ロードセルにより充填重量を計測しつ
つ行う方式も考えられるが、ロードセルを用いた場合に
は、充填に時間がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたもので、構造が簡単で、低コストであり、しかも、
充填能力を向上させることが出来る分注式充填装置を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る分注式充填
装置は、容器を間欠的に搬送する搬送手段と、複数の充
填手段とを備え、これら充填手段により前記容器に複数
回に分けて充填液を充填するものであって、さらに、最
も上流側に位置する充填手段の前に、充填前の容器の重
量を測定する風袋測定手段を、そして、最も下流側の充
填手段の前に、充填液が充填された容器の重量を測定す
る充填量測定手段をそれぞれ設けるとともに、最も下流
側の充填手段に充填量を検出する流量計を設け、この流
量計によって計測しつつ、前記各測定手段からの測定値
により得られた規定充填量に対する不足分を充填するよ
うにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に
係る分注式充填装置の全体の構成を示す平面図であり、
この充填装置は、外周面に等角度間隔で複数のポケット
２ａが形成されたインデックス・スターホイール（搬送
手段）２と、このインデックス・スターホイール２の外
周側に順次配置された、複数の充填ヘッド（充填手段）
６，８，１０，１４とを備えている。最も上流側に位置
する充填ヘッド６の前（上流側）には、空の容器Ｂ（図
２参照）の重量を測定する風袋測定用ロードセル（風袋
測定手段）４が、そして、最も下流側の充填手段１４の
前（上流側）には、液体が充填された容器Ｂの重量を測
定する充填量測定用ロードセル（充填量測定手段）１２
が、それぞれ配置されている。さらに、これら充填ヘッ
ド６，８，１０，１４およびロードセル４，１２の下流
側に、充填ヘッド６，８，１０，１４によって液体が充
填された容器Ｂの口部を密封するキャッパ１６が配置さ
れている。

【０００９】前記分注式充填装置では、容器搬送コンベ
ヤ１８によって搬送されてきた容器Ｂが、インデックス
・スターホイール２の各ポケット２ａ内に一本ずつ引き
渡されて保持され、ポケット１つ分ずつ間欠的に回転す
るインデックス・スターホイール２によって回転搬送さ
れる間に、上記複数の充填ヘッド６，８，１０，１４に
よって順次所定量の液体が充填される。規定の分量の液
体が充填された容器Ｂは、キャッパ１６によってキャッ
ピングが行われた後、本装置から排出されて次の工程に
送られる。

【００１０】次に、前記充填ヘッドの構成について説明
する。前記充填ヘッドのうち上流寄りに配置された３本
の充填ヘッド６，８，１０は、タイマーによって時間を
計測して充填を行うタイマー充填用の充填ヘッドであ
る。図２は、このタイマー充填用充填ヘッド６，８，１
０の一例を示すもので、この充填ヘッド６，８，１０
は、バルブハウジング２０内に形成された充填液通路２
２Ａ，２２Ｂを開閉する充填液バルブ２４と、この充填
液バルブ２４の弁体２６を昇降させるエアシリンダ２８
とを備えており、エアシリンダ２８の下部室３０内にエ
アを導入するとピストン３２とともに弁体２６が上昇
し、弁座３４から離れて前記充填液通路２２Ａ，２２Ｂ
が開放し、充填液タンク３６内の液体が充填液通路２２
Ａ，２２Ｂおよび充填ノズル３８を通って容器Ｂ内に投
入される。充填液バルブ２４の開放時間をタイマーによ
り計測し、所定時間経過後、エアシリンダ２８の上部室
４０にエアを導入するとともに下部室３０からエアを排
出する。すると、ピストン３２が下降するとともに弁体
２６が弁座３４に着座して充填液通路２２Ａ，２２Ｂを
閉じ、この充填ヘッド６による充填が終了する。

【００１１】この実施例では、第１ないし第３充填ヘッ
ド６，８，１０が、タイマー充填を行うようになってお
り、３本の充填ヘッド６，８，１０による充填で規定充
填量の９０％あるいはそれ以上の分量が充填される。な
お、第１ないし第３充填ヘッド６，８，１０は、前記図
２に示す構成に限定されるものではなく、その他の構成
であってもよい。また、タイマー充填に限定されるもの
ではなく、その他の方式の充填ヘッドを用いることもで
きる。

【００１２】図３は、最後（第４番目）の充填ヘッドと
して用いられる流量式の充填ヘッド１４の一例を示すも
ので、この充填ヘッド１４は、給液パイプ４２に設けた
充填液バルブ４４を開閉することにより、充填液タンク
４６内の液体を充填ノズル４８を介して容器Ｂ内に充填
し、また、液体の供給を停止するようになっている。充
填ノズル４８に液体を送る給液パイプ４２には流量計５
０が設けられており、充填液バルブ４４が開放した際に
容器Ｂ内に充填される液体の量を計測する。流量計５０
は、計測した充填量に応じて制御装置５２に信号を出力
し、予め設定された充填量に達すると、制御装置５２か
らの指令により開放している充填バルブ４４が閉じて充
填を終了する。なお、この流量計式充填ヘッド１４で
は、充填液体の粘度が高いときには充填液タンク４６内
に圧力をかけて充填するようになっている。

【００１３】以上の構成に係る分注式充填装置の作動に
ついて説明する。容器搬送コンベヤ１８によって連続的
に搬送されてきた容器Ｂは、インデックス・スターホイ
ール２の各ポケット２ａ内に１本ずつ引き渡される。各
ポケット２ａ内に容器Ｂを保持したインデックス・スタ
ーホイール２は、１ピッチ（ポケット１つ分の角度α）
ずつ図１の矢印Ｒ方向に回転し、間欠的に容器Ｂを搬送
する。

【００１４】インデックス・スターホイール２によって
搬送される容器Ｂは、まず、風袋測定用ロードセル４に
よって空の状態の重量が測定される。次に、インデック
ス・スターホイール２が１ピッチ回転すると、容器Ｂ
は、第１の充填ヘッド６の下方に停止する。ここで、第
１充填ヘッド６のエアシリンダ２８の下部室３０にエア
を導入すると、弁体２６が上昇し充填液バルブ２４が開
放して容器Ｂ内への液体の充填が行われる。充填が開始
し所定時間経過すると前記エアシリンダ２８の上部室４
０にエアが導入されるとともに下部室３０からエアが排
出されて、ピストン３２とともに弁体２６が下降し充填
液バルブ２４が閉鎖され、この第１充填ヘッド６による
充填が終了する。

【００１５】第１充填ヘッド６による第１回目の充填が
終了すると、再びインデックス・スターホイール２によ
ってポケット１ピッチ分回転搬送され、その容器Ｂは、
第２充填ヘッド８の下方に停止する。ここでも前記第１
充填ヘッド６と同様にタイマー充填が行われる。第２充
填ヘッド８によって第２回目の充填が終了すると、さら
に、インデックス・スターホイール２によって回転搬送
され、前記容器Ｂは、第３充填ヘッド１０の下方へ停止
する。前記第１充填ヘッド６および第２充填ヘッド８と
同様に３回目のタイマー充填が行われる。

【００１６】これら３回のタイマー充填では、容器Ｂ内
に充填される液体の量の大部分（例えば９０％あるいは
それ以上の予め設定された量）をなるべく高速で充填す
るために、大流量の充填を行うが、各充填ヘッド６，
８，１０による充填量は任意に設定することが出来る。
また、第１充填ヘッド６による最初の充填時には、充填
液の泡立ちを防止するために小流量で充填を行うことも
できる。

【００１７】前記タイマー式充填ヘッド６，８，１０に
よる３回の充填によって規定の充填量の大部分を充填し
た後、その容器Ｂは、インデックス・スターホイール２
の回転により再度１ピッチ分搬送されて充填量測定用の
第２ロードセル１２上に送られる。このロードセル１２
により容器Ｂの重量が測定され、この測定値と、前記風
袋測定用の第１ロードセル４によって測定された空の容
器Ｂの重量の測定値とから、前記３回のタイマー充填に
より充填された液体の量を計算する。

【００１８】さらにインデックス・スターホイール２に
よって前記容器Ｂを１ピッチ分搬送して最後の充填ヘッ
ド１４に送り、この充填ヘッド１４で、予め規定された
充填液量に対する不足分を充填する。最後の充填ヘッド
１４は、充填バルブ４４を開放し流量計５０によって充
填液量を測定しつつ充填を行い、規定の量（予め設定さ
れた全充填量と前記両ロードセル４，１４の測定値から
計算された充填量との差）に達すると充填液バルブ４４
を閉じて充填を終了する。

【００１９】この充填装置の構成では、タイマー充填用
の充填ヘッド６，８，１０の上流側と下流側とにそれぞ
れ配置した二個所のロードセル４，１２によって、タイ
マー充填前後の容器Ｂの重量を測定して、規定充填量に
対する正確な残量を計算した後、最終的に流量計５０に
よる充填ヘッド１４で充填を行うようにしたので、従来
の充填装置と比較して簡単な構成で低コストな分注式充
填装置を得ることが出来る。特に、流量計５０による充
填ヘッド１４は、液通路の構成が非常にシンプルであ
り、またノズル４８の昇降をする必要がないので、全体
の構成を簡素化することが出来る。しかも、前半のタイ
マー充填で大部分の液体を充填し、最後の流量計５０付
きの充填ヘッド１４によって充填する液量は僅かなの
で、流量計５０の精度がよくなくても充填量の誤差をき
わめて少なくすることが出来る。

【００２０】また、前記流量計５０を備えた充填ヘッド
１４の前に配置されているロードセル１２の上流側に、
さらに別のロードセルとタイマー式充填ヘッドを設ける
ようにしても良い。このように構成すれば、前半のタイ
マー充填によって充填された液量の誤差を大まかに補正
して、その後、規定充填量に対する正確な残量を計算し
て流量計５０による最終充填を行えば、さらに精度の良
い充填を行うことができる。

【００２１】なお、前期実施の形態に係る充填装置で
は、第１ないし第３の充填ヘッド６，８，１０としてタ
イマー式の充填ヘッドを用いたが、必ずしもタイマー式
に限るものではなく、従来知られたその他の充填ヘッド
を用いることもできる。また、前半の大流量による充填
を行う充填ヘッドの数は、３本に限定されるものではな
く２本あるいは４本以上であってもよい。また、各充填
ヘッド６，８，１０によって充填する液量の比率も任意
に設定することが出来る。また前記構成では、ロータリ
式の充填装置を示したが、ロータリ式に限らず、ライン
式の充填装置にも適用することが出来る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、容
器を間欠的に搬送する搬送手段と、複数の充填手段とを
備え、これら充填手段により前記容器に複数回に分けて
充填液を充填する分注式充填装置において、最も上流側
に位置する充填手段の前に、充填前の容器の重量を測定
する風袋測定手段を、そして、最も下流側の充填手段の
前に、充填液が充填された容器の重量を測定する充填量
測定手段をそれぞれ設けるとともに、最も下流側の充填
手段に充填量を検出する流量計を設け、前記各測定手段
からの測定値により得られた規定充填量に対する不足分
を、この流量計を備えた充填手段によって計量しつつ、
充填するようにしたことにより構成が簡単で、高能力か
つ高精度な充填を行うことが可能な分注式充填装置を得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る分注式充填装置の
全体の構成を示す平面図である。

【図２】前記分注式充填装置に備えられたタイマー式充
填手段の一例を示す図である。

【図３】前記分注式充填装置に備えられた流量計による
充填手段の一例を示す図である。

【符号の説明】

Ｂ容器４風袋測定手段（ロードセル）６充填手段（充填ヘッド）８充填手段（充填ヘッド）１０充填手段（充填ヘッド）１２充填量測定手段（ロードセル）１４充填手段（充填ヘッド）１８搬送手段５０流量計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器を間欠的に搬送する搬送手段と、複
数の充填手段とを備え、これら充填手段により前記容器
に複数回に分けて充填液を充填する分注式充填装置にお
いて、最も上流側に位置する充填手段の前に、充填前の容器の
重量を測定する風袋測定手段を、そして、最も下流側の
充填手段の前に、充填液が充填された容器の重量を測定
する充填量測定手段をそれぞれ設けるとともに、最も下
流側の充填手段に充填量を検出する流量計を設け、この
流量計によって計量しつつ、前記各測定手段からの測定
値により得られた規定充填量に対する不足分を充填する
ことを特徴とする分注式充填装置。