JP4411701B2 - Filling machine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は充填機に係り、特に、液体を高温に加熱して殺菌した後容器内に充填し、その高温の液体を一定時間接触させることによって容器およびキャップの内面を殺菌するホットパック充填を行う充填機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
飲料水等の製造ラインでは、高度の品質管理が要求されており、充填される液体および容器やキャップ等を完全に殺菌しなければならない。そこで、加熱した高温の液体を容器内に充填するホットパック充填が広く行われている。ホットパック充填は、容器内に充填される液体の温度を、例えば80℃ないし87℃の範囲に維持するように温度管理を行い、この高温の液体を、充填ノズルを介して容器内に充填し、キャッピングを行った後、この容器を転倒させることにより高温の充填液をキャップの内面や容器の上部内面に所定時間接触させてこれらの部分の殺菌を行うようになっている。
【0003】
前記のように充填される液体の温度が80℃ないし87℃になるように加熱しても、ラインの停止等により充填液の温度が低下して前記基準温度以下になってしまう場合がある。このように充填液の温度が基準より低くなると、殺菌効果が低下してしまう。そのため充填液の温度が基準温度を下回らないようにさらに高温に加熱して充填することも可能であるが、最近飲料水等の充填容器として広く用いられているペットボトルは、耐熱性が低く、上限が87℃までの液温の充填液しか充填することが出来ない。従って、充填容器がペットボトルの場合には、充填液の温度を十分に高くして充填することは不可能であり、前記基準温度内で充填するようにしている。
【0004】
ところで、前記のようなホットパック充填では、通常、充填する液体を調合タンクで調合した後、クッションタンクに送って貯留し、さらに、加熱殺菌装置において加熱をした後加圧タンクに送り、この加圧タンクからフィラ(充填機)へ送液して、容器内に充填するようになっている。
【0005】
前記のような送液ラインで、加熱殺菌装置において加熱した液体をフィラまで送って容器内に充填するようになっているが、運転の開始時には、加熱殺菌装置からフィラに至る配管の温度が充填される液体の温度よりも低いので、実際にフィラに到達して充填ノズルから吐出される液体の温度は設定温度よりも低くなってしまう。そこで、容器内への充填を開始する前に、配管や液バルブ等の充填液の通路を十分暖める必要があるため、前記送液ラインに加熱した液体を流し充填ノズルから放出することにより液通路の昇温を行っている。そして、充填液の通路等を十分に暖めて充填ノズルから吐出される液体の温度が設定温度に達したことを確認するために、従来は、充填ノズルから吐出される充填液の液温を人手により測定し、設定温度に達したことを確認した後、フィラに容器を供給して生産を開始するようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来はオペレータによる温度測定によって生産を開始するようにしているので、温度管理のレベルが低いという問題があった。また、人手による温度計測作業は手間がかかり、特に、90℃近い温度を測定する作業は大変であった。
【0007】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、人手を介さずに充填液の温度測定を行い、昇温作業から生産開始への移行を行えるようにした充填機を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る充填機は、所定温度に加熱された液体を送液する送液手段と、容器を供給する供給コンベヤと、供給コンベヤ上を進退動可能なストッパと、供給コンベヤによって供給された容器内に液体を充填する充填ノズルを有するフィラと、前記ストッパの作動を制御する制御手段と、充填液の温度を測定する温度センサとを備え、前記制御手段は、予め設定された充填液の温度を記憶する記憶部と、前記温度センサの測定した充填液の温度と前記設定温度とを比較する比較部と、容器内へ充填を行う生産モードと液受け手段に充填液を放出する昇温モードとに切り換え可能な指令部とを有し、前記フィラが停止した場合は、前記ストッパを前進させて供給コンベヤ上の容器を停止させるとともに、フィラ内で充填途中の容器を払い出し、運転再開時には、温度センサの測定した温度が前記設定温度未満の間は、昇温モードで運転を行い、測定した温度が設定温度に達した後にストッパを後退させるとともに容器の供給を開始して生産モードに切り換えることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る充填機を備えた飲料製造ラインの構成を簡略化して示す構成図、図2はその充填機を簡略化して示す平面図であり、充填される液体(製品液である飲料)は、調合タンク2内で調合されクッションタンク4に送られて貯留される。この時点では、液体は常温である。
【0011】
前記クッションタンク4に貯留された液体は、ポンプ6によって超高温による加熱殺菌装置(UHT)8に送られ、所定の温度に加熱されて殺菌された後、配管10を通って加圧された無菌エアーにより微加圧タンク12に送られる。この加熱殺菌装置8から微加圧タンク12への配管10中に、第1切換バルブ14が設けられており、この切換バルブ14からの分岐管(第1戻り通路)15がクーラ16を介して前記クッションタンク4に接続されて第1ディバージョン回路が構成されている。前記微加圧タンク12内には、レベルセンサ(図示せず)が設けられており、この微加圧タンク12の貯留液量が所定値を越えると、レベルセンサからの信号により第1切換バルブ14が切り換えられ、加熱殺菌装置8で加熱殺菌された液体は、第1戻り通路15からクーラー16に送られて冷却された後クッションタンク4に戻される。
【0012】
微加圧タンク12内に貯留された液体は、ポンプ18により吐出されストレーナ20を介して加圧タンク22に送られる。さらに加圧タンク22で加圧された液体は、配管27を介してフィラ(充填機)24に供給され、フィラ24の外周寄りに円周方向等間隔で設けられた充填ノズル26から容器28(図2参照)内に充填される。
【0013】
前記加圧タンク22からフィラ24への配管27内に第2の切換バルブ30が設けられており、この第2切換バルブ30からの分岐管(第2戻り通路)32が回収タンク34に接続されている。この回収タンク34に回収された液体は、ポンプ36により前記クーラー16に送られ、第1切換バルブ14からの還流液と同様に、クーラー16で冷却された後クッションタンク4に戻される。これら第2切換バルブ以降の第2戻り通路32、回収タンク34およびクーラ16等により第2ディバージョン回路が構成されている。なお、この回収タンク34を省略して、第2切換バルブ30に接続された第2戻り通路32からの回収液を直接クーラー16に送るようにしても良い。
【0014】
前記フィラ24には、図2に示すように、容器供給コンベヤ38によって搬送されてきた容器28が、インフィードスクリュー40によって所定の間隔に切り離された後、入口スターホイール42を介して供給される。フィラ24に供給された容器28は、図示しない容器保持手段等によって保持されて回転搬送される間に、前記図1に示す給液ライン(給液手段)から供給された液体が充填ノズル26を介して充填される。液体が充填された容器28は、出口スターホイール44を介して搬送コンベヤ46上に排出されて次の工程に送られる。前記容器供給コンベヤ38の側部には、供給コンベヤ38上に向かって進退動する容器導入ストッパ48が設けられており、供給コンベヤ38上に出没して容器28の供給および供給の停止を行うことができる。このストッパ48の作動は、後に説明する制御装置50によって制御される。なお、この実施の形態では、容器供給コンベヤ38として、搬送面上に容器28を載せて搬送する通常のコンベヤを用いているが、エア搬送コンベヤ等その他のコンベヤを用いることもできる。
【0015】
フィラ24の外周側には、所定の長さに亘って円弧状の樋(液受け手段)52が配設されている。この樋52は、前記制御装置50によって作動を制御されるシリンダ54によって進退動されるようになっており、前記充填ノズル26の下方に進出して充填ノズル26から吐出される液体を受ける位置と、後退して充填時の容器28と干渉しない位置との間を進退動する。また、充填液を容器28内に充填せずに放出する場合には、この樋52を前進させるとともに、図示しない液バルブ開放手段を移動させるシリンダ66(図3参照)の作動によってこの樋52の設けられている区間だけ充填ノズル26の液バルブ(図示せず)を開放して、液体を充填ノズル26から樋52内に放出するようになっている。なお、この樋52が設置されている区間は、エンコーダ56の信号によって認識される。さらに、この樋52には、充填ノズル26から吐出された液体の温度を測定する温度センサ58が設けられている。
【0016】
制御装置50は、図3に示すように、予め設定された充填液の液温を記憶する記憶部60と、前記温度センサ58によって測定された温度とこの記憶部60に記憶されている設定温度とを比較する比較部62とを備えており、この比較部62からの信号により指令部64が、前記容器導入ストッパ48、樋進退動用シリンダ54および充填ノズル26の液バルブ開放用シリンダ66の作動指令を出力する。
【0017】
以上の構成に係る飲料製造ラインの作動について説明する。充填される液体(飲料)は、調合タンク2内で調合され、クッションタンク4に送られて貯留される。液体はこの時点では常温である。クッションタンク4内に貯留された液体は、ポンプ6によって吐出され、加熱殺菌装置8に送られて所定の温度まで加熱され、加圧された無菌エアーにより下流側の微加圧タンク12に送られる。
【0018】
加熱殺菌装置8から微加圧タンク12への配管10に設けられている第1切換バルブ14は、微加圧タンク12内に設けられているレベルセンサからの信号により、微加圧タンク12側と第1戻り通路(分岐管)15側とを切り換えられるようになっており、微加圧タンク12内の液量が所定のレベルに達すると、第1戻り通路15側に切り換えて、余剰の液体を第1ディバージョン回路を介してクッションタンク4に還流させる。なお、超高温による加熱殺菌装置(UHT)8は調整が非常にデリケートであり、流量、温度等を常に一定の条件で運転しなければならないので、運転が開始した後は、フィラ24等の下流側の装置が停止した場合でも常に同量送液している。しかも液量は、フィラ24の消費量よりも多く設定されている。従って、微加圧タンク12のレベルセンサにより液量を検出して余剰流量を適宜第1戻り通路15から還流させるようになっている。
【0019】
微加圧タンク12内に貯留された液は、さらに、ポンプ18によって吐出され、ストレーナ20を介して加圧タンク22に送られる。加圧タンク22では、この液体を一定の圧力でフィラ24に送液している。通常の生産運転時には、第2切換バルブ30はフィラ24側に切り換えられている。また、液受け用の樋52は、後退位置にあることはいうまでもない。なお、この実施の形態では、微加圧タンク12と加圧タンク22とを備えているが、微加圧タンク12を省略することもできる。この場合には、加圧タンク22内に設けたレベルセンサによって余剰液量を検出し第1ディバージョン回路から還流させる。
【0020】
前述のように生産運転が行われているときには、第2切換バルブ30はフィラ24側に切り換えられ、第1切換バルブ14は、通常は微加圧タンク12側に接続され、微加圧タンク12内の液量が過剰になったときには、切り換えられて第1戻し通路15からクーラー16を介して余剰流量をクッションタンク4に還流させるようになっているが、ライン停止時(充填ノズル26の液バルブが開放されない状態の時)には以下のように作動する。
【0021】
ラインの停止時間が一分未満の場合には、給液ライン内に滞留している液体の温度があまり低下しないので、生産モードのままで、フィラ24の運転再開後そのまま容器28内への充填が行われる。1分以上停止した場合には、第2切換バルブ30からフィラ24までの間に滞留している液は温度が低下してしまうため充填することはできないが、この間の液を直ちにブローせず、液通路内の温度低下を防止するために保持しておく。なお、フィラ24が停止すると、容器供給コンベヤ38のストッパ48が作動して供給コンベヤ38上の容器28を停止させる。また、フィラ24内で充填途中の容器28は払い出される。
【0022】
前記のような停止状態から20分以内にフィラ24の運転が再開されたときには、フィラ24を昇温モードに切り換える。この実施の形態では、オペレータが操作盤の昇温スイッチを押す。昇温モードでは、樋52を充填ノズル26の下方へ前進させるとともに、フィラ24を回転させ、充填ノズル26の液バルブを樋52の設けられている区間だけ開放して樋52内に液を放出する。なお、樋52の設けられている区間はエンコーダ56によって識別している。
【0023】
第2切換バルブ30以降のフィラ24側に滞留していた液が、充填ノズル26から樋52に放出されるのに続いて、さらに、第1切換バルブ14から第2切換バルブ30の間の区間に滞留していた液体も、フィラ24に送られ、充填ノズル26から樋52内に吐出されてフィラ24の昇温作業に使用される。樋52内に吐出された液体は、温度センサ58によって液温が測定されている。この温度センサ58からの信号が制御装置50の比較部62に送られており、記憶部60に記憶されている設定温度と比較され、温度センサ58が測定した温度が設定温度に達すると、指令部64がフィラ24を生産モードに切り換える。
【0024】
生産モードに切り換えられると、液受け用の樋52がシリンダ54の作動により後退するとともに、樋52の区間で充填ノズル26の液バルブを開放していたバルブ開放手段をシリンダ66によってバルブを開放しない位置に後退させる。さらに、容器導入ストッパ48を容器供給コンベヤ38上から後退させて容器28の供給を再開する。フィラ24内に供給された容器28には、充填ノズル26から設定温度に加熱された液体が充填される。
【0025】
ラインの停止が20分以上になった場合には、第1切換バルブ14から第2切換バルブ30までの間に滞留している液体は製品として充填できないと判断されるが、液通路の温度低下を防止するために直ちに第2切換バルブ30を切り換えて第2戻り通路32に送液することはしない。その後、運転が再開されたときにオペレータが操作盤の昇温スイッチを押して昇温モードに切り換える。すると、樋52が前進するとともに、フィラ24が回転し、樋52の区間だけ液バルブを開放して第2切換バルブ30よりも下流側に滞留していた液を樋52内に放出する。さらに、第2切換バルブ30をフィラ24側から第2戻り通路32側に切り換えて、第1切換バルブ14から第2切換バルブ30の間に滞留していた液を、第2戻り通路32の回収タンク34、クーラー16等を介してクッションタンク4に還流させる。
【0026】
この実施の形態では、長時間にわたりラインが停止した場合には、運転再開後に第2切換バルブ30をフィラ24側から第2戻り通路32側に切り換えて、第1切換バルブ14から第2切換バルブ30の間に滞留していた液をクッションタンク4に還流させ、その他の場合には、第2切換バルブ30をフィラ24側に接続し、第2戻り通路32側を遮断しているが、この遮断時にも第2戻り通路32側に僅かの液を流すようにしている。回収タンク34が密閉型であればその必要はないが、この実施の形態では、回収タンク34が半密閉型であるため、サニタリー性を確保するために第2戻り通路32の第2切換バルブ30から回収タンク34までの間の部分には常時液を満たしておくようにしている。従って、回収タンク34内の液面レベルは、絶えず第2戻り通路32の回収タンク34内への開口部よりも上のレベルになっている。そして、回収タンク34内に徐々に流れ込む液は、定期的、定量的に第2戻り通路32の下流部分を介して、クーラー16を通りクッションタンク4に戻されるようになっている。
【0027】
なお、クッションタンク4に戻される液は、クーラー16を通して冷却されるようになっている。たとえ、ライン停止が長時間に及んで送液ライン中に滞留していた液の温度が低下したとしても、クッションタンク4内の常温の液体よりは遙かに高温であり、この高温の液をクッションタンク4に戻すとクッションタンク4内の液温が変動してしまう。このような温度差の大きい液体を加熱殺菌装置8に供給して加熱すると、加熱殺菌装置8から排出される液体の温度がばらついてしまうからである。
【0028】
その後、第2切換バルブ30を切り換えてフィラ24側に接続し、加熱殺菌装置8によって加熱された液を、微加圧タンク12および加圧タンク22等を介してフィラ24に供給する。加熱された液体が給液ラインを通過して液通路内を昇温しつつ、充填ノズル26から樋52内に放出される。樋52内に放出された液は、温度センサ58によって液温を測定されており、その検出信号が制御装置50の比較部62に入力される。比較部62では、記憶部60に記憶されている設定温度とこの測定された温度とを比較し、設定温度に達すると、指令部64がフィラ24を生産モードに切り換え、樋52を後退させるとともに、液体を樋52に放出する際に充填ノズル26の液バルブを開放するバルブ開放手段をシリンダ66によって後退させる。さらに、容器導入ストッパ48を後退させて容器28の供給を開始する。フィラ24内に供給された容器28には、充填ノズル26から設定温度に加熱された液体が充填される。
【0029】
なお、温度センサは各種の構成のものを使用することができ、接触式および非接触式のいずれも使用可能である。例えば、非接触式であれば、前記のように、樋52にブラケットを介して取付け、あるいは、充填ノズル26の表面温度を検出するようにしても良く、また、オペレータがハンディタイプのセンサを持って検出することもできる。接触式の場合には、樋52内の液が吐出される位置に熱電対を配置するようにしても良い。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、所定温度に加熱された液体を送液する送液手段と、容器を供給する供給コンベヤと、供給コンベヤ上を進退動可能なストッパと、供給コンベヤによって供給された容器内に液体を充填する充填ノズルと、前記ストッパの作動を制御する制御手段と、充填液の温度を測定する温度センサとを備え、前記制御手段は、予め設定された充填液の温度を記憶する記憶部と、前記温度センサの測定した充填液の温度と前記設定温度とを比較する比較部とを有しており、温度センサの測定した温度が前記設定温度未満の間は、ストッパを前進させて容器の供給を停止し、測定した温度が設定温度に達した後にストッパを後退させて容器の供給を開始するようにしたことにより、ラインが停止した場合に、昇温作業を行った後、人手を介さずに温度を計測して生産開始へ移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る充填機を備えた飲料製造ラインの全体の構成を簡略化して示す図である。
【図2】前記飲料製造ラインに設けられた充填機の構成図である。
【図3】前記充填機に設けられた液受け用樋および容器導入ストッパの作動を制御する制御装置の構成図である。
【符号の説明】
24 充填機(フィラ)
26 充填ノズル
28 容器
38 供給コンベヤ
48 ストッパ
50 制御装置
52 液受け手段(樋)
58 温度センサ
60 制御装置の記憶部
62 制御装置の比較部
64 制御装置の指令部
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a filling machine, and in particular, performs hot pack filling in which a liquid is heated to a high temperature and sterilized and then filled into a container, and the high temperature liquid is contacted for a certain time to sterilize the inner surface of the container and the cap. It relates to a filling machine.
[0002]
[Prior art]
Production lines for drinking water and the like require high quality control, and liquids to be filled and containers and caps must be completely sterilized. Therefore, hot pack filling in which a heated high-temperature liquid is filled in a container is widely performed. In hot pack filling, temperature control is performed so that the temperature of the liquid filled in the container is maintained within a range of, for example, 80 ° C. to 87 ° C., and the high temperature liquid is filled into the container via the filling nozzle. After capping, the container is turned over to bring the hot filling liquid into contact with the inner surface of the cap or the upper inner surface of the container for a predetermined time to sterilize these parts.
[0003]
Even when the temperature of the liquid to be filled is heated to 80 ° C. to 87 ° C. as described above, the temperature of the filling liquid may be lowered to the reference temperature or lower due to line stoppage or the like. Thus, when the temperature of the filling liquid is lower than the reference, the sterilizing effect is lowered. Therefore, it is possible to heat and fill the filling liquid so that it does not fall below the reference temperature, but recently, PET bottles widely used as filling containers such as drinking water have low heat resistance, Only filling liquids with liquid temperatures up to 87 ° C. can be filled. Therefore, when the filling container is a PET bottle, it is impossible to fill the filling liquid at a sufficiently high temperature, and filling is performed within the reference temperature.
[0004]
By the way, in the hot pack filling as described above, the liquid to be filled is usually prepared in a preparation tank, then sent to a cushion tank and stored, further heated in a heat sterilizer, and then sent to a pressure tank to be added. The liquid is sent from the pressure tank to the filler (filling machine) and filled in the container.
[0005]
In the liquid feed line as described above, the liquid heated in the heat sterilizer is sent to the filler and filled into the container, but at the start of operation, the temperature of the piping from the heat sterilizer to the filler is filled. Therefore, the temperature of the liquid that actually reaches the filler and is discharged from the filling nozzle is lower than the set temperature. Therefore, since it is necessary to sufficiently warm the passage of the filling liquid such as pipes and liquid valves before the filling into the container is started, the liquid passage is obtained by flowing the heated liquid into the liquid feeding line and discharging it from the filling nozzle. The temperature is raised. In order to confirm that the temperature of the liquid discharged from the filling nozzle has reached the set temperature by sufficiently warming the passage of the filling liquid and the like, conventionally, the temperature of the filling liquid discharged from the filling nozzle is manually adjusted. After confirming that the set temperature was reached, the container was supplied to the filler to start production.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, since production is started by temperature measurement by an operator, there is a problem that the level of temperature management is low. In addition, manual temperature measurement work is time-consuming, and in particular, work for measuring a temperature close to 90 ° C. is difficult.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a filling machine capable of measuring the temperature of the filling liquid without human intervention and making a transition from the temperature raising operation to the start of production. It is the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The filling machine according to the first invention is supplied by a liquid feeding means for feeding a liquid heated to a predetermined temperature, a supply conveyor for supplying containers, a stopper capable of moving forward and backward on the supply conveyor, and a supply conveyor. A filler having a filling nozzle for filling the liquid in the container, a control means for controlling the operation of the stopper, and a temperature sensor for measuring the temperature of the filling liquid, the control means comprising a preset filling liquid A storage unit for storing the temperature of the liquid, a comparison unit for comparing the temperature of the filling liquid measured by the temperature sensor with the set temperature , a production mode for filling the container, and a rise for discharging the filling liquid to the liquid receiving means When the filler stops, the stopper is advanced to stop the container on the supply conveyor, and the container being filled in the filler is discharged. , During operation resumes, for less than the measured temperature is the setting temperature of the temperature sensor performs operation in heating mode, and starts supplying Rutotomoni container to retract the stopper after the measured temperature has reached the set temperature And switching to the production mode .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a simplified structure of a beverage production line equipped with a filling machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the filling machine in a simplified manner. (Beverage which is a product liquid) is prepared in the preparation tank 2 and sent to the cushion tank 4 to be stored. At this point, the liquid is at room temperature.
[0011]
The liquid stored in the cushion tank 4 is sent to an ultra-high temperature heat sterilizer (UHT) 8 by a pump 6, sterilized by being heated to a predetermined temperature, and then pressurized through a pipe 10. It is sent to the slightly pressurized tank 12 by air. A first switching valve 14 is provided in the pipe 10 from the heat sterilizer 8 to the slightly pressurized tank 12, and a branch pipe (first return passage) 15 from the switching valve 14 is connected via a cooler 16. A first diversion circuit is connected to the cushion tank 4. A level sensor (not shown) is provided in the slightly pressurized tank 12, and when the amount of liquid stored in the slightly pressurized tank 12 exceeds a predetermined value, a first switching valve is generated by a signal from the level sensor. 14 is switched, and the liquid sterilized by the heat sterilizer 8 is sent from the first return passage 15 to the cooler 16 and cooled, and then returned to the cushion tank 4.
[0012]
The liquid stored in the slightly pressurized tank 12 is discharged by the pump 18 and sent to the pressurized tank 22 through the strainer 20. Further, the liquid pressurized in the pressurized tank 22 is supplied to a filler (filling machine) 24 via a pipe 27, and is supplied from a filling nozzle 26 provided at equal intervals in the circumferential direction near the outer periphery of the filler 24 to a container 28 ( 2).
[0013]
A second switching valve 30 is provided in a pipe 27 from the pressurized tank 22 to the filler 24, and a branch pipe (second return passage) 32 from the second switching valve 30 is connected to the recovery tank 34. ing. The liquid recovered in the recovery tank 34 is sent to the cooler 16 by the pump 36 and is returned to the cushion tank 4 after being cooled by the cooler 16 in the same manner as the reflux liquid from the first switching valve 14. A second diversion circuit is constituted by the second return passage 32, the recovery tank 34, the cooler 16 and the like after the second switching valve. Note that the recovery tank 34 may be omitted, and the recovered liquid from the second return passage 32 connected to the second switching valve 30 may be sent directly to the cooler 16.
[0014]
As shown in FIG. 2, the container 28 conveyed by the container supply conveyor 38 is cut into the filler 24 by an infeed screw 40 and then supplied through an inlet star wheel 42. . While the container 28 supplied to the filler 24 is held and rotated by a container holding means (not shown), the liquid supplied from the liquid supply line (liquid supply means) shown in FIG. Filled through. The container 28 filled with the liquid is discharged onto the conveyor 46 via the outlet star wheel 44 and sent to the next process. A container introduction stopper 48 that moves forward and backward toward the supply conveyor 38 is provided at the side of the container supply conveyor 38, and the supply and supply of the containers 28 are stopped by moving in and out on the supply conveyor 38. Can do. The operation of the stopper 48 is controlled by a control device 50 described later. In this embodiment, as the container supply conveyor 38, a normal conveyor that transports the containers 28 on the transport surface is used. However, other conveyors such as an air transport conveyor can also be used.
[0015]
On the outer peripheral side of the filler 24, an arc-shaped ridge (liquid receiving means) 52 is disposed over a predetermined length. The rod 52 is moved forward and backward by a cylinder 54 whose operation is controlled by the control device 50, and moves forward below the filling nozzle 26 to receive a liquid discharged from the filling nozzle 26. It moves backward and forward between the position where it does not interfere with the container 28 during filling. Further, when discharging the filling liquid without filling the container 28, the hook 52 is moved forward and the cylinder 66 (see FIG. 3) for moving the liquid valve opening means (not shown) is operated. The liquid valve (not shown) of the filling nozzle 26 is opened only in the provided section, and the liquid is discharged from the filling nozzle 26 into the tub 52. It should be noted that the section in which the rod 52 is installed is recognized by the signal from the encoder 56. Further, the tub 52 is provided with a temperature sensor 58 for measuring the temperature of the liquid discharged from the filling nozzle 26.
[0016]
As shown in FIG. 3, the control device 50 includes a storage unit 60 that stores a preset liquid temperature of the filling liquid, a temperature measured by the temperature sensor 58, and a set temperature stored in the storage unit 60. And a command unit 64 that operates the container introduction stopper 48, the forward / backward movement cylinder 54, and the liquid valve opening cylinder 66 of the filling nozzle 26 in response to a signal from the comparison unit 62. Outputs a command.
[0017]
The operation of the beverage production line according to the above configuration will be described. The liquid (beverage) to be filled is prepared in the preparation tank 2, sent to the cushion tank 4 and stored. The liquid is at room temperature at this point. The liquid stored in the cushion tank 4 is discharged by the pump 6, sent to the heat sterilizer 8, heated to a predetermined temperature, and sent to the slightly pressurized tank 12 on the downstream side by pressurized sterile air. .
[0018]
The first switching valve 14 provided in the pipe 10 from the heat sterilizer 8 to the slightly pressurized tank 12 is connected to the slightly pressurized tank 12 side by a signal from a level sensor provided in the slightly pressurized tank 12. And the first return passage (branch pipe) 15 side can be switched, and when the amount of liquid in the slightly pressurized tank 12 reaches a predetermined level, the first return passage 15 side is switched to the surplus. The liquid is refluxed to the cushion tank 4 through the first diversion circuit. It should be noted that the heat sterilization apparatus (UHT) 8 using ultra-high temperature is very delicately adjusted and must always be operated under constant conditions such as flow rate and temperature. Even when the device on the side stops, the same volume is always being delivered. Moreover, the liquid amount is set to be larger than the consumption amount of the filler 24. Therefore, the amount of liquid is detected by the level sensor of the slightly pressurized tank 12 so that the excess flow rate is appropriately returned from the first return passage 15.
[0019]
The liquid stored in the slightly pressurized tank 12 is further discharged by the pump 18 and sent to the pressurized tank 22 through the strainer 20. In the pressurized tank 22, this liquid is fed to the filler 24 at a constant pressure. During normal production operation, the second switching valve 30 is switched to the filler 24 side. It goes without saying that the liquid receiving tub 52 is in the retracted position. In this embodiment, although the slightly pressurized tank 12 and the pressurized tank 22 are provided, the slightly pressurized tank 12 can be omitted. In this case, the surplus liquid amount is detected by a level sensor provided in the pressurized tank 22 and recirculated from the first diversion circuit.
[0020]
When the production operation is performed as described above, the second switching valve 30 is switched to the filler 24 side, and the first switching valve 14 is normally connected to the slightly pressurized tank 12 side. When the amount of liquid inside becomes excessive, it is switched and the excess flow rate is returned to the cushion tank 4 from the first return passage 15 via the cooler 16, but when the line is stopped (the liquid in the filling nozzle 26) When the valve is not opened, the operation is as follows.
[0021]
When the line stop time is less than one minute, the temperature of the liquid staying in the liquid supply line does not decrease so much, so that the filling into the container 28 is continued as it is after the operation of the filler 24 is resumed in the production mode. Is done. If the operation is stopped for 1 minute or longer, the liquid staying between the second switching valve 30 and the filler 24 can not be filled because the temperature drops, but the liquid during this period is not blown immediately, In order to prevent temperature drop in the liquid passage, it is retained. When the filler 24 stops, the stopper 48 of the container supply conveyor 38 operates to stop the containers 28 on the supply conveyor 38. Further, the container 28 being filled in the filler 24 is dispensed.
[0022]
When the operation of the filler 24 is resumed within 20 minutes from the stop state as described above, the filler 24 is switched to the temperature raising mode. In this embodiment, the operator presses the temperature raising switch on the operation panel. In the temperature raising mode, the eaves 52 are moved forward below the filling nozzle 26 and the filler 24 is rotated to open the liquid valve of the filling nozzle 26 only in the section where the eaves 52 are provided and discharge the liquid into the eaves 52. To do. Note that the section in which the collar 52 is provided is identified by the encoder 56.
[0023]
After the liquid staying on the filler 24 side after the second switching valve 30 is discharged from the filling nozzle 26 to the jar 52, a section between the first switching valve 14 and the second switching valve 30 is further provided. The liquid staying in the tank is also sent to the filler 24 and discharged from the filling nozzle 26 into the tub 52 to be used for the temperature raising operation of the filler 24. The temperature of the liquid discharged into the tub 52 is measured by the temperature sensor 58. A signal from the temperature sensor 58 is sent to the comparison unit 62 of the control device 50, and compared with the set temperature stored in the storage unit 60. When the temperature measured by the temperature sensor 58 reaches the set temperature, a command is issued. The unit 64 switches the filler 24 to the production mode.
[0024]
When the mode is switched to the production mode, the liquid receiving rod 52 is retracted by the operation of the cylinder 54, and the valve opening means that has opened the liquid valve of the filling nozzle 26 in the section of the rod 52 is not opened by the cylinder 66. Move back to position. Further, the container introduction stopper 48 is retracted from the container supply conveyor 38 to restart the supply of the container 28. The container 28 supplied into the filler 24 is filled with the liquid heated to the set temperature from the filling nozzle 26.
[0025]
When the line is stopped for 20 minutes or longer, it is determined that the liquid staying between the first switching valve 14 and the second switching valve 30 cannot be filled as a product, but the temperature of the liquid passage decreases. In order to prevent this, the second switching valve 30 is not immediately switched to send liquid to the second return passage 32. Thereafter, when the operation is resumed, the operator presses the temperature increasing switch on the operation panel to switch to the temperature increasing mode. Then, as the jar 52 moves forward, the filler 24 rotates, the liquid valve is opened only in the section of the jar 52, and the liquid staying downstream from the second switching valve 30 is discharged into the jar 52. Further, the second switching valve 30 is switched from the filler 24 side to the second return passage 32 side, and the liquid staying between the first switching valve 14 and the second switching valve 30 is collected in the second return passage 32. It is refluxed to the cushion tank 4 through the tank 34, the cooler 16 and the like.
[0026]
In this embodiment, when the line is stopped for a long time, the second switching valve 30 is switched from the filler 24 side to the second return passage 32 side after the operation is resumed, and the first switching valve 14 to the second switching valve. The liquid retained during 30 is recirculated to the cushion tank 4, and in other cases, the second switching valve 30 is connected to the filler 24 side and the second return passage 32 side is shut off. A small amount of liquid is allowed to flow toward the second return passage 32 even when shut off. This is not necessary if the collection tank 34 is a sealed type, but in this embodiment, the collection tank 34 is a semi-sealed type, and therefore the second switching valve 30 of the second return passage 32 is ensured to ensure sanitary properties. To the recovery tank 34 is always filled with liquid. Accordingly, the liquid level in the recovery tank 34 is constantly higher than the opening of the second return passage 32 into the recovery tank 34. The liquid that gradually flows into the recovery tank 34 passes through the cooler 16 and returns to the cushion tank 4 through the downstream portion of the second return passage 32 periodically and quantitatively.
[0027]
The liquid returned to the cushion tank 4 is cooled through the cooler 16. Even if the line stops for a long time and the temperature of the liquid staying in the liquid feeding line decreases, it is much higher than the room temperature liquid in the cushion tank 4, and this high temperature liquid is If it returns to the cushion tank 4, the liquid temperature in the cushion tank 4 will fluctuate. This is because when such a liquid having a large temperature difference is supplied to the heat sterilizer 8 and heated, the temperature of the liquid discharged from the heat sterilizer 8 varies.
[0028]
Thereafter, the second switching valve 30 is switched and connected to the filler 24 side, and the liquid heated by the heat sterilizer 8 is supplied to the filler 24 through the finely pressurized tank 12, the pressurized tank 22, and the like. The heated liquid passes through the liquid supply line and is discharged from the filling nozzle 26 into the basket 52 while raising the temperature in the liquid passage. The temperature of the liquid discharged into the bag 52 is measured by the temperature sensor 58, and the detection signal is input to the comparison unit 62 of the control device 50. In the comparison unit 62, the set temperature stored in the storage unit 60 is compared with the measured temperature, and when the set temperature is reached, the command unit 64 switches the filler 24 to the production mode and retracts the basket 52. The valve opening means for opening the liquid valve of the filling nozzle 26 when the liquid is discharged to the tub 52 is moved backward by the cylinder 66. Further, the container introduction stopper 48 is moved backward to start supplying the container 28. The container 28 supplied into the filler 24 is filled with the liquid heated to the set temperature from the filling nozzle 26.
[0029]
Note that various types of temperature sensors can be used, and both a contact type and a non-contact type can be used. For example, in the case of a non-contact type, as described above, it may be attached to the flange 52 via a bracket, or the surface temperature of the filling nozzle 26 may be detected, and the operator has a handy type sensor. Can also be detected. In the case of the contact type, a thermocouple may be arranged at a position where the liquid in the tub 52 is discharged.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, liquid supply means for supplying liquid heated to a predetermined temperature, a supply conveyor for supplying containers, a stopper capable of moving forward and backward on the supply conveyor, and supply by the supply conveyor A filling nozzle for filling the liquid into the container, a control means for controlling the operation of the stopper, and a temperature sensor for measuring the temperature of the filling liquid, wherein the control means has a preset temperature of the filling liquid. And a comparison unit that compares the temperature of the filling liquid measured by the temperature sensor with the set temperature, and a stopper is provided while the temperature measured by the temperature sensor is less than the set temperature. To stop the supply of the container, and after the measured temperature reaches the set temperature, the stopper is retracted and the supply of the container is started. Was followed, it can transition to start production by measuring the temperature without human intervention.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a simplified overall configuration of a beverage production line provided with a filling machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a filling machine provided in the beverage production line.
FIG. 3 is a configuration diagram of a control device that controls the operation of a liquid receiving tub and a container introduction stopper provided in the filling machine.
[Explanation of symbols]
24 Filling machine (Fila)
26 Filling nozzle 28 Container 38 Supply conveyor 48 Stopper 50 Control device 52 Liquid receiving means (樋)
58 Temperature Sensor 60 Control Device Storage Unit 62 Control Device Comparison Unit 64 Control Device Command Unit

Claims (4)

所定温度に加熱された液体を送液する送液手段と、容器を供給する供給コンベヤと、供給コンベヤ上を進退動可能なストッパと、供給コンベヤによって供給された容器内に液体を充填する充填ノズルを有するフィラと、前記ストッパの作動を制御する制御手段と、充填液の温度を測定する温度センサとを備え、
前記制御手段は、予め設定された充填液の温度を記憶する記憶部と、前記温度センサの測定した充填液の温度と前記設定温度とを比較する比較部と、容器内へ充填を行う生産モードと液受け手段に充填液を放出する昇温モードとに切り換え可能な指令部とを有し、前記フィラが停止した場合は、前記ストッパを前進させて供給コンベヤ上の容器を停止させるとともに、フィラ内で充填途中の容器を払い出し、運転再開時には、温度センサの測定した温度が前記設定温度未満の間は、昇温モードで運転を行い、測定した温度が設定温度に達した後にストッパを後退させるとともに容器の供給を開始して生産モードに切り換えることを特徴とする充填機。
Liquid feeding means for feeding a liquid heated to a predetermined temperature, a supply conveyor for supplying containers, a stopper capable of moving forward and backward on the supply conveyor, and a filling nozzle for filling the liquid supplied into the containers supplied by the supply conveyor A filler having a control means for controlling the operation of the stopper, and a temperature sensor for measuring the temperature of the filling liquid,
The control means includes a storage unit for storing a preset temperature of the filling liquid, a comparison unit for comparing the temperature of the filling liquid measured by the temperature sensor with the set temperature, and a production mode for filling the container. And a command unit that can be switched to a temperature raising mode for discharging the filling liquid to the liquid receiving means, and when the filler is stopped, the stopper is advanced to stop the container on the supply conveyor, and the filler dispensing containers halfway filled with inner, during operation resumes, during the temperature is below the set temperature measured by the temperature sensor performs operation at a heating mode, to retract the stopper after the measured temperature has reached the set temperature And at the same time starting the supply of the container and switching to the production mode .
前記温度センサは、充填ノズルから吐出される充填液の温度を検出することを特徴とする請求項1に記載の充填機。The filling machine according to claim 1, wherein the temperature sensor detects a temperature of a filling liquid discharged from a filling nozzle. 前記充填ノズルの下方に設けられた進退動可能な液受け手段に温度センサを設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の充填機。  The filling machine according to claim 1 or 2, wherein a temperature sensor is provided in a liquid receiving means which is provided below the filling nozzle and can be moved back and forth. 温度センサは、充填ノズル内または充填ノズルへの液通路内の液温を検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の充填機。  3. The filling machine according to claim 1, wherein the temperature sensor detects a liquid temperature in the filling nozzle or in a liquid passage to the filling nozzle.
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