JP6185776B2 - 充填設備 - Google Patents
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Description
本発明は、容器に液体を充填するための充填設備に関する。
ビール樽等の容器にビール等の液体を充填する充填設備がある。通常は、容器に充填された液体の量が規定量以上であることを保証する必要がある。そのための方法として、液体の充填前の容器の重量と液体の充填後の容器の重量との差分が規定重量以上であることを確認する方法がある（特許文献１参照）。
容器に液体を充填するための充填設備において、液体の供給源から送り出された液体の全てが容器に充填されることはなく、例えば、供給源から送り出され充填バルブを通して排出された液体の一部は、容器に注入されることなく、回収され、廃棄され、又は失われうる。例えば、口部が下方に向けられた倒立状態の容器に対して前記口部を通して液体を充填する充填設備においては、容器への液体の充填が完了し、容器の口部が閉じられた後は、容器の口部と充填バルブとの間に留まっていた液体をすぐさま次の容器に充填することはできない。このような液体については、廃棄するか、回収した後に再び充填処理に回す必要がある。
従来は、充填バルブから送り出されたが容器に充填されなかった液体の量を計測してその計測結果に基づいて充填バルブからの液体の送り出し量を決定することはなされておらず、規定充填量を十分に満足するように過剰な量の液体が容器に充填されていた。しかしながら、量産品の製造において、このような過剰な量の液体の充填による損失は膨大なものになりうる。
本発明は、上記の背景の下でなされたものであり、容器への液体の充填量をより厳密に管理するために有利な技術を提供することを目的とする。
本発明の１つの側面は、容器に液体を充填するための充填設備に係り、前記充填設備は、充填バルブを通して容器に液体を充填する充填機と、液体の供給源から前記充填機に液体を送る送液路と、前記送液路を通る液体の量を計測する第１計測部と、前記充填バルブから送り出されたが前記容器に充填されなかった液体を回収するために、前記送液路とは別に設けられた回収路と、前記充填バルブから送り出されたが前記容器に充填されず、前記回収路を通して回収される液体の量を計測する第２計測部と、前記第１計測部および前記第２計測部による計測結果又はそれを処理した結果を出力する管理部と、を備える。
本発明によれば、容器への液体の充填量をより厳密に管理するために有利な技術が提供される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態の充填設備１０００について説明する。充填設備１０００は、容器１０に液体を充填するように構成された設備である。ここで、容器１０の形状、構造、材料などは特別なものに限定されないが、容器１０は、例えば、ビール等の飲料製品を充填可能に構成された容器でありうる。
充填設備１０００は、主要な構成要素として、充填バルブ２２０を通して容器１０に液体を充填する充填機２００を備えている。充填機２００は、例えば、口部１２が下方に向けられた倒立状態の容器１０に対して口部１２を通して液体を充填するように構成されうる。充填機２００は、例えば、複数の充填バルブ２２０を有し、複数の充填バルブ２２０を通して複数の容器１０に対して並行して液体を充填することができるように構成されうる。
充填設備１０００はまた、液体の供給源１１０から充填機２００に液体を送る送液路１２０と、送液路１２０を通る液体の量を計測する第１計測部１３０と、充填機２００の充填バルブ２２０から送り出されたが容器１０に充填されなかった液体の量を計測する第２計測部４２０と、第１計測部１３０および第２計測部４２０による計測結果又はそれを処理した結果を出力する管理部５００とを備えている。第１計測部１３０および第２計測部４２０による計測結果を処理した結果とは、例えば、第１計測部１３０によって計測された液体の量と第２計測部４２０によって計測された液体の量との差分である。送液路１２０には、送液ポンプ１４０およびバルブ１５０が設けられうる。
充填機２００は、充填バルブ２２０から送り出されたが容器１０に充填されなかった液体を回収する回収路２３０を有する。回収路２３０を流れる液体は、充填機２００から引き出された回収路４１０を通して回収タンク３１０によって回収される。回収路４１０には、ポンプ３２０が設けられうる。回収タンク３１０によって回収された液体は、例えば、戻し路３３０を通して供給源１１０に戻されうる。第２計測部４２０は、回収路２３０又は回収路４１０を流れる液体の量を計測するように構成されうる。第２計測部４２０は、あるいは、回収タンク３１０によって回収された液体の量を計測するように構成されてもよい。
充填機２００が倒立状態の容器１０に対して液体を充填するように構成されている場合、一般には、充填機２００が正立状態の容器１０に対して液体を充填するように構成されている場合よりも、回収タンク３１０によって回収される液体の量が多くなりうる。これは、容器１０の口部１２と充填バルブ２２０との間に留まる液体の量が多くなりやすいからである。
充填機２００は、複数の充填バルブ２２０のそれぞれを通して送り出される液体の量を個別に計測する複数の第３計測部２１０を備えることが好ましい。この場合、管理部５００は、第１計測部１３０および第２計測部２１０による計測結果又はそれを処理した結果の他、複数の第３計測部２１０による計測結果又はそれを処理した結果を出力するように構成されうる。管理部５００は、例えば、複数の第３計測部２１０の各々による計測結果、および／または、複数の第３計測部２１０の各々によって計測された液体の量の合計値を出力しうる。
充填設備１０００は、更に、充填機２００によって液体が充填された容器１０の重量を検出することによって容器１０に対する液体の充填量を計測する第４計測部５１０を備えてもよい。第４計測部５１０は、充填後の容器１０の重量を検出し、充填前の容器１０の重量と充填後の容器１０の重量との差分に基づいて容器１０に対する液体の充填量を算出するように構成されうる。ここで、充填前の容器１０の重量は、例えば、当該容器１０が充填機２００に供給される前に、他の計測器によって計測され、第４計測部５１０に提供されうる。あるいは、第４計測部５１０は、充填機２００において容器を支持する支持部材に加わる荷重の変化を検出するように構成され、充填に伴う荷重の変化に基づいて容器１０に対する液体の充填量を算出してもよい。管理部５００は、第４計測部５１０による計測結果又はそれを処理した結果を出力するように構成されうる。
また、管理部５００は、第４計測部５１０による計測結果に基づいて、過剰に液体を充填する状態に設定されている充填バルブ２２０を特定するように、構成されうる。例えば、管理部５００は、第１計測部１３０によって計測された液体の量をＶ１とし、第２計測部４２０によって計測された液体の量をＶ２とし、個数Ｎの容器１０に対する液体の充填量の総量（以下、総充填量）をＶＴとすると、
ＶＴ＝Ｖ１−Ｖ２
に従って総充填量ＶＴを算出することができる。
ＶＴ＝Ｖ１−Ｖ２
に従って総充填量ＶＴを算出することができる。
更に、１つの容器１０に対する既定の充填量をＦ、Ｎ個の容器１０の全体に対して過剰に充填された液体の量（以下、総過充填量）をΔＶとすると、
ΔＶ＝ＶＴ−（Ｎ×Ｆ）
に従って総過充填量ΔＶを算出することができる。
ΔＶ＝ＶＴ−（Ｎ×Ｆ）
に従って総過充填量ΔＶを算出することができる。
管理部５００は、例えば、総過充填量ΔＶが閾値を超えている場合に、１以上の充填バルブ２２０が、過剰に液体を充填する状態に設定されていると判断することができる。このような判断をした場合に、管理部５００は、第４計測部５１０による計測結果に基づいて、過剰に液体を充填する状態に設定されている充填バルブ２２０を特定し、それを示す情報を出力する。オペレータは、この情報に基づいて、該当する充填バルブ２２０による充填量の設定を調整することができる。あるいは、管理部５００は、当該情報に基づいて、過剰に液体を充填する状態に設定されている充填バルブ２２０の設定を調整するように構成されてもよい。
ここで、第４計測部５１０によって充填量が計測される容器１０と、その容器１０に液体を充填した充填バルブ２２０とは、例えば、充填機２００から排出された容器１０の個数をカウントすることによって対応付けることが可能である。
なお、総過充填量ΔＶに基づくことなく、第１計測部１３０および／または第４計測部５１０による計測結果に基づいて過剰な充填がなされていると判断することは好ましくない。これは、第１計測部１３０による計測結果（即ちＶ１）のみに基づいて正確に総充填量を把握することはできないし、また、第４計測部５１０による計測結果のみを頼りにすると、第４計測部５１０による計測にエラーが存在する場合に入り味不良が発生しうるからである。
１０００ 充填設備
１１０ 供給源
１２０ 送液路
１４０ ポンプ
１５０ バルブ
２００ 充填機
２２０ 充填バルブ
２３０ 回収路
４１０ 回収路
３１０ 回収タンク
３２０ ポンプ
３３０ 戻し路
１０ 容器
１２ 口部
１１０ 供給源
１２０ 送液路
１４０ ポンプ
１５０ バルブ
２００ 充填機
２２０ 充填バルブ
２３０ 回収路
４１０ 回収路
３１０ 回収タンク
３２０ ポンプ
３３０ 戻し路
１０ 容器
１２ 口部
Claims (8)
- 容器に液体を充填するための充填設備であって、
充填バルブを通して容器に液体を充填する充填機と、
液体の供給源から前記充填機に液体を送る送液路と、
前記送液路を通る液体の量を計測する第１計測部と、
前記充填バルブから送り出されたが前記容器に充填されなかった液体を回収するために、前記送液路とは別に設けられた回収路と、
前記充填バルブから送り出されたが前記容器に充填されず、前記回収路を通して回収される液体の量を計測する第２計測部と、
前記第１計測部および前記第２計測部による計測結果又はそれを処理した結果を出力する管理部と、
を備えることを特徴とする充填設備。 - 前記第２計測部は、前記回収路を流れる液体の量を計測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充填設備。 - 前記第２計測部は、前記回収路を通して回収タンクによって回収された液体の量を計測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充填設備。 - 前記充填機は、口部が下方に向けられた倒立状態の容器に対して前記口部を通して液体を充填する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充填設備。 - 前記充填機は、複数の充填バルブを有し、前記複数の充填バルブを通して複数の容器に対して並行して液体を充填するように構成され、
前記充填機は、前記複数の充填バルブのそれぞれを通して送り出される液体の量を個別に計測する複数の第３計測部を備え、
前記管理部は、更に、前記複数の第３計測部による計測結果又はそれを処理した結果を出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填設備。 - 前記充填機によって液体が充填された容器の重量を検出することによって当該容器に対する液体の充填量を計測する第４計測部を更に備え、
前記管理部は、更に、前記第４計測部による計測結果又はそれを処理した結果を出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充填設備。 - 前記充填機によって液体が充填された容器の重量を検出することによって当該容器に対する液体の充填量を計測する第４計測部を更に備え、
前記管理部は、前記第４計測部による計測結果に基づいて、過剰に液体を充填する状態に設定されている充填バルブを特定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の充填設備。 - 前記管理部は、過剰に液体を充填する状態に設定されている充填バルブの設定を調整する、
ことを特徴とする請求項７に記載の充填設備。
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-
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- 2013-07-03 JP JP2013140187A patent/JP6185776B2/ja active Active
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