JP3848692B2 - 回転式充填装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は容器内に充填液を充填する回転式充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の一例として特開平２−２５８５９２を図３〜４によって説明する。
図３は従来例の平面図、図４は図３の要部を示すブロック図である。
図においてコンベア１上を搬送されてきた容器２は、タイミングスクリュウ３によって容器２と容器２の間隔を広げながら入口スターホイール４のポケット部に容器２が入るように同期運転され、該入口スターホイール４によって回転式充填装置５内に搬入される。
この回転式充填装置５内に搬入された充填容器２は出口スターホイール６部を介してコンベア１上に排出される。
【０００３】
前記回転式充填装置５は、図３に示すように水平板（８）上においてモータ１０によって回転駆動される回転フレーム９と、該回転フレーム９の外周部の等間隔位置に設けられたカム２０に係合して作動し、容器２内に充填液を充填する定量式充填機構１２と、前記カム２０を定量式充填機構１２に係合する位置としない位置とに移動させる作動シリンダ２２と、該作動シリンダ２２と圧力流体源２５とを連通する通路の途中に設けた電磁弁２６と、前記定量式充填機１２に供給される容器２の有無を検出する容器検出器２３と、さらに容器２が供給されていない定量式充填機構１２が前記カムに近接した際に前記電磁弁２６を作動させ、前記作動シリンダ２２を介してカム２０を定量式充填機構１２に係合しない位置に移動させる駆動手段２８とを備えた回転式充填装置５を対象として考える。
【０００４】
前記装置５において、前記各定量式充填機構１２の基準位置を検出する原点検出手段３４と、前記回転フレーム９の回転速度を検出する速度検出手段３５と、該速度検出手段３５によって検出された回転速度に応じて前記電磁弁２６の適正な制御タイミングを演算するタイミング演算手段３６とを設け、前記容器検出器２３によって容器２が存在しないことを検出した際に、上記タイミング演算手段３６によって演算されたタイミングにより前記駆動手段２８を介して電磁弁２６を開閉制御することができ、回転速度検出手段３５により、検出した任意の回転速度に対して適正なタイミングで定量式充填機構の開閉が可能となるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の回転式充填装置における、液の容器への充填は、回転フレーム外部よりカム等を使い、液弁、カウンタ弁、スニフト弁等の充填バルブの各作動弁を開閉しておこなっている。また、ある充填バルブの開閉を行うか行わないかは、従来技術のように回転フレームの回転検出手段の信号に基づき、タイミングを計って該充填バルブがカム等の位置へ来たときカム等を動かすことにより行っている。
【０００６】
しかしながら、近年多くなっている、一台の回転式充填装置で多くの種類の容器、充填液を詰めたいという要望に対しては、回転フレーム外部よりカム等を使い、液弁、カウンタ弁、スニフト弁等の充填バルブの各作動弁を開閉しておこなう方法では、ある充填バルブの開閉を行うか行わないかは制御できても、それぞれの種類の容器、充填液によって微妙に異なる充填バルブの多数の作動弁の作動タイミングを調整することは不可能であり、カム等を動かす方法では、非常にコストがかかる問題があった。
【０００７】
本発明の目的は異なる充填条件の設定及び段取り替えが瞬時に容易にでき、工数が低減し、ラインの稼動率が大幅に上昇する回転式充填装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転式充填装置は、炭酸ガスを含んだ液を充填する複数の充填容器（２）の保持部材がフレーム外周に沿って等角度間隔位置に設けられ、水平板（８）上において水平面内で回転自在に支持された回転フレーム（９）と、
前記回転フレームの回転方向に沿う前記水平板（８）上の、前記容器保持部材に対応する等角度間隔位置に設けられた複数の充填用の充填バルブ（５１）と、
前記複数の充填バルブに夫々設けられた作動弁（５２）であって、前記回転フレームの回転方向に沿って容器内に予め圧力をかけるカウンタ弁、充填バルブに設けられ外部信号に基づき開閉する液弁、充填後の内圧の高い容器内のガス圧を徐々に抜き発泡の急激な発生を防止するスニフト弁を含む各作動弁（５２）と、
前記回転フレームの絶対回転角度位置を検出するエンコーダ（３２）と、
前記回転フレーム外周に沿って設けた前記容器保持部への容器投入用入口スターホイール（４）と容器排出用の出口スターホイール（６）と、
前記エンコーダからの絶対回転角度位置信号に基づき、前記カウンタ弁、液弁、スニフト弁を含む充填バルブ（５１）の各作動弁（５２）への作動信号を出す外部制御盤（５５）とを有してなり、
前記外部制御盤には、回転フレーム（９）の回転に沿って、前記出口スターホイールと 入口スターホイールとの間の容器（２）のない回転フレームの回転角度間隔位置で、気体通路部の液を外へ排出するブローアウト工程、容器内をフラシングするフラシング工程、前記カウンタ弁を開き容器（２）を加圧するカウンタ工程、前記液弁を開き液を充填する充填工程、液弁をふさぎしばらくおくホールド工程、スニフト弁を開き容器（２）の空気を徐々に抜くスニフト工程の開始及び終了する絶対回転角度位置のデータおよび該角度位置に対応して充填バルブ（５１）の各作動弁の開閉のシーケンス及び作動弁の作動時間をあらかじめ入力しておき、
該制御盤（５５）は前記絶対回転角度位置に対応して予め設定されたシーケンス及び作動弁の作動時間に基づき、前記エンコーダより回転フレームの絶対回転角度位置を検出して、その検出された絶対回転角度位置信号により該充填バルブの前記各作動弁であるカウンタ弁、液弁、スニフト弁等の各作動弁の開閉を順次指示し、回転フレームが回転するにつれて、各充填バルブ（５１）にそれぞれの位置における各作動弁を開閉することによって充填液タンク内の充填液が充填バルブより容器内に決められた液量だけ充填されることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
図１に示すように充填容器２の保持部材が周囲等間隔置きに複数個設けられた回転フレーム９が回転する間に、前記充填容器２は液充填用の充填バルブ５１の下に搬入され、該容器２の口部が充填バルブ５１によって塞がれる。
【００１０】
また回転フレーム９の回転によって回転位置検出のエンコーダ５４よりの絶対位置信号が前記制御装置に送信され、予め設定されたシーケンス及び各作動弁の作動時間に基づき、定量式充填機構の一連動作が、液弁、カウンタ弁、スニフト弁等の充填バルブ５１の各作動弁５２の作動信号により行われ、容器２又は充填液の種類にあった適正な充填が、充填バルブ５１の各作動弁５２の開閉指令によって行われる。
【００１１】
ここで、もし、容器の種類、充填液の種類に変更があった場合には、その容器及び液種に相応したシーケンス及び各作動弁の作動時間を前記外部制御盤５５に入力することにより、最適の条件で回転中の容器に充填液を充填することができる。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の実施例に示す回転式充填機の俯瞰図、図２は充填バルブ５１作動ブロック図である。
図１において、コンベア１上を搬送されてきた容器２は従来技術と同様タイミングスクリュウ３によって容器２と容器２の間隔を広げながら入口スターホイール４のポケット部に容器２が入るように同期運転が行われ、該入口スターホイール４によって回転式充填装置５内に搬入される。
【００１３】
回転式充填装置５内に搬入された容器２は、回転移送されつつその内部に充填バルブ５１によって充填液が充填され、充填の終了した容器２は出口スターホイール６によって、排出コンベア５０上に排出される。モータ１０によって水平板（８）上において水平面内で回転駆動される回転フレーム９と、該回転フレーム９上部には充填液を貯留する充填液タンクを設けるとともに、該充填液タンクの外周部等間隔位置にそれぞれ容器２内に充填液を充填する充填バルブ５１を設けている。以上一連の動作は従来例と同等であり詳細説明は省略する。
【００１４】
次に容器２の保持部材がその周囲に等間隔置きに複数個設けられた回転フレーム９を水平面内で回転自在に設け、該回転フレーム９とともに回転する容器２の保持部材に対応する位置に、液充填用の充填バルブ５１を設置する。
【００１５】
さらに炭酸ガスを含んだ液を充填する該充填バルブ５１には、外部信号に基づいて別に与えられた電気又はエア源５３等を駆動源として開閉作動し、容器内に予め圧力をかけるカウンタ弁５２ｂ、充填液を充填する液弁５２ａ、充填後の内圧の高い容器内のガス圧を徐々に抜き発泡の急激な発生を防止するスニフト弁５２ｃ等の作動弁が設けられ、それぞれの作動弁はエア源５３を配管接続されている。
【００１６】
又、前記回転フレーム９の上部中心に該回転フレーム９の絶対位置を検出する回転位置検出手段のエンコーダ５４を設け、さらに該回転位置検出手段のエンコーダ５４の検出信号を回転式充填装置５に併設された外部制御盤５５に伝送する為の配線がなされ、又該外部制御盤５５より回転フレーム９に設けられた図示しない中継ボックスを介して充填バルブ５１の各作動弁のカウンタ弁５２ｂ、液弁５２ａ、スニフト弁５２ｃに配線されている。
【００１７】
次に前記実施例の作用について説明する。前記外部制御装置５５に設けられた入力手段により、一連の充填動作であるカウンタ弁を開き、容器２のない状態で気体通路部の液を外へ排出するブローアウト工程、容器内をフラシングするフラシング工程、カウンタ弁５２ｂを開き容器２を加圧するカウンタ工程、液弁５２ａを開き液を充填する充填工程、液弁をふさぎしばらくおくホールド工程、スニフト弁５２ｃを開き容器２の空気を徐々に抜くスニフト工程の開始及び終了する位置又は角度のデータおよび充填バルブ５１の各作動弁の開閉のシーケンス及び作動弁の作動時間をあらかじめ入力しておく。
【００１８】
次に外部制御盤５５の回転位置検出手段のエンコーダ５４からの回転フレーム９の０〜３６０度の絶対角度位置検出信号により、前記の各工程の開始及び終了する位置又は角度データとてらし合せて各充填バルブ５１の各作動弁であるカウンタ弁５２ｂ、液弁５２ａ、スニフト弁５２ｃ等の作動弁の開閉を順次指示し、回転フレーム９が回転するにつれて、各充填バルブ５１にそれぞれの位置における各作動弁つまりカウンタ弁５２ｂ、液弁５２ａ、スニフト弁５２ｃ等を開閉することによって充填液タンク内の充填液が充填バルブ５１より容器２内に決められた液量だけ適正な条件で充填される。
【００１９】
同じ充填バルブ５１において、対応可能な容器容量、容器形状の相違による充填条件を予め外部制御盤５５に入力しておけば、充填内容の切換時におけるそれぞれの調整を不必要とし、短時間で切り換えが可能となる。
【００２０】
また前記実施内容は炭酸ガスを含む充填液の回転式充填装置に適用したものであるが、これに限定されるものではなく、充填条件および作用弁の組み替えによって、ガスを含まない各種液の充填も行えることは明らかである。さらに外部制御盤５５の該シーケンス及び各作動弁の作動時間は外部より自由に設定できるものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の回転式充填装置は、前述したように回転フレームの絶対角度位置を検出するエンコーダにより検出される信号により、一連の充填作動位置を設定入力し、運転中においても該充填バルブの各作動弁の作動位置を変更可能とすることで、微妙な充填条件の変化に瞬時対応ができ精度の高い充填結果を得ることができる。
【００２２】
また容器容量、容器形状、充填液種等により異なる充填条件の設定が瞬時にしかも容易にでき、さらに微妙な充填条件の変化に対応し、最適な充填効果が得られるとともに、段取り替えの容易化及び工数の低減をはかり、ひいてはラインの稼動率の大幅な上昇が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る回転式充填機の俯瞰図、
【図２】 同上充填機の作用ブロック図、
【図３】 従来例の図１応当図、
【図４】 従来例の図２応当図。
【符号の説明】
１…コンベア、２…容器、３…タイミングスクリュウ、４…入口スターホイール、５…回転式充填装置、６…出口スターホイール、９…回転フレーム、１０…モータ、１２…定量式充填機構、２０…カム、２２…作動シリンダ、２５…圧力流体源、２６…電磁弁、２８…駆動手段、３４…原点検出手段、３５…速度検出手段、５０…排出コンベア、５１…充填バルブ、５２…作動弁、５３…エア源、５４…エンコーダ、５７…入力手段、５５…外部制御盤。

Claims (1)

1. 炭酸ガスを含んだ液を充填する複数の充填容器（２）の保持部材がフレーム外周に沿って等角度間隔位置に設けられ、水平板（８）上において水平面内で回転自在に支持された回転フレーム（９）と、
   前記回転フレームの回転方向に沿う前記水平板（８）上の、前記容器保持部材に対応する等角度間隔位置に設けられた複数の充填用の充填バルブ（５１）と、
   前記複数の充填バルブに夫々設けられた作動弁（５２）であって、前記回転フレームの回転方向に沿って容器内に予め圧力をかけるカウンタ弁、充填バルブに設けられ外部信号に基づき開閉する液弁、充填後の内圧の高い容器内のガス圧を徐々に抜き発泡の急激な発生を防止するスニフト弁を含む各作動弁（５２）と、
   前記回転フレームの絶対回転角度位置を検出するエンコーダ（３２）と、
   前記回転フレーム外周に沿って設けた前記容器保持部への容器投入用入口スターホイール（４）と容器排出用の出口スターホイール（６）と、
   前記エンコーダからの絶対回転角度位置信号に基づき、前記カウンタ弁、液弁、スニフト弁を含む充填バルブ（５１）の各作動弁（５２）への作動信号を出す外部制御盤（５５）とを有してなり、
   前記外部制御盤には、回転フレーム（９）の回転に沿って、前記出口スターホイールと入口スターホイールとの間の容器（２）のない回転フレームの回転角度間隔位置で、気体通路部の液を外へ排出するブローアウト工程、容器内をフラシングするフラシング工程、前記カウンタ弁を開き容器（２）を加圧するカウンタ工程、前記液弁を開き液を充填する充填工程、液弁をふさぎしばらくおくホールド工程、スニフト弁を開き容器（２）の空気を徐々に抜くスニフト工程の開始及び終了する絶対回転角度位置のデータおよび該角度位置に対応して充填バルブ（５１）の各作動弁の開閉のシーケンス及び作動弁の作動時間をあらかじめ入力しておき、
   該制御盤（５５）は前記絶対回転角度位置に対応して予め設定されたシーケンス及び作動弁の作動時間に基づき、前記エンコーダより回転フレームの絶対回転角度位置を検出して、その検出された絶対回転角度位置信号により該充填バルブの前記各作動弁であるカウンタ弁、液弁、スニフト弁等の各作動弁の開閉を順次指示し、回転フレームが回転するにつれて、各充填バルブ（５１）にそれぞれの位置における各作動弁を開閉することによって充填液タンク内の充填液が充填バルブより容器内に決められた液量だけ充填されることを特徴とした回転式充填装置。

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