JP4028058B2 - 電磁流量計を用いた液体の充填方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒、清涼飲料水等の液状食品、又は液状の薬品等を注出口を有するバッグインボックス用内袋に、液体充填機を用いて充填する際に、電磁流量計を用いて、充填量を精度よく充填する充填方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的大容量（２〜５０ｌ）のバッグインボックス用内袋（以下ＢＩＢ用内袋とする）への充填方法としては、充填ノズルを２個有する充填機を用いて、先ず、第１の充填ノズル側のホルダーに注出口を有する袋をセットし、次いで、自動的に注出口と充填ノズルを嵌合させて充填ノズルから液体（内容物）を充填し、規定量充填後、注出口から充填ノズルを取り外して注出口にキャップをし、内容物の入った密封袋を充填機から取り出して製品とする方法が採られている。
上記充填操作において、第１の充填ノズルが充填中に、第２の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして、第２の充填ノズルからの充填を準備をしておき、第１の充填ノズルの充填が終了すると、第２の充填ノズルから充填を開始し、更に、第２の充填ノズルの充填中に、第１の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして充填の準備をして、袋への充填を連続して行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法においては、充填量の精度を１％以内に収めるには、第１の充填ノズルの充填が終了後、第２の充填ノズルの充填を開始するまで、一定の間隔を設ける必要がある。
即ち、充填量を電磁流量計を用いて計量する場合、第１の充填ノズルを開放すると、電磁流量計に流れる液体の流量は、図３における曲線２１で示すように、ｔ0 からｔ1 まで急激に増加し、ｔ1 で一定流量となる。この状態で充填が続けられ、ｔ3 の時点で充填の終了を指示し、充填ノズルを閉鎖すると、電磁流量計には充填ノズルが完全に閉鎖するまで液体が流れ、その流量はｔ3 からｔ4 まで減少してｔ4 で流量が０となる。
【０００４】
また、第２の充填ノズルの充填をｔ5 で開始し、ｔ9 で終了すると、電磁流量計に流れる液体の流量は、図３における曲線２２で示すように、第１の充填ノズルと同様に、ｔ7 からｔ9 まで一定流量となり、ｔ10で流量が０となる。
上記のように、ｔ4 とｔ5 の間に一定の間隔を設けると、図３に示すように、曲線２１と曲線２２で囲まれる面積は同じとなり、第１の充填ノズルの充填量と第２の充填ノズルの充填量のバラツキ、及び各充填ノズルにおける繰り返しのバラツキは１％以内に収まる。
【０００５】
しかし、第１の充填ノズルの充填終了直後に第２の充填ノズルの充填を開始すると、図４に示すように、前の流速の影響を受けて、ｔ4 から急激に流量が増加し、曲線２３に示すように、ｔ8aとｔ8bの間は設定した流量以上になり、ｔ8bの時点で漸く定常の流量となる。
従って、図４の曲線２３におけるｔ5 からｔ8bの間の斜線で示した部分が余分な充填量となり、充填量のバラツキの範囲を１％以内に収めることは困難で、通常は２〜３％のバラツキとなる。
この余分な充填量は、前回の充填終了時点ｔ4 と次回の充填開始時点ｔ5 に影響されるが、ｔ4 とｔ5 を一定の間隔なしに常に一致させることは非常に困難であり、これが不安定要素となり、バラツキ範囲が大きくなる原因となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、以下のような充填方法を採用し、充填精度及び充填速度の向上を図った。
２個の充填ノズルを有する液体充填機を用いて、充填用タンクから液体を包装体に充填する充填方法において、２個の充填ノズルと充填用タンクの間に電磁流量計を接続し、２個の充填ノズルから交互に液体を充填するときの各充填ノズルの充填量を、各充填ノズルの開放時に前記電磁流量計の中を液体が流れるときに発生するパルスを計測することにより計量する電磁流量計を用いた液体の充填方法であって、第１の充填ノズルの充填を開始して充填が終了する前に第２の充填ノズルの充填を開始し、第２の充填ノズルの充填が終了する前に第１の充填ノズルの充填を終了するとともに、次回の第１の充填ノズルの充填を開始することを繰り返すことにより、前記電磁流量計の中に液体が連続して流れている状態でパルスを計測し、各充填ノズルの充填量を計量することを特徴とする電磁流量計を用いた液体の充填方法とした。
【０００７】
即ち、 本発明は、２個の充填ノズルを有する液体充填機を用いて液体を包装体に充填する際に、２個の充填ノズルと充填用タンクの間に電磁流量計を接続し、各充填ノズルの充填量は液体が電磁流量計を流れる際に発生するパルスを計測して計量することにより、充填精度がよく、且つ高速で連続して充填できる充填方法である。
そのため、充填方法として、第１の充填ノズルの充填を開始して充填が終了する前に、第２の充填ノズルの充填を開始し、第２の充填ノズルの充填が終了する前に、第１の充填ノズルの充填を終了し、次回の充填を開始することを繰り返すことにより、電磁流量計の中に液体が断続することなく、常に連続して流れる状態にして、各充填ノズルの充填量は、電磁流量計に発生するパルスを計測して計量するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にしながら本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の電磁流量計を用いた液体の充填方法により液体を包装体に充填するときの概略模式図である。
図２は本発明の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図３は従来の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図４は従来の充填方法により液体を包装体に充填する際に、充填速度を上げたときの電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図５は本発明に使用されるＢＩＢ用内袋の模式断面図である。
図６は本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋を充填機にセットしたときの模式図である。
図７は本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋に内容物が充填されているときの模式図である。
【０００９】
本発明は、ＢＩＢ用内袋等の比較的大容量の包装体（２〜５０ｌ）に液体を充填するときの充填方法であり、従来の充填方法より充填精度及び充填速度を高めたものである。
本発明の液体の充填方法は、２個の充填ノズルを用いて液体を包装体に充填する際に、図１に示すように、２個の充填ノズル（第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２）と充填用タンク１５の間に電磁流量計１３を接続し、液体の充填は第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２から交互に連続して行い、電磁流量計１３を流れる液体は断続することなく連続して流した状態で、各充填ノズルの充填量は液体が電磁流量計１３を流れるときに発生するパルスを計測して計量しようとするものである。
【００１０】
以下に、本発明の各工程について更に詳しく説明する。
本発明に使用される液体充填機１は、図１に示すように、第１の充填ノズル１１と第２充填ノズル１２の２個の充填ノズルを有し、この２個の充填ノズルはパイプ１４によって充填用タンク１５に接続され、更に、第１の充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２と充填用タンク１５の間には各充填ノズルの充填量を計量するための電磁流量計１３が接続されている。
そして、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１及び第２充填ノズル１２の間にはそれぞれパルス測定回路２０ａと２０ｂが形成されており、各充填ノズルの充填量は、充填ノズルの開放時において電磁流量計１３を液体が流れるときのパルスをパルス測定回路にて計測することにより計量する。
電磁流量計１３の発生するパルスは、充填量に応じて、１パルス当たりの流量を１〜１０ｍｌの範囲で調整して、充填精度の向上を図った。
【００１１】
即ち、図１に示すように、液状の内容物は殺菌処理装置（図示せず）等により、殺菌処理、均質化等の製品として必要な処理を施して充填用タンク１５に貯蔵される。充填用タンク１５に貯蔵された液体２（内容物）はバルブ１６の開放により、パイプ１４を通って電磁流量計１３を経て第１の充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２に到達し、各充填ノズルの先端で閉鎖されている。
【００１２】
包装体に液体（内容物）を充填する場合、先ず、包装体Ａを充填機のホルダーにセットし、次いで包装体Ａ１７の注出口と第１の充填ノズル１１を嵌合させて充填準備に入る。
次に、第１の充填ノズル１１を開放して液体２を包装体Ａ１７に充填する。第１の充填ノズル１１の開放と同時に、電磁流量計１３には液体が流れ、発生するパルスの計測によって充填量が計量される。
即ち、第１の充填ノズル１１を開放している時間のパルスを計測することにより、第１の充填ノズル１１から充填される液体の充填量が決められる。
例えば、包装体Ａ１７の充填量が１０ｌの場合、電磁流量計１３のパルスを１ｍｌ当たり１パルスにすれば、第１の充填ノズル１１から流出する液体は、１０，０００パルスを計測したときに１０ｌとなる。
従って、パルス１０，０００を計測したときに、充填ノズルを閉鎖すれば、包装体には液体（内容物）が規定量（１０ｌ）充填されることになる。
【００１３】
本発明においては、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２を交互に充填し、且つ連続して行うので、この方法について説明する。
図２に示すように、第１の充填ノズル１１の充填開始をｔ0 とすれば、第１の充填ノズル１１から流れる液体流量は、曲線２１に従ってｔ0 からｔ1 までは急激に上昇し、ｔ1 の時点で設定した一定の流量となり、この状態で充填がｔ3 まで継続される。（ｔ2 からｔ3 の間で流量曲線が僅かに減少しているが、これについては後述する）
ｔ3 で充填終了の指示がされると、充填ノズルが完全に閉鎖するまで電磁流量計には液体が流れるので、その流量は図２の曲線２１に従ってｔ3 からｔ4 まで減少し、ｔ4 の時点で流量が０となり充填が終了する。
上記第１の充填ノズル１１の流量は、図１に示すように、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１の間に設けられたパルス測定回路２０ａを用いて、電磁流量計１３の中を液体２が流れるときに発生するパルス数を計測することにより計量される。即ち、充填量を１０ｌに設定した場合、第１の充填ノズル１１が１０，０００パルスを計測したときに、充填終了の指示がされ第１の充填ノズル１１が閉鎖される。
【００１４】
次に、第１の充填ノズル１１の充填が終了する少し前、即ち、図２におけるｔ2 の時点で、第２の充填ノズル１２の充填を開始する。
第２の充填ノズル１２の充填が開始されると、図２における流量曲線２１に示すように、第２の充填ノズル１２の影響を受けて、第１の充填ノズル１１の流量が僅かに減少する。しかし、この流量減少は、充填が終了する直前であるので、充填量のバラツキには大きな影響は与えない。
第２の充填ノズル１２の充填が開始されると、第２の充填ノズル１２を流れる流量は、第１の充填ノズル１１と同様に、図２における曲線２２に示したように、ｔ4 までは急激に上昇し、ｔ4 の時点で設定した一定の流量となり、この状態で充填が継続され、ｔ6 で充填終了の指示がされると、流量は急激に減少し、充填ノズルが完全に閉鎖されるとｔ7 の時点で流量が０となり充填が終了する。
第２の充填ノズル１２の充填量は、第１の充填ノズル１１と同様に、パルス測定回路２０ｂを用いて、パルスを計測することにより計量する。
更に、第２の充填ノズル１２の充填が終了する少し前、即ち、ｔ5 の時点で、第１の充填ノズル１１の充填を開始し、この操作を繰り返すことにより、連続的に液体を包装体に充填することができる。
【００１５】
上記のように、第１の充填ノズル１１の充填が終了する少し前、即ちｔ2 の時点で、第２の充填ノズル１２の充填を開始すれば、電磁流量計１３を流れる液体の流量は、定常状態であり流量の乱れが殆どないので、図２における曲線２２に示すように、第２の充填ノズル１２を流れる流量は、第１の充填ノズル１１を流れる流量と殆ど同じとなり、一例として充填量が２〜１０ｌの場合は、そのバラツキ範囲は１％以内とすることができる。また、充填量が１０ｌで、充填速度を１時間当たり１２００袋にしても、充填量のバラツキ範囲は１％以内とすることができる。
更に、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２の充填の間に、一定の間隔を設ける必要がなくなり、第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２のどちらかから常に液体（内容物）が充填されている状態で充填機を稼働させることができるので、連続して高速充填が可能となり、作業能率が向上する。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
先ず、図５に示すような下記仕様のＢＩＢ用内袋３０（容積１０ｌ用）を公知の方法で作製した。
【００１７】
▲１▼包装材料：ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 ／／ＥＶＡ 60 （内面）
尚、記号は下記のとおりとし、数字はフィルムの厚さを示し、単位はμｍである。
・ＯＮ：二軸延伸ナイロン
・ＰＥ：ポリエチレン
・ＬＭＤ：ドライラミネーション法によるラミネート
・ＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル共重合体
・／／：ＯＮ／ＬＭＤ／ＰＥの積層フィルムとＥＶＡフィルムが接着されずに二重袋になっていることを示す。
【００１８】
▲２▼袋のサイズ及び製袋：上記ＯＮ／ＬＭＤ／ＰＥの積層フィルムとＥＶＡフィルムを用いて、４６０ｍｍ×４９０ｍｍの大きさにし、公知の方法により、シール幅１２ｍｍで四方シールして二重袋とした。
更に、袋の上側のフィルムには、横方向（４６０ｍｍ）の中央で、縦方向（４９０ｍｍ）の端から６０ｍｍの位置に直径４２ｍｍの穴を開けて、図５に示すように、その部分に注出口３２のフランジ３６をヒートシールした。
【００１９】
▲３▼注出口及びキャップの作製：ポリエチレンの射出成形により、図５に示すような形状に成形し、内径３０ｍｍ、肉厚３ｍｍ、高さ３０ｍｍ、フランジ３６の外径を６５ｍｍ、フランジ３６のヒートシール部３４を１０ｍｍとした。またキャップ５は、ポリエチレンの射出成形により図５に示すような形状で、厚さ３ｍｍのものを作製した。
【００２０】
上記ＢＩＢ用内袋３０は公知の方法により、袋の内面の吸収線量が１５ＫＧｙ（キログレイ）になるようにγ線を照射して、袋の内外面を殺菌した。
【００２１】
次に、殺菌したＢＩＢ用内袋３０の注出口３２を無菌充填機のホルダー４６にセットし、無菌充填機を稼働させてホルダー４６を充填ノズル１０（以下充填ノズルの構造等一般的に充填ノズルを示す場合は充填ノズル１０とし、第１の充填ノズル及び第２の充填ノズルと区別する）の下方に移動した。
次に、注出口３２からキャップ３５を取り外し、充填ノズル１０を下降させて、図６に示すように、注出口３２と充填ノズル１０のノズル先端部４３を嵌合させた。
尚、図６においては、充填ノズル１０は注出口３２に嵌合する部分を主にし、上部は省略した。
【００２２】
無菌チャンバー５０内には、無菌エアー５１を送風し、無菌チャンバー内を陽圧にして無菌状態を維持した。
また、ＢＩＢ用内袋３０を無菌充填機のホルダー４６にセットし、充填ノズル１０とＢＩＢ用内袋３０の注出口３２を嵌合する前に、ＢＩＢ用内袋３０の注出口３２の部分には殺菌剤噴霧装置（図示せず）から塩素水（有効塩素濃度として３００ｐｐｍのもの）を噴霧し、注出口の外側を殺菌した。
また、図６に示すように、押え治具４７をエアーシリンダー４８を用いて上昇させ、袋の内面３１ａを注出口３２のフランジ３６に接触させて注出口３２を閉鎖状態にした。
【００２３】
図６に示すように、充填ノズル１０には内容物供給管４２が接続されており、滅菌された内容物２が内容物供給管４２を通してシリンダー４１内に供給されるようになっている。
内容物２としてコーヒークリームを公知の方法で滅菌して無菌タンクに貯蔵後、更にポンプで輸送して充填用タンク１５に貯蔵した。
その充填用タンク１５は、密閉された構造とし、充填用タンク１５の上部には加圧した無菌エアーを送り、充填用タンク１５の内圧は常時０．８ｋｇ／ｃｍ2 に維持した。
そして、充填用タンク１５の内容物２は、図１に示すように、充填用タンク１５内の空気圧によって電磁流量計１３を通して第１充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２まで圧送した。
【００２４】
内容物２の充填は、上記のように、注出口３２と充填ノズル１０のノズル先端部４３を嵌合した後、図７に示すように、押え治具４７をエアーシリンダー４８によって下降させると同時に、プランジャー４４を引き上げて内容物２をシリンダー４１から流出させてＢＩＢ用内袋３０に充填した。
内容物２が規定量（１０ｌ）まで充填されると、プランジャー４４を下降させてピストン４５で充填ノズルのノズル１０先端部４３を閉鎖して内容物２の流出を止めて内容物２の充填を終了した。
【００２５】
次に、包装袋Ａ１７と包装袋Ｂ１８の２つのＢＩＢ用内袋３０に対して、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２で交互に充填する方法について説明する。
図１に示すように、液体充填機１は充填用タンク１５、液体２（内容物）を充填ノズルに送るためのパイプ１４、充填量を計量するための電磁流量計１３、及び第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２から構成した。
また、第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２が開放状態のときに、内容物が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測するために、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２の間にパルス測定回路２０ａ、２０ｂを設けた。１パルス当たりの内容物量は１ｍｌとした。
【００２６】
先ず、図１に示すように、第１の充填ノズル１１を開放して、充填用タンク１５の内容物２を充填用タンク内の空気圧によって圧送し包装体Ａ１７に充填した。第１の充填ノズル１１の充填が開始すると同時に、第２の充填ノズル１２の方のホルダー４６に包装体Ｂ１８をセットして、充填の準備をした。
充填量は、内容物２が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測して計量し、第１の充填ノズル１１のパルスの計測が９，９５０（充填量９．９５ｌ）になったとき（充填開始５秒後）、第２の充填ノズル１２を開放して、包装体Ｂ１８に充填を開始した。
次いで、第１の充填ノズル１１のパルス数が１０，０００（充填量１０ｌ）になったとき、第１の充填ノズル１１を閉じて充填を終了した。第１の充填ノズル１１の閉鎖を指示し、ノズルが完全に閉鎖するまでのパルス計測数は２０（２０ｍｌ）であり、充填量は規定量（１０ｌ）の＋０．２％であった。
【００２７】
第１の充填ノズル１１の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ａ１７を取り外し、別の包装袋Ａ１７をセットして次の充填の準備をした。
第２の充填ノズル１２の充填量が９．９５ｌ（パルス数９，９５０）になったとき、第１の充填ノズル１１を開放して、別の包装体Ａ１７に充填を開始した。
次に、第１の充填ノズル１１の充填と同様に、第２の充填ノズル１２のパルス数が１０，０００（充填量１０ｌ）になったとき、第２の充填ノズル１２を閉じて充填を終了した。
このときの全パルス計測数は１０，０１８で、規定量（１０ｌ）に対する充填精度は＋０．１８％であった。
第２の充填ノズル１２の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ｂ１８を取り外し、別の包装袋Ｂ１８をセットして次の充填の準備をした。
第１の充填ノズル１１の充填量が９．９５ｌ（パルス数９，９５０）になったとき、第２の充填ノズルを開放して、別の包装袋Ｂ１８に充填量を開始した。
上記の操作を繰り返して、１時間に６００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（１０ｌ）の０．２％以内であった。
【００２８】
（実施例２）
実施例１と同様のＢＩＢ用内袋３０（容積１０ｌ用）及び内容物２を用いて、充填速度を２倍の１時間当たり１２００袋として、実施例１と同様に液体の充填を行った。尚、充填速度を１時間当たり１２００袋とするために、充填用タンク１５の内圧は１．６ｋｇ／ｃｍ2 とした。
即ち、第１の充填ノズル１１の充填を開始して約２．５秒（充填量９．９５ｌ）後に、第２の充填ノズル１２を開放して充填を開始し、第１の充填ノズル１１の充填は１０，０００パルス計測後に終了するようにした。
充填ノズルの閉鎖指示後のパルス計測数は５０であり、充填量は規定量（１０ｌ）の＋０．５％であった。
上記の操作を繰り返して、１時間に１２００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（１０ｌ）の０．７％以内であった。
【００２９】
（実施例３）
下記仕様のＢＩＢ用内袋（容積２ｌ用）を、実施例１と同じ方法で作製した。
▲１▼包装材料：アルミ蒸着ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 ／／ＥＶＡ 60 （内面）
▲２▼袋のサイズ及び製袋：上記アルミ蒸着ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 の積層フィルムとＥＶＡフィルムを用いて、２４０ｍｍ×３８０ｍｍの大きさにし、実施例１と同様に四方シールして二重袋とした。
また、袋の上側のフィルムには、横方向（２４０ｍｍ）の中央で、縦方向（３８０ｍｍ）の端から６０ｍｍの位置に直径４２ｍｍの穴を開けて、実施例１と同様に、その穴の部分に注出口３２のフランジ３６をヒートシールした。
▲３▼注出口及びキャップの作製：実施例１と同様に作製した。
袋の殺菌は、実施例１と同様に、γ線照射にて吸収線量が１５ＫＧｙ（キログレイ）になるように殺菌した。
【００３０】
内容物として公知の方法で殺菌したオレンジ果汁（５倍濃縮品）を充填用タンクに貯蔵し、その充填用タンクから実施例１と同様に空気圧によって圧送し、下記のようにＢＩＢ用内袋に２ｌ充填した。
先ず、殺菌したＢＩＢ用内袋は、実施例１と同様に、無菌充填機にセットし、第１の充填ノズル１１を開放し、充填用タンク１５の内容物２を包装体Ａ１７に充填した。第１の充填ノズル１１の充填が開始すると同時に、実施例１と同様に、第２の充填ノズル１２の方のホルダーに包装体Ｂ１８をセットして、充填の準備をした。
充填量は、内容物２が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測して計量し、充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、即ち充填開始後２．３秒後に、第２の充填ノズル１２を開放して、包装体Ｂ１８に充填を開始した。
次いで、第１の充填ノズル１１のパルス数が２，０００（充填量２ｌ）になったとき、第１の充填ノズル１１を閉じて充填を終了した。充填ノズルの閉鎖指示後のパルス計測数は２０であり、充填量は規定量（２ｌ）の＋１．０％であった。
尚、１パルス当たりの流量は１ｍｌとした。
【００３１】
第１の充填ノズル１１の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ａ１７を取り外し、別の包装袋Ａ１７をセットして次の充填の準備をした。
第２の充填ノズルの充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、第１の充填ノズル１１を開放して、別の包装体Ａ１７に充填を開始した。
次に、第１の充填ノズル１１と同様に、第２の充填ノズル１２のパルス数が２，０００（充填量２ｌ）になったとき、第２の充填ノズルを閉じて充填を終了した。このときの全パルス計測数は１，０１５で、充填精度は規定量（２ｌ）に対して＋０．８％であった。
第２の充填ノズル１２の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ｂ１８を取り外し、別の包装袋Ｂ１８をセットして次の充填の準備をした。
第１の充填ノズル１１の充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、第２の充填ノズルを開放して、別の包装袋Ｂ１８に充填量を開始した。
上記の操作を繰り返して、１時間に１４００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（２ｌ）の１．０％以内であった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、２個の充填ノズルを有する充填機を用いて、比較的大容量（２〜５０ｌ）のＢＩＢ用内袋に電磁流量計にて計量しながら充填する場合、従来の充填方法に比較して、充填精度及び充填速度を向上させることができる。
即ち、第１の充填ノズルが内容物を充填中に、第２の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして、第２の充填ノズルの充填を準備しておき、第１の充填ノズルの充填が終了する前に、第２の充填ノズルから充填を開始し、第２の充填ノズルの充填中に、第１の充填ノズルの充填を終了し、第１の充填ノズル側のホルダーに別の袋をセットして充填の準備をし、袋への充填を連続して行うようにする。
そのため、電磁流量計を流れる液体は断続することがなく、連続的に安定して流れるので、そのときのパルスを計測して充填量を計量すれば、充填精度は規定量（例えば２〜１０ｌ）の１％以内に収めることができる。
例えば、充填量１０ｌで、充填速度を６００袋／時間の場合は、充填精度は０．２％以下であり、充填量１０ｌで、充填速度を１２００袋／時間にしても、充填精度は１％以内である。
また、従来のように、第１のノズルの充填終了後、次の第２充填ノズルの充填を開始する前に、一定間隔をおく必要がないので、充填速度を上げることができる。そのため、充填の作業能率が向上するので、製品のコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁流量計を用いた液体の充填方法により包装体に液体を充填するときの概略模式図である。
【図２】本発明の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図３】従来の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図４】従来の充填方法により液体を包装体に充填する際に、充填速度を上げたときの電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図５】本発明に使用されるＢＩＢ用内袋の模式断面図である。
【図６】本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋を無菌充填機にセットしたときの模式図である。
【図７】本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋に内容物が充填されているときの模式図である。
【符号の説明】
１ 液体充填機
２ 液体（内容物）
１０ 充填ノズル
１１ 第１の充填ノズル
１２ 第２の充填ノズル
１３ 電磁流量計
１４ パイプ
１５ 充填用タンク
１６ バルブ
１７ 包装体Ａ
１８ 包装体Ｂ
２０ａ パルス測定回路（第１の充填ノズル用）
２０ｂ パルス測定回路（第２の充填ノズル用）
２１ 第１の充填ノズルの流量曲線
２２ 第２の充填ノズルの流量曲線
２３ 流量増加分の流量曲線
３１ 袋
３１ａ 袋の内面
３２ 注出口
３３ 袋のシール部
３４ 袋と注出口のシール部
３５ キャップ
３６ フランジ（袋とのヒートシール用）
３７ フランジ（ホルダー固定用）
３７ａ フランジ（ホルダー固定用）
３８ フランジ（キャップ嵌合用）
４１ シリンダー
４２ 内容物供給管
４３ ノズル先端部
４４ プランジャー
４５ ピストン
４６ ホルダー
４７ 押え治具
４８ エアーシリンダー
５０ 無菌チャンバー
５１ 無菌エアー
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒、清涼飲料水等の液状食品、又は液状の薬品等を注出口を有するバッグインボックス用内袋に、液体充填機を用いて充填する際に、電磁流量計を用いて、充填量を精度よく充填する充填方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的大容量（２〜５０ｌ）のバッグインボックス用内袋（以下ＢＩＢ用内袋とする）への充填方法としては、充填ノズルを２個有する充填機を用いて、先ず、第１の充填ノズル側のホルダーに注出口を有する袋をセットし、次いで、自動的に注出口と充填ノズルを嵌合させて充填ノズルから液体（内容物）を充填し、規定量充填後、注出口から充填ノズルを取り外して注出口にキャップをし、内容物の入った密封袋を充填機から取り出して製品とする方法が採られている。
上記充填操作において、第１の充填ノズルが充填中に、第２の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして、第２の充填ノズルからの充填を準備をしておき、第１の充填ノズルの充填が終了すると、第２の充填ノズルから充填を開始し、更に、第２の充填ノズルの充填中に、第１の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして充填の準備をして、袋への充填を連続して行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法においては、充填量の精度を１％以内に収めるには、第１の充填ノズルの充填が終了後、第２の充填ノズルの充填を開始するまで、一定の間隔を設ける必要がある。
即ち、充填量を電磁流量計を用いて計量する場合、第１の充填ノズルを開放すると、電磁流量計に流れる液体の流量は、図３における曲線２１で示すように、ｔ0 からｔ1 まで急激に増加し、ｔ1 で一定流量となる。この状態で充填が続けられ、ｔ3 の時点で充填の終了を指示し、充填ノズルを閉鎖すると、電磁流量計には充填ノズルが完全に閉鎖するまで液体が流れ、その流量はｔ3 からｔ4 まで減少してｔ4 で流量が０となる。
【０００４】
また、第２の充填ノズルの充填をｔ5 で開始し、ｔ9 で終了すると、電磁流量計に流れる液体の流量は、図３における曲線２２で示すように、第１の充填ノズルと同様に、ｔ7 からｔ9 まで一定流量となり、ｔ10で流量が０となる。
上記のように、ｔ4 とｔ5 の間に一定の間隔を設けると、図３に示すように、曲線２１と曲線２２で囲まれる面積は同じとなり、第１の充填ノズルの充填量と第２の充填ノズルの充填量のバラツキ、及び各充填ノズルにおける繰り返しのバラツキは１％以内に収まる。
【０００５】
しかし、第１の充填ノズルの充填終了直後に第２の充填ノズルの充填を開始すると、図４に示すように、前の流速の影響を受けて、ｔ4 から急激に流量が増加し、曲線２３に示すように、ｔ8aとｔ8bの間は設定した流量以上になり、ｔ8bの時点で漸く定常の流量となる。
従って、図４の曲線２３におけるｔ5 からｔ8bの間の斜線で示した部分が余分な充填量となり、充填量のバラツキの範囲を１％以内に収めることは困難で、通常は２〜３％のバラツキとなる。
この余分な充填量は、前回の充填終了時点ｔ4 と次回の充填開始時点ｔ5 に影響されるが、ｔ4 とｔ5 を一定の間隔なしに常に一致させることは非常に困難であり、これが不安定要素となり、バラツキ範囲が大きくなる原因となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、以下のような充填方法を採用し、充填精度及び充填速度の向上を図った。
２個の充填ノズルを有する液体充填機を用いて、充填用タンクから液体を包装体に充填する充填方法において、２個の充填ノズルと充填用タンクの間に電磁流量計を接続し、２個の充填ノズルから交互に液体を充填するときの各充填ノズルの充填量を、各充填ノズルの開放時に前記電磁流量計の中を液体が流れるときに発生するパルスを計測することにより計量する電磁流量計を用いた液体の充填方法であって、第１の充填ノズルの充填を開始して充填が終了する前に第２の充填ノズルの充填を開始し、第２の充填ノズルの充填が終了する前に第１の充填ノズルの充填を終了するとともに、次回の第１の充填ノズルの充填を開始することを繰り返すことにより、前記電磁流量計の中に液体が連続して流れている状態でパルスを計測し、各充填ノズルの充填量を計量することを特徴とする電磁流量計を用いた液体の充填方法とした。
【０００７】
即ち、 本発明は、２個の充填ノズルを有する液体充填機を用いて液体を包装体に充填する際に、２個の充填ノズルと充填用タンクの間に電磁流量計を接続し、各充填ノズルの充填量は液体が電磁流量計を流れる際に発生するパルスを計測して計量することにより、充填精度がよく、且つ高速で連続して充填できる充填方法である。
そのため、充填方法として、第１の充填ノズルの充填を開始して充填が終了する前に、第２の充填ノズルの充填を開始し、第２の充填ノズルの充填が終了する前に、第１の充填ノズルの充填を終了し、次回の充填を開始することを繰り返すことにより、電磁流量計の中に液体が断続することなく、常に連続して流れる状態にして、各充填ノズルの充填量は、電磁流量計に発生するパルスを計測して計量するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にしながら本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の電磁流量計を用いた液体の充填方法により液体を包装体に充填するときの概略模式図である。
図２は本発明の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図３は従来の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図４は従来の充填方法により液体を包装体に充填する際に、充填速度を上げたときの電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
図５は本発明に使用されるＢＩＢ用内袋の模式断面図である。
図６は本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋を充填機にセットしたときの模式図である。
図７は本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋に内容物が充填されているときの模式図である。
【０００９】
本発明は、ＢＩＢ用内袋等の比較的大容量の包装体（２〜５０ｌ）に液体を充填するときの充填方法であり、従来の充填方法より充填精度及び充填速度を高めたものである。
本発明の液体の充填方法は、２個の充填ノズルを用いて液体を包装体に充填する際に、図１に示すように、２個の充填ノズル（第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２）と充填用タンク１５の間に電磁流量計１３を接続し、液体の充填は第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２から交互に連続して行い、電磁流量計１３を流れる液体は断続することなく連続して流した状態で、各充填ノズルの充填量は液体が電磁流量計１３を流れるときに発生するパルスを計測して計量しようとするものである。
【００１０】
以下に、本発明の各工程について更に詳しく説明する。
本発明に使用される液体充填機１は、図１に示すように、第１の充填ノズル１１と第２充填ノズル１２の２個の充填ノズルを有し、この２個の充填ノズルはパイプ１４によって充填用タンク１５に接続され、更に、第１の充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２と充填用タンク１５の間には各充填ノズルの充填量を計量するための電磁流量計１３が接続されている。
そして、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１及び第２充填ノズル１２の間にはそれぞれパルス測定回路２０ａと２０ｂが形成されており、各充填ノズルの充填量は、充填ノズルの開放時において電磁流量計１３を液体が流れるときのパルスをパルス測定回路にて計測することにより計量する。
電磁流量計１３の発生するパルスは、充填量に応じて、１パルス当たりの流量を１〜１０ｍｌの範囲で調整して、充填精度の向上を図った。
【００１１】
即ち、図１に示すように、液状の内容物は殺菌処理装置（図示せず）等により、殺菌処理、均質化等の製品として必要な処理を施して充填用タンク１５に貯蔵される。充填用タンク１５に貯蔵された液体２（内容物）はバルブ１６の開放により、パイプ１４を通って電磁流量計１３を経て第１の充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２に到達し、各充填ノズルの先端で閉鎖されている。
【００１２】
包装体に液体（内容物）を充填する場合、先ず、包装体Ａを充填機のホルダーにセットし、次いで包装体Ａ１７の注出口と第１の充填ノズル１１を嵌合させて充填準備に入る。
次に、第１の充填ノズル１１を開放して液体２を包装体Ａ１７に充填する。第１の充填ノズル１１の開放と同時に、電磁流量計１３には液体が流れ、発生するパルスの計測によって充填量が計量される。
即ち、第１の充填ノズル１１を開放している時間のパルスを計測することにより、第１の充填ノズル１１から充填される液体の充填量が決められる。
例えば、包装体Ａ１７の充填量が１０ｌの場合、電磁流量計１３のパルスを１ｍｌ当たり１パルスにすれば、第１の充填ノズル１１から流出する液体は、１０，０００パルスを計測したときに１０ｌとなる。
従って、パルス１０，０００を計測したときに、充填ノズルを閉鎖すれば、包装体には液体（内容物）が規定量（１０ｌ）充填されることになる。
【００１３】
本発明においては、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２を交互に充填し、且つ連続して行うので、この方法について説明する。
図２に示すように、第１の充填ノズル１１の充填開始をｔ0 とすれば、第１の充填ノズル１１から流れる液体流量は、曲線２１に従ってｔ0 からｔ1 までは急激に上昇し、ｔ1 の時点で設定した一定の流量となり、この状態で充填がｔ3 まで継続される。（ｔ2 からｔ3 の間で流量曲線が僅かに減少しているが、これについては後述する）
ｔ3 で充填終了の指示がされると、充填ノズルが完全に閉鎖するまで電磁流量計には液体が流れるので、その流量は図２の曲線２１に従ってｔ3 からｔ4 まで減少し、ｔ4 の時点で流量が０となり充填が終了する。
上記第１の充填ノズル１１の流量は、図１に示すように、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１の間に設けられたパルス測定回路２０ａを用いて、電磁流量計１３の中を液体２が流れるときに発生するパルス数を計測することにより計量される。即ち、充填量を１０ｌに設定した場合、第１の充填ノズル１１が１０，０００パルスを計測したときに、充填終了の指示がされ第１の充填ノズル１１が閉鎖される。
【００１４】
次に、第１の充填ノズル１１の充填が終了する少し前、即ち、図２におけるｔ2 の時点で、第２の充填ノズル１２の充填を開始する。
第２の充填ノズル１２の充填が開始されると、図２における流量曲線２１に示すように、第２の充填ノズル１２の影響を受けて、第１の充填ノズル１１の流量が僅かに減少する。しかし、この流量減少は、充填が終了する直前であるので、充填量のバラツキには大きな影響は与えない。
第２の充填ノズル１２の充填が開始されると、第２の充填ノズル１２を流れる流量は、第１の充填ノズル１１と同様に、図２における曲線２２に示したように、ｔ4 までは急激に上昇し、ｔ4 の時点で設定した一定の流量となり、この状態で充填が継続され、ｔ6 で充填終了の指示がされると、流量は急激に減少し、充填ノズルが完全に閉鎖されるとｔ7 の時点で流量が０となり充填が終了する。
第２の充填ノズル１２の充填量は、第１の充填ノズル１１と同様に、パルス測定回路２０ｂを用いて、パルスを計測することにより計量する。
更に、第２の充填ノズル１２の充填が終了する少し前、即ち、ｔ5 の時点で、第１の充填ノズル１１の充填を開始し、この操作を繰り返すことにより、連続的に液体を包装体に充填することができる。
【００１５】
上記のように、第１の充填ノズル１１の充填が終了する少し前、即ちｔ2 の時点で、第２の充填ノズル１２の充填を開始すれば、電磁流量計１３を流れる液体の流量は、定常状態であり流量の乱れが殆どないので、図２における曲線２２に示すように、第２の充填ノズル１２を流れる流量は、第１の充填ノズル１１を流れる流量と殆ど同じとなり、一例として充填量が２〜１０ｌの場合は、そのバラツキ範囲は１％以内とすることができる。また、充填量が１０ｌで、充填速度を１時間当たり１２００袋にしても、充填量のバラツキ範囲は１％以内とすることができる。
更に、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２の充填の間に、一定の間隔を設ける必要がなくなり、第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２のどちらかから常に液体（内容物）が充填されている状態で充填機を稼働させることができるので、連続して高速充填が可能となり、作業能率が向上する。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
先ず、図５に示すような下記仕様のＢＩＢ用内袋３０（容積１０ｌ用）を公知の方法で作製した。
【００１７】
▲１▼包装材料：ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 ／／ＥＶＡ 60 （内面）
尚、記号は下記のとおりとし、数字はフィルムの厚さを示し、単位はμｍである。
・ＯＮ：二軸延伸ナイロン
・ＰＥ：ポリエチレン
・ＬＭＤ：ドライラミネーション法によるラミネート
・ＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル共重合体
・／／：ＯＮ／ＬＭＤ／ＰＥの積層フィルムとＥＶＡフィルムが接着されずに二重袋になっていることを示す。
【００１８】
▲２▼袋のサイズ及び製袋：上記ＯＮ／ＬＭＤ／ＰＥの積層フィルムとＥＶＡフィルムを用いて、４６０ｍｍ×４９０ｍｍの大きさにし、公知の方法により、シール幅１２ｍｍで四方シールして二重袋とした。
更に、袋の上側のフィルムには、横方向（４６０ｍｍ）の中央で、縦方向（４９０ｍｍ）の端から６０ｍｍの位置に直径４２ｍｍの穴を開けて、図５に示すように、その部分に注出口３２のフランジ３６をヒートシールした。
【００１９】
▲３▼注出口及びキャップの作製：ポリエチレンの射出成形により、図５に示すような形状に成形し、内径３０ｍｍ、肉厚３ｍｍ、高さ３０ｍｍ、フランジ３６の外径を６５ｍｍ、フランジ３６のヒートシール部３４を１０ｍｍとした。またキャップ５は、ポリエチレンの射出成形により図５に示すような形状で、厚さ３ｍｍのものを作製した。
【００２０】
上記ＢＩＢ用内袋３０は公知の方法により、袋の内面の吸収線量が１５ＫＧｙ（キログレイ）になるようにγ線を照射して、袋の内外面を殺菌した。
【００２１】
次に、殺菌したＢＩＢ用内袋３０の注出口３２を無菌充填機のホルダー４６にセットし、無菌充填機を稼働させてホルダー４６を充填ノズル１０（以下充填ノズルの構造等一般的に充填ノズルを示す場合は充填ノズル１０とし、第１の充填ノズル及び第２の充填ノズルと区別する）の下方に移動した。
次に、注出口３２からキャップ３５を取り外し、充填ノズル１０を下降させて、図６に示すように、注出口３２と充填ノズル１０のノズル先端部４３を嵌合させた。
尚、図６においては、充填ノズル１０は注出口３２に嵌合する部分を主にし、上部は省略した。
【００２２】
無菌チャンバー５０内には、無菌エアー５１を送風し、無菌チャンバー内を陽圧にして無菌状態を維持した。
また、ＢＩＢ用内袋３０を無菌充填機のホルダー４６にセットし、充填ノズル１０とＢＩＢ用内袋３０の注出口３２を嵌合する前に、ＢＩＢ用内袋３０の注出口３２の部分には殺菌剤噴霧装置（図示せず）から塩素水（有効塩素濃度として３００ｐｐｍのもの）を噴霧し、注出口の外側を殺菌した。
また、図６に示すように、押え治具４７をエアーシリンダー４８を用いて上昇させ、袋の内面３１ａを注出口３２のフランジ３６に接触させて注出口３２を閉鎖状態にした。
【００２３】
図６に示すように、充填ノズル１０には内容物供給管４２が接続されており、滅菌された内容物２が内容物供給管４２を通してシリンダー４１内に供給されるようになっている。
内容物２としてコーヒークリームを公知の方法で滅菌して無菌タンクに貯蔵後、更にポンプで輸送して充填用タンク１５に貯蔵した。
その充填用タンク１５は、密閉された構造とし、充填用タンク１５の上部には加圧した無菌エアーを送り、充填用タンク１５の内圧は常時０．８ｋｇ／ｃｍ2 に維持した。
そして、充填用タンク１５の内容物２は、図１に示すように、充填用タンク１５内の空気圧によって電磁流量計１３を通して第１充填ノズル１１及び第２の充填ノズル１２まで圧送した。
【００２４】
内容物２の充填は、上記のように、注出口３２と充填ノズル１０のノズル先端部４３を嵌合した後、図７に示すように、押え治具４７をエアーシリンダー４８によって下降させると同時に、プランジャー４４を引き上げて内容物２をシリンダー４１から流出させてＢＩＢ用内袋３０に充填した。
内容物２が規定量（１０ｌ）まで充填されると、プランジャー４４を下降させてピストン４５で充填ノズルのノズル１０先端部４３を閉鎖して内容物２の流出を止めて内容物２の充填を終了した。
【００２５】
次に、包装袋Ａ１７と包装袋Ｂ１８の２つのＢＩＢ用内袋３０に対して、第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２で交互に充填する方法について説明する。
図１に示すように、液体充填機１は充填用タンク１５、液体２（内容物）を充填ノズルに送るためのパイプ１４、充填量を計量するための電磁流量計１３、及び第１の充填ノズル１１と第２の充填ノズル１２から構成した。
また、第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２が開放状態のときに、内容物が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測するために、電磁流量計１３と第１の充填ノズル１１又は第２の充填ノズル１２の間にパルス測定回路２０ａ、２０ｂを設けた。１パルス当たりの内容物量は１ｍｌとした。
【００２６】
先ず、図１に示すように、第１の充填ノズル１１を開放して、充填用タンク１５の内容物２を充填用タンク内の空気圧によって圧送し包装体Ａ１７に充填した。第１の充填ノズル１１の充填が開始すると同時に、第２の充填ノズル１２の方のホルダー４６に包装体Ｂ１８をセットして、充填の準備をした。
充填量は、内容物２が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測して計量し、第１の充填ノズル１１のパルスの計測が９，９５０（充填量９．９５ｌ）になったとき（充填開始５秒後）、第２の充填ノズル１２を開放して、包装体Ｂ１８に充填を開始した。
次いで、第１の充填ノズル１１のパルス数が１０，０００（充填量１０ｌ）になったとき、第１の充填ノズル１１を閉じて充填を終了した。第１の充填ノズル１１の閉鎖を指示し、ノズルが完全に閉鎖するまでのパルス計測数は２０（２０ｍｌ）であり、充填量は規定量（１０ｌ）の＋０．２％であった。
【００２７】
第１の充填ノズル１１の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ａ１７を取り外し、別の包装袋Ａ１７をセットして次の充填の準備をした。
第２の充填ノズル１２の充填量が９．９５ｌ（パルス数９，９５０）になったとき、第１の充填ノズル１１を開放して、別の包装体Ａ１７に充填を開始した。
次に、第１の充填ノズル１１の充填と同様に、第２の充填ノズル１２のパルス数が１０，０００（充填量１０ｌ）になったとき、第２の充填ノズル１２を閉じて充填を終了した。
このときの全パルス計測数は１０，０１８で、規定量（１０ｌ）に対する充填精度は＋０．１８％であった。
第２の充填ノズル１２の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ｂ１８を取り外し、別の包装袋Ｂ１８をセットして次の充填の準備をした。
第１の充填ノズル１１の充填量が９．９５ｌ（パルス数９，９５０）になったとき、第２の充填ノズルを開放して、別の包装袋Ｂ１８に充填量を開始した。
上記の操作を繰り返して、１時間に６００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（１０ｌ）の０．２％以内であった。
【００２８】
（実施例２）
実施例１と同様のＢＩＢ用内袋３０（容積１０ｌ用）及び内容物２を用いて、充填速度を２倍の１時間当たり１２００袋として、実施例１と同様に液体の充填を行った。尚、充填速度を１時間当たり１２００袋とするために、充填用タンク１５の内圧は１．６ｋｇ／ｃｍ2 とした。
即ち、第１の充填ノズル１１の充填を開始して約２．５秒（充填量９．９５ｌ）後に、第２の充填ノズル１２を開放して充填を開始し、第１の充填ノズル１１の充填は１０，０００パルス計測後に終了するようにした。
充填ノズルの閉鎖指示後のパルス計測数は５０であり、充填量は規定量（１０ｌ）の＋０．５％であった。
上記の操作を繰り返して、１時間に１２００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（１０ｌ）の０．７％以内であった。
【００２９】
（実施例３）
下記仕様のＢＩＢ用内袋（容積２ｌ用）を、実施例１と同じ方法で作製した。
▲１▼包装材料：アルミ蒸着ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 ／／ＥＶＡ 60 （内面）
▲２▼袋のサイズ及び製袋：上記アルミ蒸着ＯＮ 25 ／ＬＭＤ／ＰＥ 40 の積層フィルムとＥＶＡフィルムを用いて、２４０ｍｍ×３８０ｍｍの大きさにし、実施例１と同様に四方シールして二重袋とした。
また、袋の上側のフィルムには、横方向（２４０ｍｍ）の中央で、縦方向（３８０ｍｍ）の端から６０ｍｍの位置に直径４２ｍｍの穴を開けて、実施例１と同様に、その穴の部分に注出口３２のフランジ３６をヒートシールした。
▲３▼注出口及びキャップの作製：実施例１と同様に作製した。
袋の殺菌は、実施例１と同様に、γ線照射にて吸収線量が１５ＫＧｙ（キログレイ）になるように殺菌した。
【００３０】
内容物として公知の方法で殺菌したオレンジ果汁（５倍濃縮品）を充填用タンクに貯蔵し、その充填用タンクから実施例１と同様に空気圧によって圧送し、下記のようにＢＩＢ用内袋に２ｌ充填した。
先ず、殺菌したＢＩＢ用内袋は、実施例１と同様に、無菌充填機にセットし、第１の充填ノズル１１を開放し、充填用タンク１５の内容物２を包装体Ａ１７に充填した。第１の充填ノズル１１の充填が開始すると同時に、実施例１と同様に、第２の充填ノズル１２の方のホルダーに包装体Ｂ１８をセットして、充填の準備をした。
充填量は、内容物２が電磁流量計１３を流れるときのパルスを計測して計量し、充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、即ち充填開始後２．３秒後に、第２の充填ノズル１２を開放して、包装体Ｂ１８に充填を開始した。
次いで、第１の充填ノズル１１のパルス数が２，０００（充填量２ｌ）になったとき、第１の充填ノズル１１を閉じて充填を終了した。充填ノズルの閉鎖指示後のパルス計測数は２０であり、充填量は規定量（２ｌ）の＋１．０％であった。
尚、１パルス当たりの流量は１ｍｌとした。
【００３１】
第１の充填ノズル１１の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ａ１７を取り外し、別の包装袋Ａ１７をセットして次の充填の準備をした。
第２の充填ノズルの充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、第１の充填ノズル１１を開放して、別の包装体Ａ１７に充填を開始した。
次に、第１の充填ノズル１１と同様に、第２の充填ノズル１２のパルス数が２，０００（充填量２ｌ）になったとき、第２の充填ノズルを閉じて充填を終了した。このときの全パルス計測数は１，０１５で、充填精度は規定量（２ｌ）に対して＋０．８％であった。
第２の充填ノズル１２の充填終了後は、直ちに充填機のホルダーから包装袋Ｂ１８を取り外し、別の包装袋Ｂ１８をセットして次の充填の準備をした。
第１の充填ノズル１１の充填量が１．９５ｌ（パルス数１，９５０）になったとき、第２の充填ノズルを開放して、別の包装袋Ｂ１８に充填量を開始した。
上記の操作を繰り返して、１時間に１４００袋を充填したが、充填量のバラツキはいずれも規定量（２ｌ）の１．０％以内であった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、２個の充填ノズルを有する充填機を用いて、比較的大容量（２〜５０ｌ）のＢＩＢ用内袋に電磁流量計にて計量しながら充填する場合、従来の充填方法に比較して、充填精度及び充填速度を向上させることができる。
即ち、第１の充填ノズルが内容物を充填中に、第２の充填ノズル側のホルダーには別の袋をセットして、第２の充填ノズルの充填を準備しておき、第１の充填ノズルの充填が終了する前に、第２の充填ノズルから充填を開始し、第２の充填ノズルの充填中に、第１の充填ノズルの充填を終了し、第１の充填ノズル側のホルダーに別の袋をセットして充填の準備をし、袋への充填を連続して行うようにする。
そのため、電磁流量計を流れる液体は断続することがなく、連続的に安定して流れるので、そのときのパルスを計測して充填量を計量すれば、充填精度は規定量（例えば２〜１０ｌ）の１％以内に収めることができる。
例えば、充填量１０ｌで、充填速度を６００袋／時間の場合は、充填精度は０．２％以下であり、充填量１０ｌで、充填速度を１２００袋／時間にしても、充填精度は１％以内である。
また、従来のように、第１のノズルの充填終了後、次の第２充填ノズルの充填を開始する前に、一定間隔をおく必要がないので、充填速度を上げることができる。そのため、充填の作業能率が向上するので、製品のコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁流量計を用いた液体の充填方法により包装体に液体を充填するときの概略模式図である。
【図２】本発明の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図３】従来の充填方法により液体を包装体に充填する際の電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図４】従来の充填方法により液体を包装体に充填する際に、充填速度を上げたときの電磁流量計における流量の経時的な変化を示した模式図である。
【図５】本発明に使用されるＢＩＢ用内袋の模式断面図である。
【図６】本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋を無菌充填機にセットしたときの模式図である。
【図７】本発明の充填方法によりＢＩＢ用内袋に無菌充填するときの説明図で、ＢＩＢ用内袋に内容物が充填されているときの模式図である。
【符号の説明】
１ 液体充填機
２ 液体（内容物）
１０ 充填ノズル
１１ 第１の充填ノズル
１２ 第２の充填ノズル
１３ 電磁流量計
１４ パイプ
１５ 充填用タンク
１６ バルブ
１７ 包装体Ａ
１８ 包装体Ｂ
２０ａ パルス測定回路（第１の充填ノズル用）
２０ｂ パルス測定回路（第２の充填ノズル用）
２１ 第１の充填ノズルの流量曲線
２２ 第２の充填ノズルの流量曲線
２３ 流量増加分の流量曲線
３１ 袋
３１ａ 袋の内面
３２ 注出口
３３ 袋のシール部
３４ 袋と注出口のシール部
３５ キャップ
３６ フランジ（袋とのヒートシール用）
３７ フランジ（ホルダー固定用）
３７ａ フランジ（ホルダー固定用）
３８ フランジ（キャップ嵌合用）
４１ シリンダー
４２ 内容物供給管
４３ ノズル先端部
４４ プランジャー
４５ ピストン
４６ ホルダー
４７ 押え治具
４８ エアーシリンダー
５０ 無菌チャンバー
５１ 無菌エアー
Claims (1)
- ２個の充填ノズルを有する液体充填機を用いて、充填用タンクから液体を包装体に充填する充填方法において、２個の充填ノズルと充填用タンクの間に電磁流量計を接続し、２個の充填ノズルから交互に液体を充填するときの各充填ノズルの充填量を、各充填ノズルの開放時に前記電磁流量計の中を液体が流れるときに発生するパルスを計測することにより計量する電磁流量計を用いた液体の充填方法であって、第１の充填ノズルの充填を開始して充填が終了する前に第２の充填ノズルの充填を開始し、第２の充填ノズルの充填が終了する前に第１の充填ノズルの充填を終了するとともに、次回の第１の充填ノズルの充填を開始することを繰り返すことにより、前記電磁流量計の中に液体が連続して流れている状態でパルスを計測し、各充填ノズルの充填量を計量することを特徴とする電磁流量計を用いた液体の充填方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36374197A JP4028058B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 電磁流量計を用いた液体の充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36374197A JP4028058B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 電磁流量計を用いた液体の充填方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11171104A JPH11171104A (ja) | 1999-06-29 |
| JP4028058B2 true JP4028058B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=18480078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36374197A Expired - Fee Related JP4028058B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 電磁流量計を用いた液体の充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4028058B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP36374197A patent/JP4028058B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11171104A (ja) | 1999-06-29 |
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