JP2002037203A - 容器への液充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペットボトル等、特に上部に上窄まり部等の
変形部が形成された容器に液状物を定量充填するのに好
適な充填方法を提供すること。 【解決手段】 容器Ｂ内の下端近傍の下限位置Ｌ７まで
充填ノズル２７を下降させ、この後、当該充填ノズル２
７を上昇させながら当該充填ノズル２７から液状物を送
出し、容器Ｂの上部に形成されている、横断面積が高さ
によって異なる変形部（上窄まり部Ｂｄ）、の下端位置
Ｌ５に充填ノズル２７が達した以後は、液状物の充填流
量を調整しないで充填ノズル２７の上昇速度を、充填ノ
ズル２７と容器内液状物の液面との相対位置関係が略一
定になるように調整し、所定量の液状物の充填が完了す
れば、液状物の送出を止めて充填ノズル２７を容器Ｂか
ら上昇抜出させる充填方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペットボトルや瓶
等の各種容器、特に上部に上窄まり部等の変形部が形成
された容器に、醤油、油、ソース、その他の液状物を定
量充填するための充填方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種容器に液状物を充填するための充填
装置として、定位置に載置された容器に対して昇降出退
自在で且つ下端充填口部に開閉弁を内装した充填ノズ
ル、この充填ノズルの昇降駆動機構、前記開閉弁の開閉
用駆動源、充填ノズルへの液送用ポンプ、及び制御装置
を使用する充填装置が考えられている。しかして、この
種の充填装置には、容器に対する液状物の充填量を検出
する手段や充填ノズルの昇降位置を検出する手段が併用
され、これら充填量検出手段や充填ノズル昇降位置検出
手段による検出結果に基づいて前記昇降駆動機構、開閉
弁の開閉用駆動源、及び液送用ポンプ等を自動制御する
ことにより、充填作業を自動的に行えるように構成され
る。

【０００３】上記のような充填装置に於いて、例えば容
器上部に上窄まり部が形成されたペットボトルやガラス
瓶等の容器に液状物を所定量充填しようとした場合、充
填ノズルが前記上窄まり部の下端位置に達した後は充填
流量を低流量に絞って、容器内に充填された液状物の液
面上昇速度が充填ノズルの上昇速度よりも早くならない
ようにし、以て、充填ノズルが液状物に浸かってしまう
のを防止したり、充填ノズルがまだ容器内を上昇中であ
るにもかかわらず容器から充填液状物が溢れ出すのを防
止することが考えられた。

【０００４】しかし、上記の方法では、容器の上窄まり
部での充填流量を絞ることになるので、所定量の液状物
を容器内に充填し終わるまでの所要時間が長くなり、充
填コストが高くなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解消し得る容器への液充填方法を提供する
ことを目的とするものであって、その方法を後述する実
施形態の参照符号を付して示すと、定位置に載置された
容器Ｂに対して昇降出退自在で且つ下端充填口部２６に
開閉弁を内装した充填ノズル２７、この充填ノズル２７
の昇降駆動機構２８、前記開閉弁の開閉用駆動源（シリ
ンダーユニット３６）、充填ノズル２７への液送用ポン
プ３８、及び制御装置５２を使用する充填装置に於い
て、容器Ｂ内の下端近傍の下限位置Ｌ７まで充填ノズル
２７を下降させ、この後、当該充填ノズル２７を上昇さ
せながら当該充填ノズル２７から液状物を送出し、容器
Ｂの上部に形成されている、横断面積が高さによって異
なる変形部（上窄まり部Ｂｄ）、の下端位置Ｌ５に充填
ノズル２７が達した以後は、液状物の充填流量を調整し
ないで充填ノズル２７の上昇速度を、充填ノズル２７と
容器内液状物の液面との相対位置関係が略一定になるよ
うに調整し、所定量の液状物の充填が完了すれば、液状
物の送出を止めて充填ノズル２７を容器Ｂから上昇抜出
させるものである。

【０００６】上記の本発明充填方法を実施するについ
て、前記下限位置Ｌ７まで充填ノズル２７を下降させた
後、充填ノズル２７を停止させたまま、当該充填ノズル
２７から液状物を低流量で送出し、液状物の充填量が設
定量に達した後、液状物の送出流量を増大させると共に
充填ノズル２７の上昇を開始させることができる。

【０００７】又、容器Ｂ内への液状物充填量が満杯少し
前の設定量に達した後は、液状物の充填流量を絞ると共
に充填ノズル２７の下端充填口部２６に内装の開閉弁の
開度を絞ることができる。

【０００８】更に、容器Ｂから上昇抜出させた充填ノズ
ル２７は、当該充填ノズル２７の昇降行程の上限位置Ｌ
１よりも低い容器外待機位置Ｌ３で停止させ、次の同一
高さの容器Ｂに対する充填開始まで待機させることがで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の充填方法を実施す
るのに好適な充填装置についての好適実施形態を添付図
に基づいて説明すると、図１及び図２に於いて、１Ａ，
１Ｂは、並設された２台の充填装置であって、各充填装
置１Ａ，１Ｂは同一構成のものであるから、以下は、片
側の充填装置１Ａについて構成及び使用方法を説明す
る。

【００１０】充填装置１Ａは、容器Ｂを支持する重量計
測用秤量器２、当該秤量器２上に載置される容器位置決
め手段３、当該容器位置決め手段３で位置決めされた秤
量器２上の容器Ｂに対する液充填手段４、及び液垂れ受
け手段５を備えている。秤量器２は、載せられた容器
（内容物を含む）の重量を検出することのできる、ロー
ドセル等を利用したもので、機枠６上に据え付けられて
いる。７は、機枠６に取り付けられたカバープレートで
あって、秤量器２の前端部に作業者が触れるのを防止す
ると共に、充填前又は充填後の容器を仮置きすることの
できる作業台を提供する。

【００１１】図３〜図５に示すように、容器位置決め手
段３は、前方開放の容器口部嵌合用凹部８を備えた交換
可能な水平板体９と、当該水平板体９を少なくとも高さ
調整可能に支持する支持機構１０とから構成されてい
る。前記支持機構１０は、回転操作可能な垂直螺軸１１
により昇降駆動される昇降支持台１２と、当該昇降支持
台１２を固定する左右一対の固定具１３とを備えてい
る。

【００１２】垂直螺軸１１は、秤量器２の後端部上に立
設された矩形枠状フレーム１４に上下両端部が自転のみ
可能に支承され、矩形枠状フレーム１４より上方に突出
する上端に回転操作用ハンドル１１ａが付設されてい
る。そしてこの垂直螺軸１１の左右両側には、上下両端
が矩形枠状フレーム１４に支持された昇降ガイドロッド
１５が並設され、昇降支持台１２には、垂直螺軸１１に
螺嵌する１つの雌ねじ体１６と左右一対の昇降ガイドロ
ッド１５に各別に遊嵌する２つの昇降用スライド体１７
とが取り付けられている。左右一対の固定具１３は、矩
形枠状フレーム１４の左右両側板にそれぞれ設けられた
垂直方向の長孔１８を貫通して昇降支持台１２の左右両
側辺それぞれに設けられたねじ孔に螺合するレバー付き
ボルトから構成されている。

【００１３】従って、左右一対の固定具１３を弛めた状
態で回転操作用ハンドル１１ａにより垂直螺軸１１を正
逆回転させることにより、昇降支持台１２を昇降ガイド
ロッド１５に沿って任意の高さに昇降移動させることが
でき、昇降移動させた後は、固定具１３を締結すること
により、昇降支持台１２を調整後の高さに固定すること
ができる。

【００１４】容器口部嵌合用凹部８を備えた水平板体９
の後端部には後方開放の前後方向スリット１９が設けら
れ、前記昇降支持台１２の前端部上には、前記水平板体
９のスリット１９を貫通するレバー付き締結ボルト２０
が立設されると共に、前記水平板体９の左右両側辺に隣
接する左右一対の前後移動ガイド２１が付設されてい
る。しかして水平板体９は、締結ボルト２０を弛めた状
態で、左右一対の前後移動ガイド２１間に後端部を嵌合
させると共に当該前後移動ガイド２１に沿って後方へ移
動させ、締結ボルト２０がスリット１９の奥端に当接す
る固定位置まで移動させた状態で締結ボルト２０を締結
することにより、昇降支持台１２上の定位置に固定され
る。この取り付け状態に於いて、水平板体９が締結ボル
ト２０を中心に回転するのを前後移動ガイド２１が阻止
している。

【００１５】図１及び図２に示すように、液充填手段４
は、容器位置決め手段３で位置決めされた秤量器２上の
容器Ｂの垂直軸心と同心状で下端充填口部２６に開閉弁
が内装された垂直棒状の充填ノズル２７と、当該充填ノ
ズル２７を昇降移動させる昇降駆動機構２８とから構成
されている。

【００１６】昇降駆動機構２８は、機枠６上に立設され
た４本の昇降ガイドロッド２９によって昇降可能に支承
された昇降支持台３０と、この昇降支持台３０に上端が
固着された垂直螺軸３１と、この垂直螺軸３１に螺嵌し
且つ自転のみ可能に機枠６に支承されたナット状部材３
２と、傘歯車３３ａ，３３ｂを介してナット状部材３２
を正逆回転駆動するモーター３４とから構成され、前記
昇降支持台３０上に前後方向向きに支持された水平液送
管３５と前記充填ノズル２７とが連通連結され、充填ノ
ズル２７の下端充填口部２６に内装された開閉弁を、当
該充填ノズル２７内に挿通されたロッドを介して開閉制
御するシリンダーユニット３６が前記昇降支持台３０に
支持されている。しかして充填ノズル２７は、太さの異
なるものと交換可能に構成されている。水平液送管３５
は、可撓液送管３７を液送用ポンプ３８の液送口３８ａ
に接続されている。前記液送用ポンプ３８は機枠６に搭
載され、駆動用モーター３９を備えている。

【００１７】液垂れ受け手段５は、液垂れ受け具４０
と、当該液垂れ受け具４０を、容器位置決め手段３で位
置決めされた秤量器２上の容器Ｂの口部と上昇位置にあ
る充填ノズル２７との間に進入した前進位置ＦＰ（図３
に仮想線で示す位置）と充填ノズル２７の下降移動を許
す後退位置ＲＰ（図１や図３に実線で示す位置）との間
で前後水平移動させる位置切り換え機構４１とから構成
されている。

【００１８】位置切り換え機構４１は、図１及び図２に
示すように、ガイドロッド４２により機枠６に前後移動
可能に支持された前後移動部材利用の前後移動部材４３
と、この前後移動部材４３を前後移動させるシリンダー
ユニット４４と、前後移動部材４３に取り付けられた水
平部材利用の水平部材４５とから成り、水平部材４５の
遊端部前面に液垂れ受け具４０が取り付けられている。
図５に示すように、前後移動部材４３には左右一対のね
じ孔４６が上下方向等間隔おきに複数組設けられ、水平
部材４５には左右長さ方向の長孔４７が設けられ、この
長孔４７に挿通させた左右一対の固定用ねじ４８を前後
移動部材４３側の任意の高さの左右一対のねじ孔４６に
螺合締結することにより、水平部材４５を前後移動部材
４３に取り付けている。従って、固定用ねじ４８を弛め
ることにより、長孔４７の範囲内で水平部材４５を前後
移動部材４３に対し左右水平方向に移動させることがで
き、固定用ねじ４８を螺合させるねじ孔４６を変更する
ことにより、前後移動部材４３に対する水平部材４５の
取り付け高さをねじ孔４６のピッチで変更することがで
きる。換言すれば、液垂れ受け具４０の高さと左右水平
方向の位置とを調整することができる。又、液垂れ受け
具４０の後退位置ＲＰは、シリンダーユニット４４で後
退移動せしめられる前後移動部材４３を受け止めるスト
ッパー４９（図１参照）を前後方向に位置調整すること
により、調整することができる。

【００１９】図３及び図５に示すように、秤量器２には
容器検出用センサー５０が併設されている。このセンサ
ー５０は、容器位置決め手段３で秤量器２上の定位置に
位置決めされた容器Ｂを無接触で検出するもので、例え
ば光電スイッチ等から成り、秤量器２上に片持ち状に支
持された支持アーム５１の先端部に取り付けられ、秤量
器２上の定位置に位置決めされた容器Ｂを確実に検出で
きるように、左右水平方向角度、左右水平方向位置、前
後水平方向位置、及び高さを自在に調整することができ
る。

【００２０】以上のように構成された充填装置の使用方
法を説明すると、先ず最初に、液垂れ受け手段５の液垂
れ受け具４０を、図５に示す位置切り換え機構４１の前
後移動部材４３から水平部材４５と共に取り外す。係る
状態で、使用する容器Ｂの口部の構造に合わせて準備さ
れた水平板体９を容器位置決め手段３の昇降支持台１２
に先に述べたように取り付ける。

【００２１】そして、空容器Ｂを秤量器２上に載置した
状態で滑らせることにより、その口部が水平板体９の容
器口部嵌合用凹部８内に円滑に嵌入して位置決めされる
ように、図３に示すように使用する容器Ｂの高さに応じ
て水平板体９の高さ、即ち昇降支持台１２の高さＨを、
先に述べたように支持機構１０により調整する。この場
合、容器Ｂの重量が水平板体９に掛からないように注意
しなければならない。

【００２２】次に、液垂れ受け手段５の液垂れ受け具４
０を、図５に示す位置切り換え機構４１の前後移動部材
４３に水平部材４５を介して取り付けるが、このとき、
図３に示すように、液垂れ受け具４０が容器位置決め手
段３に於ける水平板体９の上方適当高さに位置するよう
に、先に述べた方法で前後移動部材４３に対する水平部
材４５の取り付け高さと左右方向取り付け位置とを決定
する。又、当該液垂れ受け具４０の後退位置ＲＰも、ス
トッパー４９の前後方向位置の調整により設定してお
く。液充填手段４の充填ノズル２７は、使用する容器Ｂ
の口部の内径に対応したものに交換しておく。

【００２３】充填に先立ち、充填ノズル２７の昇降制御
のために、図６に示すように充填ノズル２７の検出昇降
位置として、充填作業に供していないときの充填ノズル
２７のホームポジションである上限位置Ｌ１、この上限
位置Ｌ１より一定距離下の上限近点位置Ｌ２、充填ノズ
ル２７の下端充填口部２６が液垂れ受け具４０の高さよ
り若干高い位置にある容器外待機位置Ｌ３、充填ノズル
２７の下端充填口部２６が容器Ｂ内の上端近傍位置に位
置する容器内上限位置Ｌ４、充填ノズル２７の下端充填
口部２６が容器Ｂの上部に形成されている上窄まり部Ｂ
ｄの下端に位置する上窄まり部下端位置Ｌ５、充填ノズ
ル２７の下端充填口部２６が容器Ｂ内の底面より適当距
離上方に位置する下限近点位置Ｌ６、及び充填ノズル２
７の下端充填口部２６が容器Ｂ内の底面に接近する下限
位置Ｌ７が設定される。

【００２４】上記の充填ノズル２７の検出昇降位置の
内、上限位置Ｌ１、上限近点位置Ｌ２、下限近点位置Ｌ
６、及び下限位置Ｌ７は、使用する容器Ｂのサイズ（高
さ）や形状に関係なく一定であるから、例えば液充填手
段４の昇降駆動機構２８の昇降支持台３０に連設した被
検出板を当該昇降支持台３０の昇降経路脇に配設したリ
ミットスイッチ等の適当なセンサーで検出する方法によ
り検出することができる。

【００２５】その他の検出昇降位置Ｌ３〜Ｌ５は、使用
する容器Ｂのサイズ（高さ）や形状によって変化するも
のであるから、例えば、液充填手段４の昇降駆動機構２
８のナット状部材３２に連動するパルスエンコーダー等
のパルス発振手段、即ち、ナット状部材３２の回転速度
に比例した時間間隔でパルスを発振するパルス発振手段
を使用し、当該パルス発振手段の発振パルス数を、上限
位置Ｌ１から充填ノズル２７が下降するときはリセット
値（例えばゼロ）から加算計数し、下限位置Ｌ７から充
填ノズル２７が上昇するときは（必要に応じて下限位置
Ｌ７での計数値のばらつきを解消するための設定値にリ
セットした後）減算計数して得られる現在検出値と、各
検出昇降位置Ｌ３〜Ｌ５に対応して設定された設定値と
を比較演算し、両値の一致により各検出昇降位置Ｌ３〜
Ｌ５を検出することができる。

【００２６】一方、液充填手段４の昇降駆動機構２８に
於けるモーター３４、開閉弁制御用シリンダーユニット
３６、液送用ポンプ３８、その他の機構を制御する制御
装置５２には、秤量器２からの重量計測値Ｗ、上記各検
出昇降位置Ｌ３〜Ｌ５の検出信号、容器検出用センサー
５０の検出信号Ｓ等が入力される他、充填ノズル２７の
昇降速度として、上限位置Ｌ１又は容器外待機位置Ｌ３
から容器内上限位置Ｌ４までの充填ノズル下降速度Ｖ
１、容器内上限位置Ｌ４から下限近点位置Ｌ６までの充
填ノズル下降速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）、下限近点位置Ｌ
６から下限位置Ｌ７までの充填ノズル下降速度Ｖ３（Ｖ
３＜Ｖ２）、下限位置Ｌ７から上窄まり部下端位置Ｌ５
までの充填ノズル上昇速度Ｖ４、上窄まり部下端位置Ｌ
５から容器内上限位置Ｌ４までの充填ノズル上昇速度Ｖ
５（Ｖ５＞Ｖ４）、容器内上限位置Ｌ４から容器外待機
位置Ｌ３又は上限近点位置Ｌ２までの充填ノズル上昇速
度Ｖ６（Ｖ１と等しく設定することができる）、及び上
限近点位置Ｌ２から上限位置Ｌ１までの充填ノズル上昇
速度Ｖ７（Ｖ３と等しく設定することができる）等が設
定され、充填ノズル２７による液状物の充填流量として
は、充填開始時の充填流量ＦＳ１、定常充填流量ＦＳ２
（ＦＳ２＞ＦＳ1 ）、及び満杯前充填流量ＦＳ３（ＦＳ
３＜ＦＳ１）が設定され、更に、充填ノズル２７による
液状物の充填流量の切換充填重量として、定常充填切換
重量Ｗ１、満杯前充填切換重量Ｗ２、及び満杯重量Ｗ３
等が設定される。

【００２７】又、秤量器２から制御装置５２に入力され
る重量計測値Ｗは、ゼロリセットスイッチ２ａによりゼ
ロリセットすることができ、その重量計測値Ｗに対する
許容重量誤差値±ΔＷを設定することができる。更に制
御装置５２には、充填開始スイッチ５３が接続されてい
る。

【００２８】以下、図７〜図９に示すフローチャートに
基づいて充填方法を説明すると、充填に際して、先ず、
空容器Ｂを秤量器２の上に置き、容器位置決め手段３の
方へ滑らせて容器Ｂの口部を水平板体９の容器口部嵌合
用凹部８に奥端まで嵌入させる。このとき、充填ノズル
２７は上限位置Ｌ１で待機し、液垂れ受け具４０は当該
充填ノズル２７の下方の前進位置ＦＰにある。空容器Ｂ
が秤量器２上の定位置に置かれると、容器検出用センサ
ー５０がオンし（Ｓ１）、制御装置５２には容器検出信
号Ｓが入力される。一方、秤量器２は、空容器Ｂの重量
を検出するが、このときゼロリセットスイッチ２ａを操
作して、重量計測値Ｗをゼロにリセットする（Ｓ２）。
この後、充填開始スイッチ５３を操作する（Ｓ３）。

【００２９】充填開始スイッチ５３の操作により、液垂
れ受け手段５のシリンダーユニット４４が作動し、前後
移動部材４３が後退移動して、充填ノズル２７の真下の
前進位置ＦＰにあった液垂れ受け具４０が、前後移動部
材４３がストッパー４９に当接する後退位置ＲＰまで後
退移動する（Ｓ４）。続いて、液充填手段４の昇降駆動
機構２８のモーター３４がナット状部材３２を正回転さ
せて垂直螺軸３１を下降させ、昇降支持台３０を介して
充填ノズル２７を上限位置Ｌ１から下降速度Ｖ１で下降
させる（Ｓ５）。

【００３０】下降する充填ノズル２７は定位置の空容器
Ｂ内に進入することになるが、何らかの原因で容器Ｂに
位置ずれが生じて、下降する充填ノズル２７が容器Ｂの
口部上端に当接すると、秤量器２の重量検出値Ｗ（ゼロ
リセットされているのでゼロ）が増加することになる。
従って、充填ノズル２７が容器内上限位置Ｌ４に達する
前に重量計測値Ｗが一定以上増加したことを検出すると
（Ｓ６）、非常停止（Ｓ７）をかけて充填作業を中断さ
せることができる。

【００３１】充填ノズル２７が容器内上限位置Ｌ４に達
すると（Ｓ８）、昇降駆動機構２８のモーター３４の回
転速度が高められて、充填ノズル２７の下降速度がＶ１
よりも高速のＶ２に切り換えられる（Ｓ９）。そして空
容器Ｂ内を下降する充填ノズル２７が下限近点位置Ｌ６
に達すると（Ｓ１０）、昇降駆動機構２８のモーター３
４の回転速度が下げられて、充填ノズル２７の下降速度
がＶ２よりも低速のＶ３に切り換えられ（Ｓ１１）、こ
の後、充填ノズル２７が下限位置Ｌ７に達すると（Ｓ１
２）、モーター３４が停止制御されて充填ノズル２７の
下降が停止する（Ｓ１３）。

【００３２】充填ノズル２７が下限位置Ｌ７で停止した
ならば、液充填手段４のシリンダーユニット３６により
充填ノズル２７の下端充填口部２６内の開閉弁を全開し
（Ｓ１４）、液送用ポンプ３８を稼働させて液状物を充
填開始時充填流量ＦＳ１で充填ノズル２７に可撓液送管
３７及び水平液送管３５を介して給送し、容器Ｂ内への
液状物の充填を開始させる（Ｓ１５）。この充填開始時
充填流量ＦＳ１は、定常充填流量ＦＳ２より低流量であ
って、充填される液状物の泡立ちを抑えるのに役立つ。
この結果、容器Ｂを支持している秤量器２の重量計測値
Ｗは増加するが、この重量計測値Ｗが定常充填切換重量
Ｗ１に達すると（Ｓ１６）、液送用ポンプ３８の回転速
度が高められて、充填ノズル２７からの液状物の充填流
量がＦＳ１よりも大流量の定常充填流量ＦＳ２に切り換
えられる（Ｓ１７）と同時に、昇降駆動機構２８のモー
ター３４が逆回転して充填ノズル２７を下限位置Ｌ７か
ら上昇速度Ｖ４で上昇させる（Ｓ１８）。

【００３３】充填ノズル２７を上昇開始させるタイミン
グを決定する前記定常充填切換重量Ｗ１は、下限位置Ｌ
７で停止したまま充填を行う充填ノズル２７に容器Ｂの
底から上昇する液状物の液面が達する直前に当該充填ノ
ズル２７の上昇が開始されるように設定するのが望まし
い。又、上記の制御により、充填ノズル２７が液状物を
容器Ｂ内に充填しながら上昇することになるが、このと
きの上昇速度Ｖ４と定常充填流量ＦＳ２とは、上昇する
液状物の液面に対し充填ノズル２７の下端充填口部２６
が常に略一定距離だけ上方に離れた位置にある状態で上
昇するように設定するのが望ましい。

【００３４】液状物を容器Ｂ内に充填しながら上昇する
充填ノズル２７が、当該容器Ｂの上窄まり部Ｂｄの下端
位置Ｌ５に達すると（Ｓ１９）、昇降駆動機構２８のモ
ーター３４の回転速度が高められて、充填ノズル２７の
上昇速度がＶ４よりも高速のＶ５に切り換えられる（Ｓ
２０）。即ち、容器Ｂの上窄まり部Ｂｄでは、同一流量
（定常充填流量ＦＳ２）で充填を継続すると、容器Ｂ内
の液状物の液面が充填ノズル２７の上昇速度よりも高速
で上昇し、充填ノズル２７が液状物内に浸かってしまう
ことになり、場合によっては、充填ノズル２７が容器内
上限位置Ｌ４に達する前に容器Ｂ内から充填液状物が溢
れだす恐れがあるので、充填流量を抑えるのではなく、
充填ノズル２７の上昇速度を高速（Ｖ５）に切り換える
のである。

【００３５】一方、充填の継続により秤量器２の重量計
測値Ｗは増大するが、その重量計測値Ｗが満杯前充填切
換重量Ｗ２に達すると（Ｓ２１）、液送用ポンプ３８の
回転速度が落とされて、充填ノズル２７からの液状物の
充填流量がＦＳ２からＦＳ１よりも更に低流量の満杯前
充填流量ＦＳ３に切り換えられる（Ｓ２２）と同時に、
液充填手段４の開閉弁駆動用シリンダーユニット３６に
より開閉弁が絞られ（Ｓ２３）、開閉弁が全開のままで
小流量での充填を継続する場合の充填ノズル２７内への
空気の逆流入を防止する。そして、秤量器２の重量計測
値Ｗが満杯重量Ｗ３に達すると（Ｓ２４）、シリンダー
ユニット３６により開閉弁が全閉される（Ｓ２５）と同
時に、液送用ポンプ３８が停止制御され（Ｓ２６）て充
填が終了する。

【００３６】一方、充填しながら上昇速度Ｖ５で上昇す
る充填ノズル２７が容器内上限位置Ｌ４に達すると（Ｓ
２７）、昇降駆動機構２８のモーター３４が停止制御さ
れて充填ノズル２７の上昇が止められる（Ｓ２８）。従
って、Ｓ２５，Ｓ２６により充填が終了した後、充填ノ
ズル２７が容器内上限位置Ｌ４で停止している（Ｓ２
９）か又は、充填ノズル２７が容器内上限位置Ｌ４で停
止した後にＳ２５，Ｓ２６により充填が終了したとき
（Ｓ３０）、昇降駆動機構２８のモーター３４が再び稼
働されて、充填ノズル２７が容器内上限位置Ｌ４から上
昇速度Ｖ６で上昇を開始する（Ｓ３１）。

【００３７】上昇する充填ノズル２７が充填済み容器Ｂ
から上方に抜出して容器外待機位置Ｌ３に達すると（Ｓ
３２）、昇降駆動機構２８のモーター３４が停止制御さ
れて充填ノズル２７の上昇が止められる（Ｓ３３）。そ
して、液垂れ受け手段５のシリンダーユニット４４が作
動し、前後移動部材４３が前進移動して、後退位置ＲＰ
にあった液垂れ受け具４０が、容器外待機位置Ｌ３で停
止している充填ノズル２７の真下の前進位置ＦＰに切り
換えられる（Ｓ３４）。

【００３８】以上で最初の１本の容器Ｂに対する充填作
業が終了し、充填済み容器Ｂを秤量器２上から取り除く
と、秤量器２の重量計測値Ｗは、空容器Ｂを置いた状態
でゼロリセットされていたので、空容器重量分だけマイ
ナス値となる。しかして、引続き同一容器Ｂに対する充
填作業が有る場合（Ｓ３５）は、次の空容器Ｂが秤量器
２上の定位置に置かれ、位置決め手段３により位置決め
される。この結果、容器検出用センサー５０がオンして
（Ｓ３６）、容器検出信号が制御装置５２に入力される
と同時に、秤量器２の重量計測値Ｗがゼロ値又は空容器
Ｂの重量誤差分に相当する値となる。この空容器Ｂの重
量誤差分は予め予想されるので、この予想される重量誤
差に応じて許容重量誤差値±ΔＷが設定されているの
で、空容器Ｂを秤量器２に載置したときの重量計測値Ｗ
がゼロ又は許容重量誤差値±ΔＷの範囲内であるか否か
が制御装置５２に於いて判定され（Ｓ３７）、当該重量
計測値Ｗがゼロ又は許容重量誤差値±ΔＷの範囲内であ
る場合は、先に説明したステップＳ４に移行し、充填作
業が自動的に開始される。

【００３９】以下、同一容器Ｂに対する充填作業が繰り
返し行われ、同一容器Ｂに対する充填作業が全て終了し
た場合（Ｓ３５）は、昇降駆動機構２８のモーター３４
が再び稼働されて、容器外待機位置Ｌ３で停止している
充填ノズル２７が上昇速度Ｖ６で上昇を開始する（Ｓ３
８）。そして、充填ノズル２７が上限近点位置Ｌ２に達
すると（Ｓ３９）、昇降駆動機構２８のモーター３４の
回転速度が下げられて、充填ノズル２７の上昇速度がＶ
６よりも低速のＶ７に切り換えられ（Ｓ４０）、この
後、充填ノズル２７が上限位置Ｌ１に達すると（Ｓ４
１）、モーター３４が停止制御されて充填ノズル２７の
上昇が停止し（Ｓ４２）、一連の充填制御が終了するこ
とになる。

【００４０】尚、本発明方法を実施するに際し、秤量器
２に空容器Ｂを載せたとき、作業者が当該容器Ｂから手
を離して或る程度時間が経過しなければ、秤量器２の重
量計測値が安定しない。換言すれば、秤量器２に空容器
Ｂを載せてから一定時間を経過するまでは秤量器２の重
量計測値が変動する。従って、秤量器２の重量計測値が
安定するのに要する予想時間を遅延時間として設定して
おき、この設定時間を経過したときに次の制御に入るよ
うに構成するか又は、容器検出用センサー５０がオンし
た後、秤量器２の重量計測値の変動を検出し、この秤量
器２の重量計測値の変動が無くなったときか若しくは一
定巾内に収まったときに次の制御に入るように構成する
ことができる。

【００４１】又、本発明方法に実施する場合、容器に対
する液状物の充填量を検出する手段が必要であって、上
記実施形態では、当該充填量検出手段として容器Ｂを定
位置で支持する秤量器２の重量計測値を利用したが、液
送用ポンプ３８から充填ノズル２７に給送される液状物
の流量を検出する流量検出器を使用し、この流量検出器
の検出流量に基づいて、容器への充填量を演算するよう
に構成することもできる。

【００４２】更に、上記実施形態では、容器の上部に形
成されている変形部、即ち、横断面積が高さによって異
なる変形部、として、単純なコーン形の上窄まり部Ｂｄ
を例示したが、中間部分が細く括れた括れ部を有する容
器にも本発明方法は実施できる。この場合、当該括れ部
の下端位置から上方の容器横断面積が変化する変形部で
は、容器横断面積の減少に伴って充填ノズルの上昇速度
を上げると共に、容器横断面積の増加に伴って充填ノズ
ルの上昇速度を下げるように、充填ノズル２７の上昇速
度を制御すれば良い。

【００４３】

【発明の効果】以上のように実施し得る本発明の容器へ
の液充填方法によれば、容器の上部に形成されている、
横断面積が高さによって異なる変形部、の下端に充填ノ
ズルが達した以後は、液状物の充填流量を調整しないで
充填ノズルの上昇速度を、充填ノズルと容器内液状物の
液面との相対位置関係が略一定になるように調整するの
であるから、液面と充填ノズルとの間の距離が大きくな
って充填される液状物が泡立ったり、逆に充填ノズルが
液状物内に浸かって汚れるようなことを防止しながら充
填を行うことができる。しかも、液状物の充填流量を調
整して充填ノズルと容器内液状物の液面との相対位置関
係が略一定になるように制御する場合と比較して、所定
量の液状物を充填し終わるまでの所要時間を短くできる
と共に、調整のための制御も容易に行える。

【００４４】尚、請求項２に記載の構成によれば、充填
ノズルの下限位置を、容器の種類に関係がないよう或る
程度高く設定しておいても、当該下限位置の充填ノズル
から充填される液状物が泡立つのを防止することができ
る。そして、充填量が設定量に達した後は、液状物の充
填流量を増大させると共に充填ノズルの上昇を開始させ
るのであるから、充填ノズルと液面との間の距離を小さ
く維持させて液状物の泡立ちを防止しながら効率良く充
填を遂行させることができる。

【００４５】又、請求項３に記載の構成によれば、満杯
量まで正確に充填することが容易になるだけでなく、充
填ノズル内へ空気が逆流入するのを防止することができ
る。

【００４６】更に、請求項４に記載の構成によれば、充
填ノズルの昇降行程の上限位置（上昇限ホームポジショ
ン）を高くして、充填ノズルの保守点検等に都合良くし
ながら、通常の充填作業時には、容器から上昇抜出させ
た充填ノズルを前記上限位置よりも低い容器外待機位置
で停止させるので、次の同一高さの容器に対する充填開
始時の充填ノズルの下降量を少なくし、充填のサイクル
タイムを短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 充填装置の一例を示す側面図である。

【図２】 同充填装置の正面図である。

【図３】 秤量器上の容器位置決め手段及び液垂れ受け
具を示す縦断側面図である。

【図４】 容器位置決め手段を示す横断平面図である。

【図５】 秤量器上の容器位置決め手段及び液垂れ受け
具の支持機構の一部分を示す一部縦断正面図である。

【図６】 本発明充填方法に於いて利用される制御装置
に対する各種入力信号や設定項目を説明する説明図であ
る。

【図７】 本発明方法の制御手順の前半を説明するフロ
ーチャートである。

【図８】 本発明方法の制御手順の中盤を説明するフロ
ーチャートである。

【図９】 本発明方法の制御手順の後半を説明するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 充填装置 ２ 秤量器 ３ 容器位置決め手段 ４ 液充填手段 ５ 液垂れ受け手段 ８ 前方開放の容器口部嵌合用凹部 ９ 水平板体 １０ 水平板体の支持機構 １１ 昇降支持台の昇降駆動用垂直螺軸 １２ 昇降支持台 １３ 左右一対の固定具 １９ 水平板体の後方開放前後方向スリット ２０ レバー付き締結ボルト ２１ 前後移動ガイド ２６ 充填ノズルの下端充填口部（開閉弁内装） ２７ 充填ノズル ２８ 充填ノズルの昇降駆動機構 ３０ 昇降支持台 ３１ 昇降支持台の昇降駆動用垂直螺軸 ３４ モーター ３５ 水平液送管 ３６ 開閉弁開閉制御用シリンダーユニット ３７ 可撓液送管 ３８ 液送用ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E018 AA02 AB06 BA06 BA07 BB02 DA02 DA04 EA03 3E079 AA10 AB01 BB01 BB08 CC11 CD34 DD06 DD32 FF17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】定位置に載置された容器に対して昇降出退
   自在で且つ下端充填口部に開閉弁を内装した充填ノズ
   ル、この充填ノズルの昇降駆動機構、前記開閉弁の開閉
   用駆動源、充填ノズルへの液送用ポンプ、及び制御装置
   を使用する充填装置に於いて、容器内の下端近傍の下限
   位置まで充填ノズルを下降させ、この後、当該充填ノズ
   ルを上昇させながら当該充填ノズルから液状物を送出
   し、容器の上部に形成されている、横断面積が高さによ
   って異なる変形部、の下端に充填ノズルが達した以後
   は、液状物の充填流量を調整しないで充填ノズルの上昇
   速度を、充填ノズルと容器内液状物の液面との相対位置
   関係が略一定になるように調整し、所定量の液状物の充
   填が完了すれば、液状物の送出を止めて充填ノズルを容
   器から上昇抜出させる、容器への液充填方法。
2. 【請求項２】前記下限位置まで充填ノズルを下降させた
   後、充填ノズルを停止させたまま、当該充填ノズルから
   液状物を低流量で送出し、液状物の充填量が設定量に達
   した後、液状物の充填流量を増大させると共に充填ノズ
   ルの上昇を開始させる、請求項１に記載の容器への液充
   填方法。
3. 【請求項３】容器内への液状物充填量が満杯少し前の設
   定量に達した後は、液状物の充填流量を絞ると共に充填
   ノズルの下端充填口部に内装の開閉弁の開度を絞る、請
   求項１又は２に記載の容器への液充填方法。
4. 【請求項４】容器から上昇抜出させた充填ノズルは、当
   該充填ノズルの昇降行程の上限位置よりも低い容器外待
   機位置で停止させ、次の同一高さの容器に対する充填開
   始まで待機させる、請求項１〜３の何れかに記載の容器
   への液充填方法。