JPS62180198A - 流下装置の流下量制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、缶詰缶等に液化ガス等を流下添加するための
流下装置の流下址制却方法及びその装置に関する。

従来の技術 従来、薄い材料で作られた缶の強度不足を補うため、又
は缶詰内容物の変質を防止するために、缶蓋巻締直前に
液体窒素等の液化不活性ガス（以下、酢に液化ガスと言
う）を缶内に定量流下して封入することが行われている
。

これらに用いられる液化ガス流下装置は、加圧した又は
大気と連通した液化ガス貯留タンクの底部に設けた流下
ノズルより液化ガスを連続的又は間欠的に流下させて、
コンベヤによって連続的に搬送される缶詰缶内に定を添
加している。

連続的に流下させる流下装置では、缶内に封じ込められ
る流下液の量はノズル部を通過する時間に比例する０つ
まシ缶内に同−計を封入しようとすれば単位時間当りの
流下量はライン速度に比例しなければならない。従来、
このような連続流下装置で、ライン速度に応じて流ｆｔ
？変えるものとして、例えば特開昭５８−１８４３９６
号公報に示されているようにノズルを２組設け、低速時
には１組、高速時には２組のノズルより流下させるもの
が知られている。これらの流下装置の場合、流下量はノ
ズルの穴径と個数で決定し、補助的に液面高さで行なっ
ている。しかし、液面高さてよる流下量の調整は、１ノ
ズル型の場合は有効であるが、２ノズル型では他方のノ
ズルにも影響を与えるので一方のノズルのみの流下量を
調整することができない不都合がある。そのため、最終
的にはノズルの交（ｑで対処しなければならない。ノズ
ルの交換は、タンク内の液を全て排出してから行なわな
ければならず、また駆低温になっているため、外気が入
シ込むと装置内で水蒸気が氷結したりして時間的および
技術的にかなり困難な作業である。

また、本出願人け、先に加圧型貯溜タンクの内圧を制飢
すると共に、パルスモータで滴下ノズルのニードルバル
ブの開き度を制ａｔ＋することにより、液化ガスの流下
に？制菌するようにした液化ガス病下装ｆを提案した（
特開昭５９−３４１００号、特開昭５９−１０６７９９
号）。

発明が解決しようとする問題点 近時、缶詰製造ラインの高速化に伴なって、高速シーマ
が導入されてきている。高速シーマけ、高速、低速の２
スピードで運転できる機種が主であるが、スタート時は
低速で運転を始め装置が定常状態に達したら高速に変速
する。その変速方法には、モータのボールチェンジによ
り速度比を１：２のステップ状に変速するものと、イン
バータによりなめらかに変速するものとがある。ボール
チェンジによる変速時には、１瞬モータへの通電を切る
必要があり、第６図ＣＶｃ示すように速度が急だ落込む
。またインバータによる変速は第７図に示すようになめ
らかではあるが、高速、低速時の速度設定が任意にでき
、速度比は１：２とは限らないし、速度設定が容易なた
め、缶欅の変更や運転状況により稼動中に設定を変更し
ている。

このような場合、前記従来の装置では、特に第６．７図
に示すＡ％Ｃ％Ｅ、Ｆ％Ｈ，Ｊ、Ｋ。

Ｌの変速区間では、速度に対応して流下量を連続的て変
更することができない。そのため、適正量の液化ガスを
充填することができず、内圧不良缶が発生する問題点か
あつ念。また２組ノズルの場合は、第７図に示す速度に
の区間や、缶種を変更した際にはノズル自体を交換しな
ければならず、その為に無駄な時間を費さねばならなか
った。

さらに、タンク内圧を制御することによって倣調整する
ものは、タンク内を加圧することにより流速が速くなり
、缶内に滴下した際の飛散が多くなり缶内圧のバラツキ
が発生しやすいと共に、缶内圧を制御するために製雪が
複雑化する問題があった。

また、従来低速ラインでは歩留り？考慮して間欠滴下方
式が採用され、高速ラインでは連続流下方式が採用され
ている。その為、従来は液化添７Ｊｎ装置を低速用、高
速用と別個に用意す″る必要があった。

本発明は、前記実トＨに鑑み創案されたものであって、
解放型タンクに於いてライン速度を常に監視し、その速
度変化に追従して液化ガス流下量を連続的に調整し、変
速時にも常に適正量の液化ガスをノズルの交換なしに流
下させることがで負、また装置の改造なしに流下方式、
間欠方式ｆｉｌｌ宜選択できるような流下装置の速度追
従制御方法及びその装置ｆ提供することを目的とするも
のであるう 問題点を解決するための手段 ニードルバルブによる液化ガス流下＄＋ｆＫ於いて、バ
ルブの開度と流量は第５図Ｈ）に示すような関係がある
。そして、缶内への流下量はライン速度に比例するが、
実際に必要とする流下量は缶種毎に異なるので、速度に
対する流量の傾きも第５図幹）に示すように缶棟毎に異
ならなければならない。さらに、液化ガスは、流下され
てから巻締られるまでの間に蒸発してしまうｅその蒸発
量はライン速度に応じて異なり、低速域では蒸発量が多
くなる。従って、その間の蒸発量を前記第５図（ロ）で
得られた流量に第５図（ハ）に示すようにオフセットｔ
ｉとして上乗せする必要がある。それによって必要流量
の絶体値が得られる。なお、同図に於いて、ａが第５図
＃１）で得らｈた線図、ｂが蒸発を考慮しない線図、Ｃ
が蒸発量を加味した線図をそれぞれ示している。

従って、ｄが蒸ｉｔａ、ｅがオフセット量となる。

而して、第５図（ロ）に示すように速度、流量変換を缶
種毎に任意に設定できるゲイン設定器と、ゲイン設定器
で得られたものに必要オフセット歇を設定できるオフセ
ット設定器とを設けることｒＣよって、いかなる缶棟及
びフィードピッチのシーマでも、速ｔＷＫ対応して適正
な必要流量を設定できる。このようにして設定された必
要流面全第５図上）によりバルブの開度に換算すること
によって、いかなるフィードピッチのシーマでも、缶捜
でも対応が可能となる。本発明は、この原理に基づいて
なされたものである。

第１の発明の流下装置の制御方法は、缶種等の被流下物
添加条件に応じてラインスピードに対するニードルバル
ブの開度量を速度開度変換設定器２０により設定し、該
設定データを基に速度検出手段だよる検出速度によって
該速度に対応する前記ニードルバルブの開度量を演算し
、該演算値とポテンショメータ１０により実測された前
記ニードルバルブの開度量とを比較し、その比較Ｍ？パ
ルス変換器に出力してパルスモータを回転させ前記ニー
ドルバルブの開ｆｆ、量を調整することによって、ライ
ンスピードの変化に追従して流下Ｗｋｆ連読的に制御で
きるようにしたのである。

第２の発明の流下装置の制御方法は、第１の発明にライ
ンスピードが低速域の場合は自動的に間欠滴下方式に切
り替るような制一手段を付加したものである口即ち、速
度検出手段によって検出された速度が高速の場合は、第
１発明の方法を実施し、低速の場合は低速域内での速度
変動に伴なって滴下タイミング及びバルブ開放時間ｅ制
御してニードルバルブを間欠的に開閉するようにした。

第３の発明にｒ、上記発明の制一方法を実施するための
装置で、ライン速度を検出する検出手段と、ニードルバ
ルブの開度を検出するポテンショメータと、ニードルバ
ルブの開度を制御するパルスモータと、バルブを開閉す
るソレノイドと、缶種等被流下物添加条件に応じてライ
ンスピードに対するニードルバルブの開度量を設定する
速度開度変換設定器２０と、前記速度開度変換設定器２
０よジの設定値、前記速度検出よりの速度データ及び前
記ポテンショメータよりの開度データを入力することに
よりパルスモータに回転信号全送出する演算側（財）部
とより構成されているものである。

作・用 速度咲知手段によりラインスピードｆ検知して速度読込
みを行ない、該速度に基づいてニードルバルブの磨製開
度を演算するロ一方ポテンショメータ１０により現在の
開度を検知し、前記演算値と実測直とを比較し、開度不
足又は開度過剰の場合パルスモータに信号を送出し、パ
ルスモータを必要址だけ回転させる。それによって、ニ
ードルバルブの開度量が常にラインスピードに追従して
制御される。また、速度に対するニードルバルブの必要
開度量は、缶種等の流下物添加条件によって異なるが、
速度開度変換設定器２０により任意に設定できるので、
すべての缶種やシーマにＡ用できる。

実施例 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳述する。

ｍ１図は本発明の制一方法を実施する液化ガス流下装置
のバルブユニットを示す。

図において、１は図示しない液化ガス貯溜タンクの底部
開口部に設けられたバルブシートであり、該バルブシー
トのバルブ孔２の開度をニードル３のストローク量を変
更することによって調節し、液化ガス貯溜タンクからの
液化ガス流下量を調節するようになっている。

前記ニードル３は、その上端部がバルブ開閉ソレノイド
４のアーマチユア５に固定されていて、ソレノイド４の
作用により吸引されて上昇し、バルブ孔２ｆｔ開く。

前記アーマチーブ５０ストローク中に位置するように開
ｌｆ調節ねじ６が配設され、アーマチユア５の上昇行程
を規制するストッパーとして作用する。この開度調節ね
じ６は、バルブ開度調節用パルスモータ７の回動により
上下動し、アーマチュア５　（ニードル３）のストロー
クを調節する。即ち、パルスモータの回転により図中の
Ａ寸法が増減し、バルブの開度がＡ寸法によって規制さ
れる。

８はパルスモータ７の軸に固定された歯車であり、該歯
車８にバルブ開度確認ポテンショメータ１０の歯車１１
が噛み合っている。従って、パルスモータ７の回転は歯
車８．１１１？−してポテンショメータへ云えられる。

つまりＡ寸法の増減ハボテンショメータ１０の回転角に
変換され、現在のＡ寸法がゼテンショメータ１０から電
圧で出力される。よって、この電圧を調べることにより
現在の開度が読み暇れる。

次に、前記液化ガス流下装置の流下制陶方法ｆ第２図に
より説明する。

本制御方法は、前記ニードルのストローク量をライン速
度及び缶種に応じてマイクロコンピュータ（以下、ＣＰ
Ｕと言う）によって制御するものである。

まず、速度の検出は、１缶巻締るごとに１回転する図示
しないシーマのシャフトにカム１５ヲ暇付け、それをセ
ンサ１６により計数することによって行われ、該信号が
速度変１ｑ器１７により速度データに変換され、ＣＰＵ
に入力される。一方ボテンショメータ１０からＵ現在の
開度データが入力される。さらに、ゲイン設定器２１及
びオフセット設定器２２からなる速度−開度変換設定器
２０に缶種及びオフセット敬を設定することによって、
これらの設定値がＣＰＵに入力される。速度−開度変換
は、前述したように速度、流量変換のデータを予め入力
してあり、それをゲイン設定器で選択し、それにオフセ
ット設定器でオフセットＷｋｋ設定することによって、
速度に対する蒸発散を加味した必要る。従って、ゲイン
設定器２１及びオフセット設定器２２０組合せにより、
いかなるフィードピッチのシーマでも、缶種で対応が可
能である。

ＣＰＵは、速度謡込によって速度開度変換設定器２０の
指示に従って現在の速度に対応するニードルバルブの開
度量を演算し、該演算値とポテンショメータ１０により
実測された実測値とを比較する。なお、ポテンショメー
タよりのニードバルブの開度データは、開度表示器２４
に表示される。

実測値と演算値が相違して開度が不足している場合は、
開度量１６号をパルス変換器２５で所定数のパルスに変
換してパルスモータ７を所定量回転させて、Ａ寸法を拡
げる。逆に開度が過剰の場合は開度減信号を印加し、Ａ
寸法を縮める。

以上のようにして、へ寸法が設定され、シーマが運転中
であり、かつコンベヤ上の缶のイｆ無を缶検出センサ２
６によって険出し缶が有る場合はソレノイド４が作動し
て、アーマチュア５がＡ寸法だけ吸引される。それによ
ってニードル３が上昇し、バルブがチ定量開かれてコン
ベヤ上の缶内に液化ガスが流下される。また、シーマが
停止中またはコンベヤ上に缶がない場合は、ソレノイド
ｌｌｔ作動されず、バルブは閉じた状態である。

以上のようなルーチンを繰り返して、ライン速度を常時
速度検出手段（速度検出カム１５及びセンサ１６）によ
り監視して、速度に追従して流下量を連続して制御する
０第３図に以上のルーチンを示す。この場合は、シーマ
が運転中及びコンベヤ上を缶が搬送されている限シ、バ
ルブは常時開かれ、液化ガスは連続流下される・第４図
は、第２の発明の実施例のルーチンを示すフローチャー
トである。この場合は、高速域では連続流下方式とし、
バルブ開閉頻度が少′　　なく、また加圧無しに所定量
が注入できる低速域では歩留りを考慮して間欠滴下方式
としであるＯ 即ち、ライン速度判別回路を付加し、予め設定された速
度よりライン速度が高速であれば、前記実施例と同様に
連続流下ルーチンを形成し、低速であれば間欠滴下ルー
チン金形成する口間欠滴下では、バルブ開度は固定であ
り、低速域内での速度変動に対して、滴下タイミングと
バルブ解放時間が制御できるようになっている。滴下タ
イミングは、缶内の理想の位置に滴下させるためのもの
で、速度によってそのタイミングは異なる。本実施例で
は、速度に対応する滴下タイミングを予め入力して置き
、速度を検出することによってＣＰＵが演算し、自動的
に滴下タイミングが設定される。また、バルブ解放時間
も同様に速度を検出する仁とによってＣＰＵが演算し、
自動的にバルブ解放時間が設定される。

従って、間欠滴下ルーチンの場合は、まず読込まれた速
度によりバルブ開放時間を計算し、杉。

次いバルブ開放タイミングを計算する０そしてシーマが
運転中であり、かつ缶有償号があると前記セット直に従
ってニードルバルブが所定のタイミングで所定時間開閉
する。

従って、本実施例の場合に、１つの装置で連続流下及び
間欠滴下を行なうことができる。

以上の各実施例は、缶詰缶に液化ガスを流下添加する場
合についてのみ説明【７たが、水容発明は必ずしもこの
場合に限らず、コンベヤ上を連続して搬送される容器内
に所定量の液体を充填する場合等に適用できることは言
うまでもない。

発明の効果 以上のように、本発明は、従来困難視されていた速度に
追従して流下ｉｔを連続的に制御する方式を始めて実用
化したものであり、次のような顕著な効果を奏するもの
である。

即ち、本発明はライン速度を常に監視し、その速度変化
に追従して液化ガス流下量を連続的にルＭ整するので、
変速時にも常に適正量の液化ガス全ノズルの交換なしに
流下させることができる。また、速度開度変換設定器を
設けたから、すべての午睡や充填条件に両用できる。そ
して、ライン速度の変化に応じてバルブの開度をｉｔａ
整し、常に鏝１４量を流下させるので、従来のようにタ
ンクの内圧を制御して微調整を行なう必要がない。

しかも、１合の装置で連続流下方式と間欠滴下方式を選
択的に実施することができるので、ｖｅ来のように専用
の装置を別々に備える必要がない。そして、本発明は、
あらゆるラインへのＩｉ！ｉｉ応がｏＴ能であり、かつ
液化ガスの有効利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の実厖例を示すものであり、第１Ｍ
はバルブユニットの概略側面図、第２図は制御装置の入
出力図、３図は第１発明のフローチャート、ｔＡｆ、４
図は第２発明のフローチャート、第５図は速度−開度変
換の原理を示すグラフで曾）は開度と流量の関係、（ロ
）はゲイン設定器の原理、（ハ）はオフセット設定器の
＠理を示すグラフ、第６図はボールチェンジシーマの運
転状態を示すグラフである。 １：バルブシート　２：バルブ孔　３：ニードル　４：
バルブ開閉ンレノイド　５ニア−マチエア　６：開度調
節ねじ　７：パルスモータ８．１１：ギヤ　１０：ボテ
ンショメータ１５：速度検出カム　１６：センサ　２０
：速度−開度変換設定器 特許出願人　　東洋製罐味式会仕 出願人代理人　弁理士　佐　　藤　　文　　男（ほか２
名） 箪　　　ｌ　　　図 第　　　２　　　図 徂　　　３　　３ 竪 早　　　５　　　図 開度　　　　　　　　　　　　　　　速度（４）　　　
　　　　　　　　　　（・）速度 （・・） 軍　　　６　　　図 時間ｔ→ 第　　　７　　　図 時″Ｉ！１ｔ→ 手続補正１１！−（自発） 昭和　６１年２月６　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ニードルバルブの開度量を調整することによって流
   下量を制御する方法において、缶種等被流下物添加条件
   に応じてラインスピードに対するニードルバルブの開度
   量を速度開度変換設定器により設定し、該設定データを
   基に速度検出手段による検出速度によって該速度に対応
   する前記ニードルバルブの必要開度量を演算し、該演算
   値とポテンショメータにより実測された前記ニードルバ
   ルブの開度量とを比較し、その比較値をパルス変換器に
   出力してパルスモータを回転させ前記ニードルバルブの
   開度量を調整することによって、ラインスピードの変化
   に追従して流下量を連続的に制御できるようにしたこと
   を特徴とする流下装置の流下量制御方法。 ２）ニードルバルブの開度量を調整することによって流
   下量を制御する方法において、缶種等被流下物添加条件
   に応じてラインスピードに対するニードルバルブの開度
   量を速度開度変換設定器により予め設定し、速度検出手
   段によって検出されたライン速度が高速の場合は、前記
   設定データを基に前記検出速度に対応する前記ニードル
   バルブの必要開度量を演算し、その演算値とポテンショ
   メータにより実測された前記ニードルバルブの開度量と
   を比較し、その比較値をパルス変換器に出力してパルス
   モータを回転させ前記ニードルバルブの開度量を調整す
   ることによって、ラインスピードの変化に追従して流下
   量を連続的に制御し、前記ライン速度が低速の場合は、
   低速域内での速度変動に伴なって滴下タイミング及びバ
   ルブ開放時間を制御してニードルバルブを間欠的に開閉
   し、被添加向を間欠的に滴下するようにしたことを特徴
   とする流下量制御方法。 ３）ニードルバルブの開度量を調整することによって流
   下量を制御する流下装置の流下量制御装置において、ラ
   イン速度を検出する検出手段と、ニードルバルブの開度
   を検出するポテンショメータと、ニードルバルブの開度
   を制御するパルスモータと、バルブを開閉するソレノイ
   ドと、缶種等被流下物添加条件に応じてラインスピード
   に対するニードルバルブの開度量を設定する速度開度変
   換設定器と、前記速度開度変換設定器よりの設定値、前
   記速度検出手段よりの速度データ及び前記ポテンショメ
   ータよりの開度データを入力することによりパルスモー
   タに回転信号を送出する演算制御部とより構成されてい
   ることを特徴とする流下装置の流下量制御装置。