JP2001010612A - 包装機械 - Google Patents
包装機械Info
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- packaging machine
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B37/00—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
- B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
- B65B57/14—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged
- B65B57/145—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged for fluent material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
- B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
- B65B9/20—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
- Package Closures (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
- Vacuum Packaging (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 包装材料のチューブの外部に位置し、簡単で
安価に製造されるレベルセンサを含み、チューブ内の食
品のレベルの変動をリアルタイムで検出する包装機械を
提供する。 【解決手段】 チューブの外部に位置し、充填導管と対
面した位置に、導電性材料から作られたプレート要素を
有し、充填導管と共に、前記プレートの間の食品の量に
よって静電容量が変わる容量要素を画成する容量レベル
センサを有する。レベルセンサは容量要素に接続され静
電容量を検出して、チューブ内の食品のレベルを指示す
るレベル信号を発生する検出回路を有する。
安価に製造されるレベルセンサを含み、チューブ内の食
品のレベルの変動をリアルタイムで検出する包装機械を
提供する。 【解決手段】 チューブの外部に位置し、充填導管と対
面した位置に、導電性材料から作られたプレート要素を
有し、充填導管と共に、前記プレートの間の食品の量に
よって静電容量が変わる容量要素を画成する容量レベル
センサを有する。レベルセンサは容量要素に接続され静
電容量を検出して、チューブ内の食品のレベルを指示す
るレベル信号を発生する検出回路を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は注入可能な食品のシ
ールされた包装を連続的に製造する包装機械であって、
容量レベルセンサを有する包装機械に関する。
ールされた包装を連続的に製造する包装機械であって、
容量レベルセンサを有する包装機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】フルーツジュース、ＵＨＴミルク、ワイ
ン、トマトソース等の多くの注入可能な食品が殺菌され
た包装材料から作られた包装で販売されている。
ン、トマトソース等の多くの注入可能な食品が殺菌され
た包装材料から作られた包装で販売されている。
【０００３】そのような包装の典型的な例はテトラブリ
ック（Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ）あるいはテトラブリック
アセプチック（Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ Ａｓｅｐｔｉｃ）
（いずれも登録商標）として知られ、ラミネートされた
帯片の包装材料を折り曲げ、そしてシールすることによ
って形成される液体すなわち注入可能な食品のための平
行六面体の包装である。包装材料は例えばポリエチレン
のような熱シール性のプラスチック材料の層で両側が被
覆されている紙のような繊維質の材料の層からなる多層
構造を有し、また例えばＵＨＴミルクのような長期貯蔵
商品のための無菌包装の場合には、例えば熱シール性プ
ラスチック材料の層に重ねられ、熱シール性プラスチッ
ク材料の別な層で被覆され、最終的に食品と接触する包
装の内面を形成するアルミニュームのフィルムによって
画成される障壁材料の層からなる。
ック（Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ）あるいはテトラブリック
アセプチック（Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ Ａｓｅｐｔｉｃ）
（いずれも登録商標）として知られ、ラミネートされた
帯片の包装材料を折り曲げ、そしてシールすることによ
って形成される液体すなわち注入可能な食品のための平
行六面体の包装である。包装材料は例えばポリエチレン
のような熱シール性のプラスチック材料の層で両側が被
覆されている紙のような繊維質の材料の層からなる多層
構造を有し、また例えばＵＨＴミルクのような長期貯蔵
商品のための無菌包装の場合には、例えば熱シール性プ
ラスチック材料の層に重ねられ、熱シール性プラスチッ
ク材料の別な層で被覆され、最終的に食品と接触する包
装の内面を形成するアルミニュームのフィルムによって
画成される障壁材料の層からなる。
【０００４】周知のように、そのような包装は全自動包
装機械によって作られるが、前記自動包装機械において
は、連続したチューブが帯片の形態で供給される包装材
料から形成され、前記包装材料の帯片が例えば過酸化水
素溶液のような化学殺菌剤を供給することによって包装
装置自体において殺菌され、殺菌剤は殺菌の後、例えば
包装材料の面から加熱することによって蒸発して除去さ
れ、そのように殺菌された包装材料の帯片は閉鎖された
殺菌環境に保持され、折り曲げられ、かつ長手方向にシ
ールされてチューブを形成する。
装機械によって作られるが、前記自動包装機械において
は、連続したチューブが帯片の形態で供給される包装材
料から形成され、前記包装材料の帯片が例えば過酸化水
素溶液のような化学殺菌剤を供給することによって包装
装置自体において殺菌され、殺菌剤は殺菌の後、例えば
包装材料の面から加熱することによって蒸発して除去さ
れ、そのように殺菌された包装材料の帯片は閉鎖された
殺菌環境に保持され、折り曲げられ、かつ長手方向にシ
ールされてチューブを形成する。
【０００５】チューブは殺菌され、すなわち殺菌処理し
て食品で充填され、シールされ、等間隔断面で切断され
てピロー状パックを形成し、該パックは次に機械的に折
り曲げられて仕上がり包装、例えば概ね平行六面体の包
装を形成する。
て食品で充填され、シールされ、等間隔断面で切断され
てピロー状パックを形成し、該パックは次に機械的に折
り曲げられて仕上がり包装、例えば概ね平行六面体の包
装を形成する。
【０００６】詳しくは、食品は包装材料のチューブの内
部を延び、流量調整ソレノイド弁を有する充填導管に沿
って該包装材料のチューブ内へ通常の貯蔵タンクから送
られてくる。
部を延び、流量調整ソレノイド弁を有する充填導管に沿
って該包装材料のチューブ内へ通常の貯蔵タンクから送
られてくる。
【０００７】包装を形成する間包装材料のチューブの内
部の食品のレベルを概ね一定に確実に保つために、周知
の包装機械は、また通常はチューブ内の食品のレベルを
検出するレベルセンサと流量調整ソレノイド弁を制御
し、レベルセンサからの信号に基づいて作動する制御装
置とからなるレベル保持装置を備えている。
部の食品のレベルを概ね一定に確実に保つために、周知
の包装機械は、また通常はチューブ内の食品のレベルを
検出するレベルセンサと流量調整ソレノイド弁を制御
し、レベルセンサからの信号に基づいて作動する制御装
置とからなるレベル保持装置を備えている。
【０００８】多数の型式のレベルセンサが知られてい
る。ある型式のものは包装材料のチューブ内に収容され
たフロートを含むことを特徴とし、該フロートの位置は
これも包装材料のチューブ内に収容されている機械的装
置、あるいは包装材料のチューブの外部に位置しフロー
トによって坦持された磁気要素の存在を検出するホール
効果型センサによって検出される。
る。ある型式のものは包装材料のチューブ内に収容され
たフロートを含むことを特徴とし、該フロートの位置は
これも包装材料のチューブ内に収容されている機械的装
置、あるいは包装材料のチューブの外部に位置しフロー
トによって坦持された磁気要素の存在を検出するホール
効果型センサによって検出される。
【０００９】別な型式のレベルセンサは包装材料のチュ
ーブの内部において食品に部分的に浸漬された導電性ロ
ッドを含むことを特徴とし、前記ロッドの露出端は前記
チューブの外部に位置した電気回路に接続され、該ロッ
ドには、また充填導管も接続されている。このような方
法によって、導電性である食品は前記ロッドの浸漬され
た部分と充填導管とを接続し、したがってそれらはそれ
らが接続されている電気回路内で直列に接続されてお
り、前記ロッドの実際の抵抗、従って例えば電流のよう
な前記回路内における電気容量の値は前記包装材料のチ
ューブ内の食品のレベルによって変わるので、前記レベ
ルは前記電気容量の値に基づいて検出される。
ーブの内部において食品に部分的に浸漬された導電性ロ
ッドを含むことを特徴とし、前記ロッドの露出端は前記
チューブの外部に位置した電気回路に接続され、該ロッ
ドには、また充填導管も接続されている。このような方
法によって、導電性である食品は前記ロッドの浸漬され
た部分と充填導管とを接続し、したがってそれらはそれ
らが接続されている電気回路内で直列に接続されてお
り、前記ロッドの実際の抵抗、従って例えば電流のよう
な前記回路内における電気容量の値は前記包装材料のチ
ューブ内の食品のレベルによって変わるので、前記レベ
ルは前記電気容量の値に基づいて検出される。
【００１０】別な型式のレベルセンサが例えばテトラデ
ブココンソルチオヂスチュデイオイーリセルサインドウ
ストリアーレ(TETRA DEV−Consorzio di Studio e Rice
rcaIndustriale)によって出願された米国特許第４，６
７５，６６０号に記載され、包装材料のチューブの内部
に収容され、充填導管と接触している変換器を使用して
充填導管内部でエネルギ波を発生させるという原理に基
づいて作動する。エネルギ波は包装材料のチューブの内
部の食品に伝達され、従って検出可能で、包装材料のチ
ューブ内の食品のレベルを指示するように変換可能であ
る。
ブココンソルチオヂスチュデイオイーリセルサインドウ
ストリアーレ(TETRA DEV−Consorzio di Studio e Rice
rcaIndustriale)によって出願された米国特許第４，６
７５，６６０号に記載され、包装材料のチューブの内部
に収容され、充填導管と接触している変換器を使用して
充填導管内部でエネルギ波を発生させるという原理に基
づいて作動する。エネルギ波は包装材料のチューブの内
部の食品に伝達され、従って検出可能で、包装材料のチ
ューブ内の食品のレベルを指示するように変換可能であ
る。
【００１１】前述したレベルセンサの全ての共通の欠陥
は、包装材料のチューブ内に収容され、食品と接触して
いるため厳格に衛生的な包装状態を保証するには規則的
に完全な洗浄を必要とする、例えばフロート、機械的装
置、ロッド、変換器のような要素を使用していることで
ある。
は、包装材料のチューブ内に収容され、食品と接触して
いるため厳格に衛生的な包装状態を保証するには規則的
に完全な洗浄を必要とする、例えばフロート、機械的装
置、ロッド、変換器のような要素を使用していることで
ある。
【００１２】更に、包装材料のチューブ内の前記要素の
形状や位置のため、実際の洗浄作業が長期に亘り、厄介
な作業であることが多い。
形状や位置のため、実際の洗浄作業が長期に亘り、厄介
な作業であることが多い。
【００１３】本発明の出願人によって出願された欧州特
許第ＥＰ−Ｂ１−０６８１９６１号は前述の型式のレベ
ルセンサに典型的に関連する前述の欠点を排除するよう
に構成されたレベルセンサを記載している。
許第ＥＰ−Ｂ１−０６８１９６１号は前述の型式のレベ
ルセンサに典型的に関連する前述の欠点を排除するよう
に構成されたレベルセンサを記載している。
【００１４】前記レベルセンサは包装材料のチューブの
外部に位置し、前記チューブに沿って順次位置した多数
の温度センサからなる温度検出装置を使用して包装材料
のチューブの内部の食品のレベルを検出するという原理
に基づいて作動し、包装材料のチューブの内部の食品の
レベルは食品によって影響されるチューブの表面温度を
検出する温度センサの数と食品によって影響されないチ
ューブの表面温度を検出する温度センサの数との間の関
係に基づいて検出される。
外部に位置し、前記チューブに沿って順次位置した多数
の温度センサからなる温度検出装置を使用して包装材料
のチューブの内部の食品のレベルを検出するという原理
に基づいて作動し、包装材料のチューブの内部の食品の
レベルは食品によって影響されるチューブの表面温度を
検出する温度センサの数と食品によって影響されないチ
ューブの表面温度を検出する温度センサの数との間の関
係に基づいて検出される。
【００１５】しかしながら、大量の温度センサを含むこ
とを特徴とするので、前記特許に記載のレベルセンサ
は、種々の温度センサ信号を多少複雑な処理をする必要
があるため製造面と計算との双方に関して可成り複雑で
ある。
とを特徴とするので、前記特許に記載のレベルセンサ
は、種々の温度センサ信号を多少複雑な処理をする必要
があるため製造面と計算との双方に関して可成り複雑で
ある。
【００１６】更に、前述のレベルセンサを使用すると、
流量調整ソレノイド弁の制御はリアルタイムではなく、
前記チューブの包装材料の熱慣性に相関したある程度の
遅れを伴う。すなわち、包装材料の固有の熱慣性は零で
はないので、温度センサによりリアルタイムで検出され
るのとは逆にチューブの温度に対する食品のレベルの変
動の影響はそれが発生した瞬間以降の若干時間をおいて
初めて検出可能であるので、流量調整ソレノイド弁およ
び食品のレベルの制御に影響を与えることは不可避であ
る。
流量調整ソレノイド弁の制御はリアルタイムではなく、
前記チューブの包装材料の熱慣性に相関したある程度の
遅れを伴う。すなわち、包装材料の固有の熱慣性は零で
はないので、温度センサによりリアルタイムで検出され
るのとは逆にチューブの温度に対する食品のレベルの変
動の影響はそれが発生した瞬間以降の若干時間をおいて
初めて検出可能であるので、流量調整ソレノイド弁およ
び食品のレベルの制御に影響を与えることは不可避であ
る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は包装材
料のチューブの外部に位置したレベルセンサを含み、製
造が簡単かつ安価につき、食品のレベルの変動をリアル
タイムで検出する包装機械を提供することである。
料のチューブの外部に位置したレベルセンサを含み、製
造が簡単かつ安価につき、食品のレベルの変動をリアル
タイムで検出する包装機械を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、垂直通
路に沿って送られ、チューブ内を延びる充填導管によっ
て食品が連続的に充填される熱シール性シート状の包装
材料のチューブから注入可能な食品のシールされた包装
を連続的に製造する包装機械であって、前記チューブ内
の食品のレベルを検出するレベルセンサ手段を含み、前
記レベルセンサ手段が前記チューブの外部に位置した容
量レベルセンサ手段からなることを特徴とする包装機械
が提供される。
路に沿って送られ、チューブ内を延びる充填導管によっ
て食品が連続的に充填される熱シール性シート状の包装
材料のチューブから注入可能な食品のシールされた包装
を連続的に製造する包装機械であって、前記チューブ内
の食品のレベルを検出するレベルセンサ手段を含み、前
記レベルセンサ手段が前記チューブの外部に位置した容
量レベルセンサ手段からなることを特徴とする包装機械
が提供される。
【００１９】本発明の非限定的な好適実施例を添付図面
を参照して例示として以下説明する。
を参照して例示として以下説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１の数字１は包装材料のチュー
ブ４から低温殺菌された牛乳、すなわちＵＨＴ牛乳、フ
ルーツジュース、ワイン等の注入可能な食品のシールさ
れた包装２を製造する包装機械を全体的に指示する。
ブ４から低温殺菌された牛乳、すなわちＵＨＴ牛乳、フ
ルーツジュース、ワイン等の注入可能な食品のシールさ
れた包装２を製造する包装機械を全体的に指示する。
【００２１】包装材料は多層構造(図示せず)を有し、例
えばポリエチレンである熱シール性のプラスチック材料
の層で両側がそれぞれ被覆されている、通常紙である繊
維質材料の層から構成されている。
えばポリエチレンである熱シール性のプラスチック材料
の層で両側がそれぞれ被覆されている、通常紙である繊
維質材料の層から構成されている。
【００２２】チューブ４は熱シール性シート状材料の帯
片６を長手方向に折り曲げ、かつシールすることにより
周知の方法で―従って詳細には説明しない―形成され、
前記チューブ４の内部を延び、流量調整ソレノイド弁１
０を有する充填導管８によって、殺菌された、あるいは
殺菌処理された食品を充填され、周知の装置によって垂
直通路Ａに沿って形成ステーション１２まで送られ、そ
こで横方向に切断され、機械的に折り曲げられて包装２
を形成する。
片６を長手方向に折り曲げ、かつシールすることにより
周知の方法で―従って詳細には説明しない―形成され、
前記チューブ４の内部を延び、流量調整ソレノイド弁１
０を有する充填導管８によって、殺菌された、あるいは
殺菌処理された食品を充填され、周知の装置によって垂
直通路Ａに沿って形成ステーション１２まで送られ、そ
こで横方向に切断され、機械的に折り曲げられて包装２
を形成する。
【００２３】包装機械１は、また前記チューブ４の外部
に位置され、充填導管８の端部分と対面して位置し、前
記形成ステーション１２の上流側に位置し、図示しない
アームによって前記位置に支持されている容量レベルセ
ンサ１４を含む。
に位置され、充填導管８の端部分と対面して位置し、前
記形成ステーション１２の上流側に位置し、図示しない
アームによって前記位置に支持されている容量レベルセ
ンサ１４を含む。
【００２４】図２はレベルセンサの回路構造の詳細を示
し、図１と共通の部材は同じ参照番号を使用して指示さ
れている。
し、図１と共通の部材は同じ参照番号を使用して指示さ
れている。
【００２５】図２に示すように、レベルセンサ１４は導
電性材料から作られ、充填導管８の部分と対面してチュ
ーブ４の外部に位置し、図２において点線で示し、２２
で指示する容量要素を前記充填導管８と共に画成するプ
レート要素２０を含み、前記容量要素の静電容量は前記
プレート要素２０の形状寸法や該プレート要素２０と充
填導管８との間の距離によってのみならず、そのプレー
トの間に挟まれた誘電体、従ってなかんずく前記プレー
トの間の食品の量によって変わる。
電性材料から作られ、充填導管８の部分と対面してチュ
ーブ４の外部に位置し、図２において点線で示し、２２
で指示する容量要素を前記充填導管８と共に画成するプ
レート要素２０を含み、前記容量要素の静電容量は前記
プレート要素２０の形状寸法や該プレート要素２０と充
填導管８との間の距離によってのみならず、そのプレー
トの間に挟まれた誘電体、従ってなかんずく前記プレー
トの間の食品の量によって変わる。
【００２６】前記プレート要素２０は黄銅から作られ、
チューブ４から約２ミリのところに位置し、細長くて、
概ね長方形の１８Ｘ２センチの帯片の形態であることが
好ましい。
チューブ４から約２ミリのところに位置し、細長くて、
概ね長方形の１８Ｘ２センチの帯片の形態であることが
好ましい。
【００２７】レベルセンサ１４は、また容量要素２２に
接続され、その静電容量を検出する検出回路２４を含
む。
接続され、その静電容量を検出する検出回路２４を含
む。
【００２８】詳しくは、検出回路２４は出力端子におい
て周波数が１ＭＨｚで所定のピークピーク振幅を有する
周期的な、典型的には正弦波のクロック信号ＣＫを発生
するクオーツ振動器２６と、入力端子が抵抗２９を介し
て振動器２６の出力端子に、そして電導体３０によって
プレート要素２０に接続され、以下詳細に説明するよう
にクロック信号ＣＫの振幅および周波数と、かつプレー
ト要素２０の外形寸法と、抵抗体２９の抵抗と、プレー
ト要素２０と充填導管８との間の食品の存在あるいは不
在に相関されたピークピーク振幅の第１の周期的な中間
の信号Ｓ１を受け取る高入力インピーダンス増幅器２８
とを含む。増幅器２８は、また増幅定数を介して第１の
中間信号Ｓ１に比例している第２の中間信号Ｓ２を供給
する出力端子を有する。
て周波数が１ＭＨｚで所定のピークピーク振幅を有する
周期的な、典型的には正弦波のクロック信号ＣＫを発生
するクオーツ振動器２６と、入力端子が抵抗２９を介し
て振動器２６の出力端子に、そして電導体３０によって
プレート要素２０に接続され、以下詳細に説明するよう
にクロック信号ＣＫの振幅および周波数と、かつプレー
ト要素２０の外形寸法と、抵抗体２９の抵抗と、プレー
ト要素２０と充填導管８との間の食品の存在あるいは不
在に相関されたピークピーク振幅の第１の周期的な中間
の信号Ｓ１を受け取る高入力インピーダンス増幅器２８
とを含む。増幅器２８は、また増幅定数を介して第１の
中間信号Ｓ１に比例している第２の中間信号Ｓ２を供給
する出力端子を有する。
【００２９】容量要素２２はこのように増幅器２８の入
力端子と接地（充填導管８の電位）との間で接続され、
抵抗２９と共に発振器２６の出力端子と増幅器２８の入
力端子との間に挟まれたＲＣ型式の濾過ネットワーク３
２を画成する。前記ネットワークはプレート要素２０を
下流の電気回路の残りの部分から切断し、かくして該電
気回路が濾過ネットワーク３２の特性を変えるのを阻止
する減結合要素として実質的に作用する。
力端子と接地（充填導管８の電位）との間で接続され、
抵抗２９と共に発振器２６の出力端子と増幅器２８の入
力端子との間に挟まれたＲＣ型式の濾過ネットワーク３
２を画成する。前記ネットワークはプレート要素２０を
下流の電気回路の残りの部分から切断し、かくして該電
気回路が濾過ネットワーク３２の特性を変えるのを阻止
する減結合要素として実質的に作用する。
【００３０】検出回路２４は、また入力端子が増幅器２
８の出力端子に接続され、第２の中間信号Ｓ２を受け取
り、出力端子が入力側において第２の中間信号Ｓ２のピ
―クピーク振幅を指示する第３の中間信号Ｓ３を供給す
るピーク検出器３４と、入力端子がピーク検出器３４の
出力側に接続され、第３の中間信号Ｓ３を受け取り、出
力端子がチューブ４内の食品のレベルを指示するレベル
信号ＳＬを供給する増幅器３６とを含む、
８の出力端子に接続され、第２の中間信号Ｓ２を受け取
り、出力端子が入力側において第２の中間信号Ｓ２のピ
―クピーク振幅を指示する第３の中間信号Ｓ３を供給す
るピーク検出器３４と、入力端子がピーク検出器３４の
出力側に接続され、第３の中間信号Ｓ３を受け取り、出
力端子がチューブ４内の食品のレベルを指示するレベル
信号ＳＬを供給する増幅器３６とを含む、
【００３１】詳しくは、増幅器３６はオフセットおよび
ゲイン制御装置を備えた、すなわち第３の中間信号Ｓ３
を反転し、それに調整可能なオフセット値を加える反転
加算器として作動する作動増幅器によって画成されてお
り、レベル信号ＳＬは最小値と最大値との間、例えばプ
レート要素２０と充填導管８との間に何ら食品が存在し
ない、従ってプレート要素２０より下方の食品のレベル
と、プレート要素２０と充填導管８との間にその間の容
積を完全に充満するのに十分な食品が存在すること、従
ってプレート要素２０より上方の食品のレベルとをそれ
ぞれ指示する０と１０Ｖとの間で連続的に変動するアナ
ログ信号である。
ゲイン制御装置を備えた、すなわち第３の中間信号Ｓ３
を反転し、それに調整可能なオフセット値を加える反転
加算器として作動する作動増幅器によって画成されてお
り、レベル信号ＳＬは最小値と最大値との間、例えばプ
レート要素２０と充填導管８との間に何ら食品が存在し
ない、従ってプレート要素２０より下方の食品のレベル
と、プレート要素２０と充填導管８との間にその間の容
積を完全に充満するのに十分な食品が存在すること、従
ってプレート要素２０より上方の食品のレベルとをそれ
ぞれ指示する０と１０Ｖとの間で連続的に変動するアナ
ログ信号である。
【００３２】包装機械１は、また入力端子が信号ＳＬを
受け取るように増幅器３６の出力端子に接続され、出力
端子が流量調整ソレノイド弁１０に供給され、詳細には
説明していない周知の仕方でレベル信号の関数としてチ
ューブ４内の食品のレベルに関する信号に従ってチュー
ブ４内への食品の流量を調整する制御信号ＣＴを供給す
る制御回路３８を含む。
受け取るように増幅器３６の出力端子に接続され、出力
端子が流量調整ソレノイド弁１０に供給され、詳細には
説明していない周知の仕方でレベル信号の関数としてチ
ューブ４内の食品のレベルに関する信号に従ってチュー
ブ４内への食品の流量を調整する制御信号ＣＴを供給す
る制御回路３８を含む。
【００３３】レベルセンサ１４は以下のように作動す
る。
る。
【００３４】チューブ４内の食品レベルが上昇するにつ
れて、プレート要素２０と充填導管８の対面部分との間
のチューブ４の容積が徐々に満たされ、そのプレートの
間の食品の存在によって発生する容量要素の静電容量を
徐々に増加させる。
れて、プレート要素２０と充填導管８の対面部分との間
のチューブ４の容積が徐々に満たされ、そのプレートの
間の食品の存在によって発生する容量要素の静電容量を
徐々に増加させる。
【００３５】すなわち、容量要素２２のプレートの間の
食品の量の増加は容量要素２２のプレートが徐々に相互
により近接するようにされること、あるいは容量要素２
２と並列で、食品によって画成される誘電体である別な
要素の存在することのいずれかによって観察可能であ
る。
食品の量の増加は容量要素２２のプレートが徐々に相互
により近接するようにされること、あるいは容量要素２
２と並列で、食品によって画成される誘電体である別な
要素の存在することのいずれかによって観察可能であ
る。
【００３６】何れの場合においても、チューブ４内の食
品のレベルが上昇するにつれて、容量要素２２の静電容
量がプレート間に食品が何ら無い場合の最小値から、プ
レート要素２０と充填導管８の対面部分との間の容積を
食品が完全に充填する、すなわち食品のレベルがプレー
ト要素２０の上方にある場合の最大値まで徐々に増加す
る。
品のレベルが上昇するにつれて、容量要素２２の静電容
量がプレート間に食品が何ら無い場合の最小値から、プ
レート要素２０と充填導管８の対面部分との間の容積を
食品が完全に充填する、すなわち食品のレベルがプレー
ト要素２０の上方にある場合の最大値まで徐々に増加す
る。
【００３７】しかしながら、プレート要素２０に例で示
す一定の周波数である１ＭＨｚのクロック信号ＣＫが供
給されるので、容量要素２２が徐々に増加するのに伴っ
て静電容量リアクタンスが徐々に減少し、従って、濾過
ネットワーク３２の遮断周波数が増加する。
す一定の周波数である１ＭＨｚのクロック信号ＣＫが供
給されるので、容量要素２２が徐々に増加するのに伴っ
て静電容量リアクタンスが徐々に減少し、従って、濾過
ネットワーク３２の遮断周波数が増加する。
【００３８】遮断周波数が徐々に増加することは増幅器
２８の入力端子における第１の中間信号Ｓ１のピークピ
ーク振幅を徐々に減少させ、そのため増幅器２８の出力
端子における第２の中間信号Ｓ２がプレート要素２２の
プレートの間に食品が何らないときの最大値からプレー
ト要素２０と充填導管８との間のチューブ４の容積を食
品が完全に満たす場合の最小値まで徐々に減少する。
２８の入力端子における第１の中間信号Ｓ１のピークピ
ーク振幅を徐々に減少させ、そのため増幅器２８の出力
端子における第２の中間信号Ｓ２がプレート要素２２の
プレートの間に食品が何らないときの最大値からプレー
ト要素２０と充填導管８との間のチューブ４の容積を食
品が完全に満たす場合の最小値まで徐々に減少する。
【００３９】第２の中間信号Ｓ２のピークピーク振幅は
ピーク検出器３４によって検出され、従って該ピーク検
出器の出力端子は第３の中間信号Ｓ３を供給し、該信号
Ｓ３の振幅は第２の中間信号Ｓ２のピークピーク振幅に
相関されており、従ってチューブ４内の食品のレベルが
上昇するにつれて徐々に減少する。
ピーク検出器３４によって検出され、従って該ピーク検
出器の出力端子は第３の中間信号Ｓ３を供給し、該信号
Ｓ３の振幅は第２の中間信号Ｓ２のピークピーク振幅に
相関されており、従ってチューブ４内の食品のレベルが
上昇するにつれて徐々に減少する。
【００４０】第３の中間信号Ｓ３は増幅器３６に供給さ
れ、該増幅器は所定のオフセットを備えた反転加算器と
して作動し、チューブ４内の食品のレベルが上昇するに
つれて、容量要素２２のプレートの間に食品が介在しな
いときの最小値からプレート要素２０と充填導管８の対
面部分との間のチューブ４の容積を食品が完全に充填す
るときの最大値まで徐々に増加する。
れ、該増幅器は所定のオフセットを備えた反転加算器と
して作動し、チューブ４内の食品のレベルが上昇するに
つれて、容量要素２２のプレートの間に食品が介在しな
いときの最小値からプレート要素２０と充填導管８の対
面部分との間のチューブ４の容積を食品が完全に充填す
るときの最大値まで徐々に増加する。
【００４１】レベル信号制御回路３８に供給され、従っ
て該制御回路は流量調整ソレノイド弁１０を制御する制
御信号ＣＴを発生させる。
て該制御回路は流量調整ソレノイド弁１０を制御する制
御信号ＣＴを発生させる。
【００４２】本発明の別な局面によれば、レベル信号Ｓ
Ｌとチューブ４内の食品のレベルとが増加する速度の間
の直線的関係を達成するために、プレート要素２０は図
３に示すように適当な形状とされる。
Ｌとチューブ４内の食品のレベルとが増加する速度の間
の直線的関係を達成するために、プレート要素２０は図
３に示すように適当な形状とされる。
【００４３】詳しくは、図３に示すように、正面から見
たプレート要素２０は概ね台形であって、頂部が長辺
で、側部が僅かに外方に凸型形状に斜めにされている。
たプレート要素２０は概ね台形であって、頂部が長辺
で、側部が僅かに外方に凸型形状に斜めにされている。
【００４４】本発明による包装機械の利点は前述の説明
から明らかである。
から明らかである。
【００４５】特に、前述した容量レベルセンサは包装材
料のチューブ内に収容された要素は何ら有しておらず、
そのため包装を高度な衛生基準まで可能とし、かつ包装
機械の洗浄を簡素化することが出来る。
料のチューブ内に収容された要素は何ら有しておらず、
そのため包装を高度な衛生基準まで可能とし、かつ包装
機械の洗浄を簡素化することが出来る。
【００４６】更に、本発明による容量レベルセンサは平
易であり、従って製造が安価につき、制御回路が流量調
整ソレノイド弁の制御信号を発生させるので何ら複雑な
処理は必要としない。
易であり、従って製造が安価につき、制御回路が流量調
整ソレノイド弁の制御信号を発生させるので何ら複雑な
処理は必要としない。
【００４７】更に、温度とは対照的に静電容量の変動に
対して作用するので、本発明による容量レベル信号は食
品のレベルの変動をリアルタイムで検出し、その結果、
流量制御ソレノイド弁をリアルタイムで制御する。
対して作用するので、本発明による容量レベル信号は食
品のレベルの変動をリアルタイムで検出し、その結果、
流量制御ソレノイド弁をリアルタイムで制御する。
【００４８】本発明の範囲から逸脱することなく本明細
書で説明し、かつ図示した包装機械に対して変更が可能
なことは明らかである。
書で説明し、かつ図示した包装機械に対して変更が可能
なことは明らかである。
【図１】包装材料のチューブから注入可能な食品の無菌
のシールした包装を製造する周知の包装機械の、判り易
くするために一部除去した斜視図である。
のシールした包装を製造する周知の包装機械の、判り易
くするために一部除去した斜視図である。
【図２】本発明によるレベルセンサの概略図でレベルセ
ンサが位置している図１に示す包装機械の部分とを示す
概略図である。
ンサが位置している図１に示す包装機械の部分とを示す
概略図である。
【図３】図２に示すレベルセンサの一部を形成する導電
性プレート要素の正面図である。
性プレート要素の正面図である。
１ 包装機械 ２ 包装 ４ チューブ ８ 充填導管 １４ レベルセンサ ２０ プレート要素 ２２ 容量要素 ２６ 振幅器 ２８ 増幅器 ２９ 抵抗 ３２ 濾過ネットワーク ３４ 検出器 ３６ 増幅手段 ３８ 制御回路
Claims (10)
- 【請求項１】 垂直な通路（Ａ）に沿って送られてくる
熱シールシート状の包装材料のチューブ（４）であっ
て、該チューブ（４）の内側を延びる充填導管（８）に
よって食品が連続的に充填される前記チューブ（４）か
ら注入可能な食品のシールされた包装（２）を連続的に
製造する包装機械（１）において、前記チューブ（４）
内の前記食品のレベルを検出するレベル検出手段（１
４）を含み、前記レベル検出手段が前記チューブの外部
に位置した容量レベル検出手段（１４）からなることを
特徴とする包装機械（１）。 - 【請求項２】 前記容量レベル検出手段（１４）が導電
性材料から作られ、前記充填導管（８）と対面する位置
で前記チューブ（４）の外部に位置され、前記充填導管
（８）と共に、その静電容量がプレート要素の間の食品
の量に相関する容量要素（２２）を画成するプレート要
素（２０）を含み、前記レベル検出手段（１４）がまた
前記容量要素（２２）に接続され、該容量要素（２２）
の静電容量を検出し、前記チューブ(4)内の前記食品の
レベルを指示するレベル信号（ＳＬ）を出力する検出手
段（２４）を含むことを特徴とする請求項１に記載の包
装機械。 - 【請求項３】 前記レベル信号（ＳＬ）が、前記プレー
ト要素（２０）より下方の前記食品のレベルを指示する
最小値と前記プレート要素（２０）の上方の前記食品の
レベルを指示する最大値との間で連続的に変動するアナ
ログ信号であることを特徴とする請求項２に記載の包装
機械。 - 【請求項４】 前記検出手段（２４）がそれぞれの出力
端において所定の振幅と振動数の周期的なクロック信号
（ＣＫ）を発生させる振動手段（２６）と、抵抗手段
（２９）と前記容量要素（２２）とによって画成される
濾過ネットワーク（３２）を介して前記振動手段の出力
端に接続されている入力端とそれぞれの入力端において
信号（Ｓ２）の振幅に相関した中間信号（Ｓ３）を供給
する出力端とを有するピーク検出手段（３４）と、前記
ピーク検出手段（３４）の出力端に接続された入力端
と、前記レベル信号（ＳＬ）を供給する出力端とを有す
る第１の増幅手段（３６）とからなることを特徴とする
請求項２または３に記載の包装機械。 - 【請求項５】 前記第１の増幅手段（３６）がオフセッ
ト制御部を備えた反転加算器として接続された作動増幅
手段を含むことを特徴とする請求項４に記載の包装機
械。 - 【請求項６】 前記濾過ネットワーク（３２）と前記ピ
ーク検出手段（３４）との間に挟まれた減結合手段（２
８）をも含むことを特徴とする請求項４または５に記載
の包装機械。 - 【請求項７】 前記減結合手段が高入力インピーダンス
の第２の増幅手段（２８）を含むことを特徴とする請求
項６に記載の包装機械。 - 【請求項８】 前記プレート要素（２０）が該プレート
要素（２０）と前記充填導管（８）との間にある前記食
品のレベルと前記レベル信号（ＳＬ）の振幅との間の関
係を実質的に線形にするように形状づけられていること
を特徴とする請求項２から７までのいずれか一つの項に
記載の包装機械。 - 【請求項９】 前記プレート要素（２０）が、前方から
見た時に、大きな底辺が頂部にありかつ僅かに外方へ凸
状の斜辺を備えた実質的に台形の輪郭を有する細長い帯
片の形状であることを特徴とする請求項８に記載の包装
機械。 - 【請求項１０】 前記プレート要素（２０）が好ましく
は真鍮で作られていることを特徴とする請求項２から９
までのいずれか一つの項に記載の包装機械。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999TO000409A IT1307699B1 (it) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Macchina confezionatrice per la realizzazione in continuo diconfezioni sigillate contenenti un prodotto alimentare versabile |
| IT99A000409 | 1999-05-14 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| EP (1) | EP1053940B1 (ja) |
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| DE (1) | DE60026198D1 (ja) |
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| ITBO20040599A1 (it) * | 2004-09-27 | 2004-12-27 | Mg 2 Srl | Macchina riempitrice di capsule o similari |
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