JP2005280785A - Liquid filling machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、牛乳パック等の有底筒状容器に液体を充填する液体充填装置に関する。 The present invention relates to a liquid filling apparatus for filling a bottomed cylindrical container such as a milk pack with a liquid.
従来、この種の液体充填機械としては、容器供給装置、容器底部成形装置、搬送コンベア、充填装置及び容器頂部成形装置を備えた液体充填機械であって、搬送コンベアが、容器を間欠的に下流側へ送ると共に、充填装置が、充填位置に停止した容器に液体を充填する充填ノズルを備えている液体充填機械が知られている。この液体充填機械においては、容器に液体を充填する際、液体の跳び跳ねや、容器内での液体の泡立ちが多く発生すると、容器上部の頂部形成予定部(特に容器のシール面)に付着し、後の容器頂部成形部で、容器頂部を完全に密封できないという問題を引き起こす可能性があり、この問題は液体充填機械を高能力化(高速化)しようとするほど顕著になる。 Conventionally, this type of liquid filling machine is a liquid filling machine provided with a container supply device, a container bottom forming device, a transport conveyor, a filling device, and a container top forming device. Liquid filling machines are known in which the filling device is equipped with a filling nozzle that feeds liquid into a container stopped at the filling position. In this liquid filling machine, when the container is filled with liquid, if a lot of liquid jumps or bubbles of liquid in the container occur, it adheres to the top formation planned portion (particularly the seal surface of the container) at the top of the container. In the later container top forming part, there is a possibility that the container top cannot be completely sealed, and this problem becomes more prominent as an attempt is made to increase the capacity (speed) of the liquid filling machine.
この問題を解決し、液体充填機械を高能力化(高速化)するため、充填ノズル下方に搬送されてきた容器に液体を充填するにあたって、容器を充填ノズルに嵌め被せるように上昇させ、容器底部と充填ノズル先端の間隔を小さくしたうえで充填を開始し、容器に液体が充填されると共に容器を連続的に下降させる容器昇降装置を備えた液体充填機械(例えば、特許文献1参照。)や、液体充填機械を高能力化(高速化)するため、搬送コンベアが、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を1ピッチとしたときに、容器を2ピッチずつ間欠的に下流側へ送り、液体の充填、容器の密封等の諸工程を2つの容器に同時に行うようにする液体充填機械が知られ、これらの液体充填機械が近年の高速液体充填機械の主流となっている。 In order to solve this problem and increase the capacity (speeding up) of the liquid filling machine, when filling the container that has been transported below the filling nozzle, the container is raised so as to fit the filling nozzle, and the bottom of the container In addition, a liquid filling machine (see, for example, Patent Document 1) provided with a container lifting device that starts filling after reducing the interval between the filling nozzle tips and fills the container with liquid and lowers the container continuously. In order to increase the capacity (speed) of the liquid filling machine, when the conveyor conveys the interval between adjacent containers on the upstream and downstream sides of the conveyance path to 1 pitch, the containers are intermittently moved downstream by 2 pitches. There are known liquid filling machines that perform two steps such as feeding, liquid filling, and container sealing at the same time, and these liquid filling machines have become the mainstream of high-speed liquid filling machines in recent years.
しかしながら、充填部に容器昇降装置を有する液体充填機械は、容器昇降装置によって充填装置周辺の構造が複雑になり、まれに容器昇降装置部分で容器詰まりが発生する等の課題も存在している。また、無菌チャンバを有する場合においては、液体充填機械運転前の充填部周辺の洗浄・殺菌作業が難しくなり、また、充填機械運転中に容器昇降装置部分で容器詰まりが発生すると、詰まった容器を取り除くために無菌チャンバを開けて作業する必要があり、運転再開にあたっては、再度無菌チャンバ内の殺菌工程を行わなければならないという問題もあった。 However, in the liquid filling machine having the container lifting device in the filling part, the structure around the filling device is complicated by the container lifting device, and there is a rare problem that the container is clogged in the container lifting device portion. Also, in the case of having an aseptic chamber, it becomes difficult to clean and sterilize around the filling part before the liquid filling machine is operated, and when the container is clogged in the container lifting device during the filling machine operation, In order to remove the sterilization chamber, the sterilization chamber needs to be opened, and when the operation is resumed, the sterilization process in the sterilization chamber must be performed again.
また、液体の充填、容器の密封等の諸工程を2つの容器に同時に行うようにする液体充填機械においては、液の飛散や泡立ちの発生を抑えて充填を行うことのできる充填速度が十分であるとはいえず改良の余地が多い。 In addition, in a liquid filling machine in which various processes such as liquid filling and container sealing are performed simultaneously on two containers, a filling speed capable of performing filling while suppressing the occurrence of liquid scattering and foaming is sufficient. There is much room for improvement.
また、特許文献2には、一次充填ステーションおよび二次充填ステーションを有する機械フレームと、容器を一次充填ステーションおよび二次充填ステーションで順次停止させるように搬送するコンベヤと、一次充填ステーションおよび二次充填ステーションにそれぞれ配置されている一次充填手段および二次充填手段と、一次充填手段および二次充填手段に同一種類の充填液をそれぞれ供給する供給手段と、一次充填手段による充填量および二次充填手段による充填量の合計が容器内容量と等しくなるように一次充填手段および二次充填手段の充填量を制御する制御手段とを備えている高速液体充填機械が開示されており、その制御として、一次充填手段による充填量を容器内容量の50〜80%に、二次充填手段による充填量を容器内容量の50〜20%にそれぞれ設定することが開示されている。
Further,
この高速液体充填機械においては、一次充填手段による充填量が二次充填手段による充填量に比して、同量かそれ以上に設定されており、このような割合の充填量で高速充填を行うには容器昇降装置が必須である。すなわち、容器昇降装置が設置されていない液体充填機械においては、充填手段の先端(噴出口)と有底筒状容器底部の間隔が非常に大きいため、一次充填手段で大量の液体を素早く充填すると液の飛散や泡立ちの発生が非常に大きく、安定した高速充填を行うのは不可能である。このことは、後述する実施例の欄の比較例においても具体的に明らかにされている。 In this high-speed liquid filling machine, the filling amount by the primary filling means is set to be equal to or more than the filling amount by the secondary filling means, and high-speed filling is performed with such a filling amount. A container lifting device is essential. That is, in a liquid filling machine in which no container lifting device is installed, since the distance between the tip (jet port) of the filling means and the bottom of the bottomed cylindrical container is very large, when a large amount of liquid is quickly filled with the primary filling means The occurrence of liquid splashing and foaming is very large, and stable high-speed filling is impossible. This is also clarified in a comparative example in an example column described later.
また、特許文献3には、容器供給装置、殺菌装置、容器底部成形装置、搬送コンベア、充填装置及び容器頂部成形装置を備え、殺菌装置から容器頂部成形装置までの各装置が無菌チャンバで覆われている液体充填機械であって、搬送コンベアが、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を1ピッチとしたときに、容器を1ピッチずつ間欠的に下流側へ送ると共に、充填部が、1つの搬送経路あたり2つの充填ノズルを有し、1つの容器に対して2つの充填ノズルによる2回充填により所定の充填量を確保する、容器昇降装置を備えていない液体充填機械が開示されている。
しかしながら、特許文献3には、1つの容器に対して2回充填されることが記載されているものの、それぞれの充填ノズルからの充填量等に関してはまったく開示されておらず、示唆もされていない。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、容器昇降装置を備えていなくても、液体の飛散や液体の泡立ちを抑えて安定して高速充填が可能な液体充填機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem of the present invention is that stable and high-speed filling can be achieved by suppressing scattering of liquid and bubbling of liquid even without a container lifting device. It is to provide a possible liquid filling machine.
本発明者らは、容器昇降装置を備えた液体充填機械の種々の問題点を解決すべく、容器昇降装置を備えなていない液体充填機械の構造や充填方法について鋭意研究した結果、所望の有底筒状容器に対して2以上の充填手段を用いて充填し、しかも、それぞれの充填手段の割合を特定の割合に設定することにより、液体の飛散や液体の泡立ちを抑え安定して有底筒状容器に高速充填できることを見い出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve various problems of the liquid filling machine provided with the container lifting device, the present inventors have conducted intensive research on the structure and filling method of the liquid filling machine not provided with the container lifting device. Fill the bottom cylindrical container with two or more filling means, and set the ratio of each filling means to a specific ratio to suppress liquid scattering and liquid bubbling stably The present inventors have found that a cylindrical container can be filled at high speed, and have completed the present invention.
すなわち本発明は、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜n次充填手段(nは二以上の整数。)を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、
前記一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体充填機械。
L/2n<q1<L/n
(qnはn次充填手段による充填量を示し、Lは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。)(請求項1)や、nが二〜四であることを特徴とする請求項1に記載の液体充填機械(請求項2)や、充填装置が一次充填手段及び二次充填手段を有し、該一次充填手段及び二次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液体充填機械。
0.35L≦q1≦0.45L
0.55L≦q2≦0.65L
(請求項3)や、充填装置が一次充填手段〜三次充填手段を有し、該一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液体充填機械。
0.2L≦q1≦0.3L
(請求項4)や、さらに、二次充填手段及び三次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項4に記載の液体充填機械。
0.25L≦q2≦0.55L
0.15L≦q3≦0.55L
(請求項5)に関する。
That is, the present invention is a transport conveyor that intermittently transports a large number of bottomed cylindrical containers;
Primary filling means to n-order filling means (n), which are sequentially arranged along the conveying direction of the conveyor and sequentially fill a predetermined bottomed cylindrical container conveyed by the conveyor with a predetermined amount of liquid. Is a liquid filling machine with a filling device having an integer greater than or equal to 2),
A liquid filling machine comprising control means for controlling the filling amount of the primary filling means so as to satisfy the following conditional expression.
L / 2n <q 1 <L / n
(Q n represents the filling amount by the n-order filling means, L represents the total amount of liquid filled in the bottomed cylindrical container.) (Claim 1) and n is 2 to 4, The liquid filling machine according to claim 1 (Claim 2) and the filling device have a primary filling means and a secondary filling means, and the following conditions are shown for each filling amount of the primary filling means and the secondary filling means: 2. The liquid filling machine according to
0.35L ≦ q 1 ≦ 0.45L
0.55L ≦ q 2 ≦ 0.65L
(Claim 3) and the filling device includes primary filling means to tertiary filling means, and includes a control means for controlling the filling amount of the primary filling means so as to satisfy the following conditional expression. The liquid filling machine according to
0.2L ≦ q 1 ≦ 0.3L
(Claim 4) Further, the liquid according to
0.25L ≦ q 2 ≦ 0.55L
0.15L ≦ q 3 ≦ 0.55L
(Claim 5)
本発明の液体充填機械によれば、液体の飛散や液体の泡立ちを抑えて安定して高速充填を行うことができる。 According to the liquid filling machine of the present invention, it is possible to stably perform high-speed filling while suppressing scattering of liquid and foaming of liquid.
本発明の液体充填機械としては、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜n次充填手段(nは二以上の整数。)を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、前記一次充填手段の充填量を
L/2n<q1<L/n
(qnはn次充填手段による充填量を示し、Lは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。)
を満たすように制御する制御手段を備えていれば特に制限されるものではなく、
q1<q2
であることが好ましく、また、上記nは二〜四であることが好ましい。
The liquid filling machine according to the present invention includes a transport conveyor that intermittently transports a large number of bottomed cylindrical containers, and a desired container that is sequentially disposed along the transport direction of the transport conveyor and transported by the transport conveyor. A liquid filling machine comprising a primary filling means for sequentially filling a predetermined amount of liquid into a bottom cylindrical container to a filling device having an n-order filling means (n is an integer of 2 or more), wherein the primary The filling amount of the filling means is L / 2n <q 1 <L / n
(Q n represents the filling amount by the n-order filling means, and L represents the total liquid amount filled in the bottomed cylindrical container.)
It is not particularly limited as long as it has a control means for controlling to satisfy
q 1 <q 2
In addition, n is preferably 2 to 4.
本発明の液体充填機械は所望の一つの有底筒状容器対して複数の充填手段を用いて充填するものであり、本発明の液体充填機械によれば、一次充填手段による充填量が制御されているので、一次充填時の充填ノズルと容器底間の落差及び充填液流速の影響による液体の飛散や泡立ちの発生を抑制し、安定して高速充填を行うことができる。また、有底筒状容器に液体を充填するにあたって有底筒状容器を昇降させる容器昇降装置を備えていないので、液体充填機械の大型化や複雑化を防止することができる。 The liquid filling machine of the present invention fills one desired bottomed cylindrical container using a plurality of filling means. According to the liquid filling machine of the present invention, the filling amount by the primary filling means is controlled. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of liquid scattering and foaming due to the effect of the drop between the filling nozzle and the container bottom during the primary filling and the flow rate of the filling liquid, and stable high-speed filling can be performed. Moreover, since the container raising / lowering device which raises / lowers the bottomed cylindrical container is not provided when the bottomed cylindrical container is filled with the liquid, an increase in size and complexity of the liquid filling machine can be prevented.
前記搬送コンベアとしては、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送することができれば特に制限されるものではなく、一列であっても二列以上であってもよく、それぞれの列の搬送コンベアに対して一次充填手段〜n次充填手段が配設される。 The transport conveyor is not particularly limited as long as a large number of bottomed cylindrical containers can be transported intermittently, and may be a single row or two or more rows. On the other hand, primary filling means to n-order filling means are arranged.
充填装置としては、搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設された一次充填手段〜n次充填手段を有していれば特に制限されるものではなく、一次充填手段〜n次充填手段は、搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する。すなわち、所望の有底筒状容器に対して、まず一次充填手段によって所定量Aを充填し、次いで二次充填手段によって所定量Bを充填し…、というようにn次充填手段まで充填することにより、所望の有底筒状容器を液体で満たす。また、この一次充填手段〜n次充填手段は、一つの搬送コンベアに対して2組以上配設されていてもよく、例えば、2組の場合、すなわち、搬送コンベアの上流側から第1一次充填手段、第2一次充填手段、第1二次充填手段、第2二次充填手段…というように配設されている場合、隣り合う容器の間隔を1ピッチとしたときに、有底筒状容器は2ピッチずつ間欠的に搬送され、より高速充填が可能となる。 The filling device is not particularly limited as long as it has primary filling means to n-order filling means sequentially arranged along the conveying direction of the conveyer, and the primary filling means to n-order filling means are: A predetermined amount of liquid is sequentially filled in each of the desired bottomed cylindrical containers transported by the transport conveyor. That is, the desired bottomed cylindrical container is first filled with the predetermined amount A by the primary filling means, then filled with the predetermined amount B by the secondary filling means, and so on up to the n-th filling means. To fill the desired bottomed cylindrical container with the liquid. In addition, two or more sets of primary filling means to n-order filling means may be arranged for one transport conveyor. For example, in the case of two sets, that is, the first primary filling from the upstream side of the transport conveyor. Means, second primary filling means, first secondary filling means, second secondary filling means, etc., and when the interval between adjacent containers is 1 pitch, the bottomed cylindrical container Is intermittently transported by two pitches, enabling faster filling.
各充填手段の充填速度としては特に制限されるものではないが、搬送コンベアの停止時間中連続して(停止時間をいっぱいに使って)充填することが、液体の飛散及び泡立ちをより抑制できるので好ましい。搬送コンベアのサイクル時間としては、例えば、1000ccの牛乳パック(有底筒状容器)に一次充填手段及び二次充填手段を用いて充填する場合、1.5秒〜2.5秒とすることが可能となり、1.5秒〜2.0秒とすることも可能となる。また、例えば、1000ccの牛乳パック(有底筒状容器)に一次充填手段〜三次充填手段を用いて充填する場合、1.0秒〜2.0秒とすることが可能となり、1.0秒〜1.5秒とすることも可能となる。 Although it does not restrict | limit especially as a filling speed of each filling means, Since it can suppress scattering and foaming of a liquid more by filling continuously (using stop time fully) during the stop time of a conveyance conveyor. preferable. The cycle time of the conveyor can be, for example, 1.5 seconds to 2.5 seconds when filling a 1000 cc milk pack (bottomed cylindrical container) using the primary filling means and the secondary filling means. Thus, it can be set to 1.5 seconds to 2.0 seconds. In addition, for example, when filling a 1000 cc milk pack (bottomed cylindrical container) using primary filling means to tertiary filling means, it is possible to set the time to 1.0 second to 2.0 seconds, and 1.0 second to It can be set to 1.5 seconds.
また、上記各充填手段の充填手段を制御する制御手段としては、例えば、一次充填手段〜n次充填手段のそれぞれのモータの設定パルスを変化させることができる制御装置が挙げられる。また、充填手段の形状(例えば、噴出口の大きさ)をそれぞれ変更して流量を制御した充填手段そのものも制御手段を備えた充填手段として把握される。 Moreover, as a control means which controls the filling means of each said filling means, the control apparatus which can change the setting pulse of each motor of a primary filling means-n-order filling means is mentioned, for example. In addition, the filling means itself, in which the flow rate is controlled by changing the shape of the filling means (for example, the size of the ejection port), is also understood as the filling means including the control means.
本発明の液体充填機械によって充填される有底筒状容器としては特に制限されるものではなく、例えば、頂部形成予定部を有する横断面が角形や円形の容器や、フィルム状の蓋シールするカップ容器が挙げられ、本発明の高速充填機械においては、かかる頂部形成予定部や蓋のシール部に液体が付着することを抑制しつつ、高速充填をすることができる。また、有底筒状容器の容量としては特に制限されるものではなく、例えば、100〜3000ml程度の容器が挙げられる。 The bottomed cylindrical container to be filled by the liquid filling machine of the present invention is not particularly limited. For example, a container having a rectangular cross section having a top-forming portion, a cup for sealing a film-like lid, etc. In the high-speed filling machine of the present invention, it is possible to perform high-speed filling while suppressing the liquid from adhering to the top formation scheduled part and the lid seal part. Moreover, it does not restrict | limit especially as a capacity | capacitance of a bottomed cylindrical container, For example, the container of about 100-3000 ml is mentioned.
本発明の液体充填機械において、nが二の場合、すなわち、充填装置が一次充填手段及び二次充填手段を有する場合、一次充填手段及び二次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。 In the liquid filling machine of the present invention, when n is 2, that is, when the filling apparatus has a primary filling means and a secondary filling means, the following conditional expressions are shown for the respective filling amounts of the primary filling means and the secondary filling means. It is preferable to provide control means for controlling so as to satisfy.
0.35L≦q1≦0.45L
0.55L≦q2≦0.65L
また、以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることがより好ましい。
0.35L ≦ q 1 ≦ 0.45L
0.55L ≦ q 2 ≦ 0.65L
In addition, it is more preferable to include a control unit that performs control so as to satisfy the following conditional expression.
0.38L≦q1≦0.42L
0.58L≦q2≦0.62L
また、本発明の液体充填機械において、nが三の場合、すなわち、充填装置が一次充填手段〜三次充填手段を有する場合、一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。
0.38L ≦ q 1 ≦ 0.42L
0.58L ≦ q 2 ≦ 0.62L
In the liquid filling machine of the present invention, when n is 3, that is, when the filling device has primary filling means to tertiary filling means, the filling amount of the primary filling means is controlled so as to satisfy the following conditional expression. It is preferable to provide a control means.
0.2L≦q1≦0.3L
さらに、二次充填手段及び三次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。
0.2L ≦ q 1 ≦ 0.3L
Furthermore, it is preferable to provide a control means for controlling the filling amounts of the secondary filling means and the tertiary filling means so as to satisfy the following conditional expressions.
0.25L≦q2≦0.55L
0.15L≦q3≦0.55L
また、以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることがより好ましい。
0.25L ≦ q 2 ≦ 0.55L
0.15L ≦ q 3 ≦ 0.55L
In addition, it is more preferable to include a control unit that performs control so as to satisfy the following conditional expression.
0.2L≦q1≦0.25L
0.3L≦q2≦0.55L
0.20L≦q3≦0.5L
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液体充填装置を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図1は本発明の液体充填機械の概略図であり、図2は図1に示される液体充填機械の充填手段周辺の拡大図であり、図3は図1に示される充填装置の縦断面図である。
0.2L ≦ q 1 ≦ 0.25L
0.3L ≦ q 2 ≦ 0.55L
0.20L ≦ q 3 ≦ 0.5L
Hereinafter, a liquid filling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is a schematic view of the liquid filling machine of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view around the filling means of the liquid filling machine shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the filling apparatus shown in FIG. It is.
図1〜図3に示すように、本発明の一実施形態に係る液体充填装置は、容器供給装置1と、殺菌装置2と、容器底部成形装置3と、搬送コンベア6と、充填装置4と、容器頂部成形装置5とを備えており、殺菌装置2から容器頂部成形装置5にかけての容器搬送経路は無菌チャンバ7と呼ばれるクリーンルームに覆われ、常に無菌エアーが供給されることで陽圧に保たれた無菌空間を形成している。液体充填機械の運転開始前には、この無菌チャンバ7内を殺菌剤で殺菌する。
As shown in FIGS. 1-3, the liquid filling apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is the
容器供給装置1は、容器Cを収納するマガジン11と、かかるマガジン11から容器Cを取り出し、殺菌装置2へ容器を供給する容器供給装置12を備えている。マガジン11には、角筒状容器Cが偏平状に折り畳まれて積み重ね保持されている。容器供給装置12によって、マガジン11内の偏平状に折り畳まれた容器Cが、その最下部のものから1つずつ取り出されて角筒状に開かれて無菌チャンバ7内の殺菌装置2に供給される。
The
殺菌装置2は、殺菌セクション21と、乾燥セクション22を有している。殺菌セクション21では、容器Cに殺菌剤ガス(例えば、過酸化水素ガス)が噴霧され、乾燥セクション22では、容器Cに熱風が吹き付けられて、容器Cから殺菌剤が取り除かれる。
The
容器底部成形装置3は、水平回転軸30に放射状に設けられたマンドレル31と、一次底部加熱装置32と、二次底部加熱装置33と、癖折り装置34と、底部加圧密封装置35とを備えている。殺菌装置2で殺菌された容器Cが、水平回転軸30に放射状に設けられたマンドレル31に、その底部形成予定部をマンドレル31から突出するように嵌め被せられる。水平回転軸30を中心にしてマンドレル31が間欠回転し、容器Cは、一次底部加熱装置32、二次底部加熱装置33、癖折り装置34、底部加圧密封装置35へ順次送られる。一次底部加熱装置32、二次底部加熱装置33で、容器Cの底部形成予定部が加熱され、その表面の熱可塑性樹脂が溶融させられる。癖折り装置34で、底部形性予定部が、完成容器Cの底部を形成しうるように癖折りされる。底部加圧密封装置35で、容器Cは、その底部が加圧密封され、有底角筒状へと成形される。
The container
搬送コンベア6は、容器保持片60と、容器保持片60が取り付けられたチェーン61と、案内レール62を備えている。容器底部成形装置3で有底角筒状へと成形された容器Cが、搬送コンベア6の搬送経路始端に受け渡される。有底角筒状容器Cは、その隅部を容器保持片60で、上下方向移動自在に保持される。有底角筒状容器Cは、その底部を案内レール62によって支えられて、搬送経路下流側へと間欠的に送られる。搬送コンベア6による有底筒状容器Cの間欠搬送は、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を1ピッチとしたときに、有底筒状容器Cを1ピッチずつ、一次充填手段41a、二次充填手段41b、三次充填手段41cの下で順次停止するように間欠的に下流側へ送る。搬送コンベア6によって、有底筒状容器Cは、充填装置4、容器頂部成形装置5へと順次送られる。
The
充填装置4は、充填手段41と、定量シリンダ42と、タンク43とを備えている。図2に示すように、充填手段41は、容器搬送方向に沿って、上流側から同一構造の一次充填手段41a、二次充填手段41b及び三次充填手段41cを有している。図3に示すように、充填手段41は、垂直筒状ノズル本体45と、充填液の自重による流下を防止するようにノズル本体45の下端開口に設けられている金網46と、ノズル本体45の高さの中程に備えられている流出用逆止弁47と、ノズル本体45の上端に垂直下向きに取付けられかつ逆止弁47の弁棒と当接し逆止弁47を開放するように押動するピストンロッド48を有する弁開放用流体圧シリンダ49とを備えている。
The filling
ノズル本体45に接続管54によって接続されている定量シリンダ42内には、ピストン44が往復動自在に設けられている。定量シリンダ42の上端には垂直状入口管55が接続されており、入口管55内には流入用逆止弁56が備えられている。入口管55の上端には弁開放用流体圧シリンダ57が垂直下向きに取付けられており、ピストンロッド58が逆止弁56の弁棒と当接し逆止弁56を開放する。入口管55の高さの中程には供給管59の出口端が接続されている。供給管59の入口端は、タンク43に接続されている。
A
定量シリンダ42内に設けられたピストン44は、図示しない駆動手段によって、往復動させられる。駆動手段は、ピストン44の往復動作の速度、距離を任意に変更することができる。一次充填手段41a、二次充填手段41b、三次充填手段41cへ液体を送る3つの定量シリンダ42のピストン44は、図示しない制御装置によって制御された駆動手段によってそれぞれ異なる動作パターン(動作曲線)で往復動させられている。すなわち、例えば、サーボモータを正逆回転させることにより、ピストン44が左右に往復動させられる。ピストン44が左動すると、流入用逆止弁56が開かれて、タンク43から定量シリンダ42に充填液が流入する。ピストン44が右動すると、今度は、流出側逆止弁47が開かれて、定量シリンダ42から充填手段41に充填液が送り込まれ、送り込まれた量に相当する充填液が充填手段41から吐出される。
The
上記の充填装置4によって、例えば、一次充填手段41aにより容器Cの容量の25%に相当する液体が充填され、続く二次充填手段41bにより容器Cの容量の45%に相当する液体が充填され、最後に三次充填手段41cにより容器Cの容量の30%に相当する液体が充填されて、有底筒状容器Cへの充填が完了する。
By the above-mentioned
容器頂部成形装置5は、一次頂部癖折り装置50と、二次頂部癖折り装置51と、頂部加熱装置52と、頂部加圧密封装置53とを備えている。充填装置4で液体の充填された有底角筒状容器Cが、搬送コンベア6によって搬送されてくる。有底角筒状容器Cは、一次頂部癖折り装置50、二次頂部癖折り装置51、頂部加熱装置52、頂部加圧密封装置53へ順次送られる。一次頂部癖折り装置50、二次頂部癖折り装置51で、液体充填前後の有底角筒状容器Cの頂部形成予定部が癖折りされる。一次頂部癖折り装置50、二次頂部癖折り装置51で癖折りされた有底角筒状容器Cは、頂部加熱装置52で、頂部形成予定部が加熱され、その表面の熱可塑性樹脂が溶融させられる。頂部加圧密封装置53で、有底角筒状容器Cは、その頂部が加圧密封され、有底角筒状から切妻屋根型の頂部を有する液体充填完成容器Cへと成形される。
The container top forming
搬送ピッチ:1ピッチ、コンベア列数:1列、搬送サイクル:1.8秒(2回充填テスト)、1.2秒(3回充填テスト)、の条件設定が可能なテスト装置を用いて、各条件あたり、10個のサンプルを取り、泡立ち量を測定しその平均値を求めた。充填液としては、牛乳を用いた。
(2回充填テスト)
本発明の実施例として、一次充填量を300ml、350ml、400ml、450mlとして、搬送サイクル1.8秒で充填を行った。
Using a test device capable of setting conditions of conveyance pitch: 1 pitch, number of conveyor rows: 1 row, conveyance cycle: 1.8 seconds (2 times filling test), 1.2 seconds (3 times filling test), Ten samples were taken for each condition, the amount of foaming was measured, and the average value was obtained. Milk was used as the filling liquid.
(Double filling test)
As an example of the present invention, filling was performed at a transfer cycle of 1.8 seconds with primary filling amounts of 300 ml, 350 ml, 400 ml, and 450 ml.
他方、本発明の比較例として、一次充填量を200ml、500ml、700mlとして、搬送サイクル1.8秒で充填を行った。 On the other hand, as a comparative example of the present invention, filling was performed with a primary filling amount of 200 ml, 500 ml, and 700 ml in a conveyance cycle of 1.8 seconds.
なお、搬送サイクルを1サイクル360°としたときに230°をコンベア停止時間とし、この時間内をいっぱいに使って充填した。 In addition, when the conveyance cycle was set to 360 ° for one cycle, 230 ° was set as the conveyor stop time, and this time was used for filling.
その結果を表1に示す。 The results are shown in Table 1.
泡立ち高さ≦6mm:◎
泡立ち高さ≦8mm:○
泡立ち高さ≦10mm:△
泡立ち高さ>10mm:×
本発明の比較例(一次充填量500ml、700ml)においては、一次充填時における充填ノズルと容器底間の落差と充填液流速により、一次充填時に大量の泡が発生し、二次充填後もそのままのかたちで残ってしまい、最終的に許容泡立ち高さを超えてしまった。また、本発明の比較例(一次充填量200ml)においては、一次充填時の泡立ちはかなり減ったものの、二次充填で大量に充填しなければならなくなり、この際の充填液の流速アップにより、二次充填時にたくさんの泡が発生し、許容泡立ち高さを超えてしまった。また、充填量を減らした一次充填手段の先端から充填停止時の液だれ現象、風船現象がみられることがあった。
Foaming height ≦ 6mm: ◎
Foaming height ≦ 8mm: ○
Foaming height ≦ 10 mm: △
Foaming height> 10mm: ×
In the comparative example of the present invention (primary filling amount 500 ml, 700 ml), a large amount of bubbles are generated at the time of primary filling due to a drop between the filling nozzle and the bottom of the container at the time of primary filling and the flow rate of the filling liquid. It was left in the form and finally exceeded the allowable foaming height. Further, in the comparative example of the present invention (primary filling amount 200 ml), although foaming at the time of primary filling was considerably reduced, it was necessary to fill in a large amount by secondary filling, and by increasing the flow rate of the filling liquid at this time, Many bubbles were generated during the secondary filling, exceeding the allowable foaming height. In addition, a dripping phenomenon or a balloon phenomenon at the time of stopping filling may be seen from the tip of the primary filling means with a reduced filling amount.
本発明の実施例(一次充填量300ml、350ml、400ml、450ml)においては、一次充填時の(単位時間当たりに充填ノズルから吐き出される充填液の量が減るため)充填液の流速が遅くなり、一次充填時の泡立ち量は確実に減ることがわかり、最終的な泡立ち量も減ることがわかった。 In the embodiment of the present invention (primary filling amount 300 ml, 350 ml, 400 ml, 450 ml), the flow rate of the filling liquid is slow at the time of primary filling (because the amount of filling liquid discharged from the filling nozzle per unit time is reduced) It was found that the amount of foaming during the primary filling was definitely reduced, and the final amount of foaming was also reduced.
以上の結果から、一次充填量が250mlを超えて500ml未満のときに最終的な泡立ち高さ10mm以下の好結果が得られ、特に一次充填量が350ml以上450ml以下のときに最終的な泡立ち高さ8mm以下のより好ましい結果が得られた。今回のテストでは泡立ち高さ10mm以下となる実施例において液の飛散は観測されなかった。
(3回充填テスト)
本発明の実施例として、一次充填量を200ml、250ml、300mlとして、搬送サイクル1.2秒で充填を行った。
From the above results, good results with a final foaming height of 10 mm or less are obtained when the primary filling amount is more than 250 ml and less than 500 ml, especially when the primary filling amount is 350 ml or more and 450 ml or less. More preferable results of 8 mm or less were obtained. In this test, no liquid scattering was observed in the examples where the foaming height was 10 mm or less.
(3 times filling test)
As an example of the present invention, the primary filling amount was 200 ml, 250 ml, and 300 ml, and the filling was performed in a transfer cycle of 1.2 seconds.
他方、本発明の比較例として、一次充填量を150ml、334mlとして、搬送サイクル1.2秒で充填を行った。 On the other hand, as a comparative example of the present invention, the primary filling amount was set to 150 ml and 334 ml, and filling was performed in a conveyance cycle of 1.2 seconds.
なお、搬送サイクルを1サイクル360°としたときに220°をコンベア停止時間とし、この時間をいっぱいに使って充填した。 In addition, when the conveyance cycle was set to 360 ° for one cycle, 220 ° was set as the conveyor stop time, and this time was fully used for filling.
その結果を表2〜6に示す。判定条件は、表1と同様である。 The results are shown in Tables 2-6. The determination conditions are the same as in Table 1.
表6に示すように、本発明の比較例(一次充填量334ml)においては、許容泡立ち高さを超えてしまった。一次充填量を334mlで固定して、二次充填量、三次充填量を調整してみても結果は同じであった。一次充填時に大量の泡が発生し、二次充填、三次充填後もそのままのかたちで残ってしまっていることがわかった。また、表2に示すように、本発明の比較例(一次充填量150ml)においては、一次充填時の泡立ちはかなり減ったものの、二次充填以降で850ml充填しなければならなくなり、この際の充填液の流速アップにより、二次充填時以降にたくさんの泡が発生し、許容泡立ち高さを超えてしまった。また、充填量を減らした一次充填手段先端から充填停止時の液だれ現象、風船現象がみられることがあった。 As shown in Table 6, in the comparative example of the present invention (primary filling amount 334 ml), the allowable foaming height was exceeded. Even when the primary filling amount was fixed at 334 ml and the secondary filling amount and the tertiary filling amount were adjusted, the results were the same. It was found that a large amount of foam was generated during the primary filling and remained in the form after the secondary and tertiary filling. Further, as shown in Table 2, in the comparative example of the present invention (primary filling amount 150 ml), although foaming during the primary filling was considerably reduced, it was necessary to fill 850 ml after the secondary filling. Due to the increase in the flow rate of the filling liquid, a lot of bubbles were generated after the secondary filling, exceeding the allowable foaming height. In addition, a dripping phenomenon or a balloon phenomenon at the time of filling stoppage may be seen from the front end of the primary filling means with a reduced filling amount.
表3〜5に示すように、本発明の実施例(一次充填量200ml、250ml、300ml)においては、充填液の流速が遅くなり、一次充填時の泡立ち量は確実に減ることがわかり、最終的な泡立ち量も減ることがわかった。 As shown in Tables 3 to 5, in the examples of the present invention (primary filling amount 200 ml, 250 ml, 300 ml), it was found that the flow rate of the filling liquid was slow, and the amount of foaming during the primary filling was surely reduced. It was found that the amount of typical foaming also decreased.
以上の結果から、一次充填量が1000/6(ml)を超えて1000/3(ml)未満のときに最終的な泡立ち高さ10mm以下の好結果が得られ、特に一次充填量が200ml以上300ml以下のときにより好ましい結果が得られた。今回のテストでは泡立ち高さ10mm以下となる実施例において液の飛散は観測されなかった。 From the above results, when the primary filling amount is more than 1000/6 (ml) and less than 1000/3 (ml), a good result with a final foaming height of 10 mm or less is obtained, especially the primary filling amount is 200 ml or more. More favorable results were obtained when the amount was 300 ml or less. In this test, no liquid scattering was observed in the examples where the foaming height was 10 mm or less.
従来機では、充填量:1000ml、搬送ピッチ:1ピッチ、コンベア列数:2列、充填回数:2回(500ml×2)、の条件下で3000パック/時間(すなわち、充填機の搬送サイクル:2.4秒)が生産能力の限界とされていた。 In the conventional machine, it is 3000 packs / hour under the conditions of filling amount: 1000 ml, conveying pitch: 1 pitch, number of conveyor rows: 2 rows, number of filling times: 2 times (500 ml × 2) (that is, conveying cycle of the filling machine: 2.4 seconds) was the limit of production capacity.
本発明の実施例では、搬送サイクルを2回充填で1.8秒、3回充填で1.2秒まで短縮できることを確認できた。すなわち、充填量:1000ml、搬送ピッチ:1ピッチ、コンベア列数:2列、の条件下での充填能力に換算すると、2回充填で4000パック/時間、3回充填で6000パック/時間に相当する。 In the Example of this invention, it has confirmed that a conveyance cycle could be shortened to 1.8 second by 2 times filling, and 1.2 seconds by 3 times filling. That is, when converted into the filling capacity under the conditions of filling amount: 1000 ml, conveying pitch: 1 pitch, number of conveyor rows: 2 rows, it corresponds to 4000 packs / hour for 2 times filling and 6000 packs / hour for 3 times filling. To do.
従来機と、本発明の3回充填を採用した液体充填機械を比較すると、2倍の充填能力向上が得られたことになる。 When the conventional machine and the liquid filling machine adopting the three-time filling of the present invention are compared, a double improvement in the filling capacity is obtained.
1 容器供給装置
2 殺菌装置
3 容器底部成形装置
4 充填装置
5 容器頂部成形装置
6 搬送コンベア
7 無菌チャンバ
11 マガジン
12 容器供給装置
21 殺菌セクション
22 乾燥セクション
30 水平回転軸
31 マンドレル
32 一次底部加熱装置
33 二次底部加熱装置
34 癖折り装置
35 底部加圧密封装置
41 充填手段
41a 一次充填手段
41b 二次充填手段
41c 三次充填手段
42 定量シリンダ
43 タンク
44 ピストン
45 ノズル本体
46 金網
47 流出用逆止弁
48 ピストンロッド
49 弁開放用流体圧シリンダ
50 一次頂部癖折り装置
51 二次頂部癖折り装置
52 頂部加熱装置
53 頂部加圧密封装置
54 接続管
55 入口管
56 流入用逆止弁
57 弁開放用流体圧シリンダ
58 ピストンロッド
59 供給管
60 容器保持片
61 チェーン
62 案内レール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜n次充填手段(nは二以上の整数。)を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、
前記一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体充填機械。
L/2n<q1<L/n
(qnはn次充填手段による充填量を示し、Lは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。) A transport conveyor for intermittently transporting a large number of bottomed cylindrical containers;
Primary filling means to n-order filling means (n), which are sequentially arranged along the conveying direction of the conveyor and sequentially fill a predetermined bottomed cylindrical container conveyed by the conveyor with a predetermined amount of liquid. Is a liquid filling machine with a filling device having an integer greater than or equal to 2),
A liquid filling machine comprising control means for controlling the filling amount of the primary filling means so as to satisfy the following conditional expression.
L / 2n <q 1 <L / n
(Q n represents the filling amount by the n-order filling means, and L represents the total liquid amount filled in the bottomed cylindrical container.)
0.35L≦q1≦0.45L
0.55L≦q2≦0.65L The filling apparatus has a primary filling means and a secondary filling means, and includes a control means for controlling each filling amount of the primary filling means and the secondary filling means so as to satisfy the following conditional expression: The liquid filling machine according to claim 1.
0.35L ≦ q 1 ≦ 0.45L
0.55L ≦ q 2 ≦ 0.65L
0.2L≦q1≦0.3L The liquid according to claim 1, wherein the filling apparatus includes primary filling means to tertiary filling means, and includes control means for controlling the filling amount of the primary filling means so as to satisfy the following conditional expression. Filling machine.
0.2L ≦ q 1 ≦ 0.3L
0.25L≦q2≦0.55L
0.15L≦q3≦0.55L
5. The liquid filling machine according to claim 4, further comprising control means for controlling the filling amounts of the secondary filling means and the tertiary filling means so as to satisfy the following conditional expression.
0.25L ≦ q 2 ≦ 0.55L
0.15L ≦ q 3 ≦ 0.55L
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