TWI336311B - Filling failure judging device and filling device - Google Patents

Description

1336311 九、發明說明： C發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種用來判定待填入液體之容器（例 5 如，填入啤酒的啤酒桶）是否填充不足的填充失敗判定裝 置。此外，本發明係有關於一種用於填入啤酒於容器（例 如，啤酒桶）的填充裝置，其係具有該填充失敗判定裝置。 【先前技術3 發明背景 10 市售啤酒通常為瓶裝或罐裝。此外，啤酒也會以玻璃 杯或馬克杯來賣。在此情況下，啤酒是在釀造所裝入啤酒 專用的啤酒桶或貯罐，然後輸送到餐館等等。在餐館等等 中，通過聯結於啤酒桶的專用分配器，啤酒倒入玻璃杯或 馬克杯。 15 在釀造所中，是用填充裝置來填入啤酒於啤酒桶。該 填充裝置包含多個填充部件。填充部件各包含：一用於調 整啤酒流率的流量控制閥；以及，一填充頭。 在填入啤酒於啤酒桶時，先行填充預應力氣體 (pre-stress gas)(例如，惰性氣體）於該。皁酒桶，藉此以預定 20 壓力預先使該啤酒桶有應力。在填入啤酒於該啤酒桶時， 預應力氣體可防止已溶入啤酒的二氧化碳與啤酒分離，而 且在填入啤酒於啤酒桶時可防止啤酒本身起泡。在填充啤 酒時，根據啤酒的填充重量來逐漸排出該啤酒桶的預應力 氣體藉此使啤酒桶的壓力保持不變。 5 不過，在完全打開填充部件的流量控制閥的情形下， 啤酒的填充迷度會急速增加。因此，原先應排出的預應力 氣體會混入啤酒的流動而在有些情形下會以相對高壓壓縮 於啤酒桶内。 在單獨通過分配器由有如上述壓縮預應力氣體的啤酒 桶抽出啤酒時，預應力氣體也會與啤酒一起被抽出。因此， 啤酒的抽出逮度會大幅增加。因此，會產生大量而且直徑 比平常大的氣泡 。換言之，就此情形而言’在D皁酒水平上 不可能形成細小的氣泡，這不是消費者所偏好的。 在填充部件已製成其中有如上述壓縮預應力氣體而填 充不足之啤酒桶的情形下，該填充部件極有可能類似地繼 續製作啤酒填充不足的啤酒桶。因此，在啤洒填充不足之 桶會在特定填充部件製成的情形下，預料會停掉該特 定填充部件的操作。 曰本未經審查專利申請案第2000-289720號揭示一種 包裝刪量檢驗系統，其係包含：一用於製成商品的包裝機 器·一 ° 用於測量商品重量的重量檢驗器；以及，一在商品 包裝後用於檢驗商品密封狀態的密封檢驗器。在日本未經 審查專利申請案第2000-289720號所揭示的包裝測量檢驗 系统令’在用密封檢驗器判斷出失敗會繼續的情形下，會 停止包裝機器所執行的包裝操作。 θ不過，在每次填充失敗就停下整個填充裝置的操作而 疋多個填充部件中之一個特定填充部件造成填充失敗的 清形下’會使生產率劣化而不切實際。 有許多情形是在哗酒桶已輸送到市場當啤酒通過商店 中之專用分配器由啤酒桶實際抽出時才能發現填充部件所 填充哮酒桶是否不足。因此，在㈣中發現啤酒填充不足 之皁/酉桶的情形下’極可能有大㈣酒填充不足的哮酒桶 已輸送到市場。在釀造所有可能進行檢驗來敎啤酒桶是 否充刀填入啤酒。然而，檢驗操作很複雜。此外，檢驗啤 酒桶是否充分填入啤酒也很花時間。 為了解決問題，本案發明人對於以上事物有做過實際 調i。基於調整的結果，本案發明人獲悉在啤酒桶輸送到 市場之前可簡單迅速地判斷啤酒桶是否充分填入啤酒，換 5之，在填入啤酒於啤酒桶時，以測量啤酒的填充速度來 判定。 基於上述情形，吾等已完成本發明。本發明之一目標 是要提供一種填充失敗判定裝置能簡單迅速地判定容器 (例如，啤酒桶）沒有充分填入啤酒。本發明另一目標是要提 供一種具有該填充失敗判定裝置的填充裝置。 【考^明内溶L】 發明概要 為了實現上述目標，第一方面提供一種填充失敗判定 裝置，其係包含-填充速度測量構件用以測量用多個液體 填充構件中之個填人—液體於—容器的填充速度，該等 f個液體填充構件係祕填人__預定重量的_於多個容 器中之每-個’其中：在該填充速度測量構件所測得的填 充速度大㈣歧的情形下，判定㈣填充速度來填入液 換言之，在第四方面中，有可能防止填充不足的容器 在市上流通。 署提供—種如第三或第四方面所述的填充裝 -用於停止由1體填充構件填人液體於容 益的液體填奸止構件，該㈣填充 充分填入該液體的容器相對應 是 填入液體的錢不小於預㈣絲。條件疋^未充为 換言之，在第 而不用相關的液髀 ，為了防止產生填充不足的容器， 除停掉整個填充裝I填充液體。因此，有可能排 如，為—設於該液體填^要性。該液體填充停止構件，例 *六方*提=:件的流量控制閥。 述的填充裝置，其更5第三至第五方面中之任-方面所 填充構件的容器供二於停止供給新容器至-液體 定為未充分填入該液：構件’該液體填充構件係與被判 未充分填人液_’欠^容器相對應，停止的條件是容器 致不小於預定的次數。 換言之，在第六 器’而不供給容器至，為了防止產生填充不足的容 排除停掉整個填以的㈣填充構件。因此，有可能 例如，為-用於從輸送=要性。魏器供給停止構件， 容器至該液體填充構件;;^邊暫時扣留容器來跳過供給 :七方面提供—種用於填入液體於 置其係包含：多個 令盗的填充裝 1定重量的# 充構件，彼等係用於各自填入 ★體於多個容器-填充失敗判定二 5 5 10 換言之’在第七方面中’為了防止產生填充不足的容 心而不__韻填域絲填充㈣。因此，有可 =除h掉整個填充裝置的必要性。在輸送容器到市場之 月J亦即’在填充液體時，可判定容器是否填充不足。因 此’可輕易發現填充不足的容器。該液體填充停止構件， 列如，為一設於該液體填充構件的流量控制閥。 第八方面提供-種用於填人液體於—容器的填充寰 15 其係包含4個液體填充構件，彼等制於各自填二 :預定重量的液體於多個容器；—填充失敗狀構件，、其 :用於判斷用該等多個液體填充構件填入該等容器的液體 疋否不足；以及，-用於停止供給新容器至—液體填 件的容器供給停止構件，，騎體填域件係與被判定為 20 是否不足#多個液體填充構件填人該等容器的液體 及…㈣填充停止構件，其制於停止由 液體填充2件填人賴於容11的液體填充停止構件，該 岸复=件係與被判定為未充分填人該液體的容器相對 料2充失關定構件判替止的條件是容器未充 、之體的次數不小於預定的次數。 未充分填人該㈣的容H相對應，轉充失敗狀構件判 斷停止的條件疋谷II未充分填人液體的次數不小於預 次數。 的 。換言之，在第八方面中，為了防止產生填充不足的容 器，而不供給容器至相關的液體填充構件。因此，有可= 排除停掉整個填充裝置的必要性4輸送容器到市場= 10 前，亦即，在填充液體時，可判定容器是否填充不足。因 此，可輕易發現填充不足的容器。例如，該容器供給停止 構件為一用於從輸送通道兩邊暫時扣留容器（其係沿著輸 送通道輸送）來跳過供給容器至該液體填充構件的構件。 根據第九方面，如同第七或第八方面，該填充失敗判 定構件包含一填充速度測量構件用於測量用該等多個液體 填充構件填入該液體於各個容器時的填充速度，而且該填 充失敗判定構件判斷以一填充速度填入液體於一容器會不 足的條件是該填充速度測量構件所測得的填充速度大於一 預定值。 換言之’在第九方面中，在飲料填充速度相對低的情 形下，啤酒中不會有預應力氣體。因此，不會有預應力氣 體留在容器中。因此，當以液體的填充速度是否高於預定 值來判斷時’能判定容器是否填充不足。因此，可輕易找 出填充不足的容II。就此而論，填充速度可為填充液體時 的最大值或平均值。 6根據第十方面，如同第七或第八方面，該填充失敗判 疋構件包3 -填充後容器測重構件用於測量用各個液體填 充構件填人飲料於各個容器的重量，*且該填充失敗判定 _ ϋ足的條件是用該填充後容器測重構件 Η出的合IS重Ϊ小於1定的填充後容器參考重量。 旦換。之f十方面是判定該填充重量是否小於一預定 重里換。之’判疋該容器是否填充不足。因此，可輕易 找出填充失敗容器。 1336311 的元件用相同的兀件符號表示。已適當改變附圖的比例以 利瞭解。就此而論，就以下的解釋而言，啤酒是填入啤酒 桶。不過，應注意，上述情形只是例子，本發明涵蓋所有 把液體填入容器的情形。 5 帛的概念視®係根據本發明® 酒填充啤酒 桶的填充裝置。如第1圖所示的填充裝置1〇包含：一輸送通 道11(例如’輸送機）’其係用於在箭頭Α方向輸送多個桶子 (例如，多個啤酒桶40);以及，一環形旋轉通道（annular rotary paSSage)20，其係配置於輸送通道丨丨附近，用於在箭 10 頭B方向繼續輸送啤酒桶4〇。 在旋轉通道20中，沿著周向每隔一定間隔排列多個用 於填入哗酒於啤酒桶40的填充部件21(例如，2〇個填充部件 21)。在第1圖中’各在數個對應至位於旋轉通道2〇中之啤 酒桶40的位置提供填充部件f。 15 第2圖為沿著第1圖直線I-Ι繪出的填充部件縱向橫截面 圖。在第2圖中，以啤酒桶4〇之金屬蓋朝下的方式配置啤酒 桶40於旋轉通道20上。在填充裝置1〇的上半部中，裝設帶 有伸縮桿(extensible rod)52的氣缸51。在桿體52的前端部 份’聯結一組態大體為“+”的夾甜把手（clamp handle)53。當 20 操作氣缸51以伸出桿體52時，會把啤酒桶40夾在夾鉗把手 53、旋轉通道20之間。 填充部件F包含：能唾合啤酒桶40之桶孔（未圖示）的填 充頭23 ;以及，由哞酒儲存槽（未圖示）延伸至填充頭23的液 體輸送管22。哮酒儲存槽（未圖示）内的啤酒係通過液體輸送 13 1336311 此外，控制單元30包含：一用於計數每一填充部件ρ 產生填充失敗之次數的計數器33 ;以及，一儲存部件34， 其係用於儲存各種預定值、各種測量值、以及一下文會加 以描述的操作程式100。如附圖所示，該填充速度類填充失 5敗判定構件31、該重量類填充失敗判定構件32、計數器33、 以及儲存部件34均藉由雙向匯流排35而相互連接。 第3圖的流程圖係根據本發明第一具體實施例圖示填 充裝置的操作程式。下文參考第3圖，解釋本發明填充裝置 的操作。此一操作程式1〇〇係供每一填充部件F在填充裝置 1〇 1〇正常操作時執行。就此而論，在下述的解釋中，多個填 充部件F會被稱作填充部件Fi(i =1至20)。 在操作％式1〇〇的步驟1〇1中，取得目前啤酒桶供給 真充°卩件Fi的計數值Ni。例如，在供給啤酒桶4〇至填充 i5 ^Fl中之—填充部件1^的情形下，取得填充部件F5的計數 = N5。如第4圖所示’每一填充部件Fi的計數值Ni在計數器 中找方式為映射表(map卜因此，就此情形而言，可簡 單地取得映射表的當下計數值比^ 扣接下來，在步驟102中，用上游側星形輪13與導件14使 !〇 皁'酉桶4G由輸送通道11移動到旋轉通道20並且用填充部 5夹住，如則述。在空啤酒桶卯與旋轉通道如一起旋轉 4〇内通過供給管線55填充預定重量的預應力氣體於啤酒桶 内。接下來’在通過排放管線56排出預應力氣體到外面 將啤'自填人與填充料F 5之填絲2 3相關的啤酒桶4 〇。 第5圖的曲線圖表示填充時間與啤酒流速(填充速度)之 16 訊號命令值的關係。在第5圖中，橫軸為啤酒的填充時間。 •縱軸為控制單兀30所傳輸的啤酒流速訊號。根據圖示於曲 線圖的啤酒流速之訊號命令值，用流量控制閥26實際控制 啤酒的流速。 如第5圖所示’由時間％至時間L，哗酒的流速由流速 Q A逐漸增加到最大流速Q B。逐漸增加啤酒流速是理由是要 防止内含於啤酒的二氧化碳在填充時分離或起泡。接下 來，當啤酒的流速增加到最大流速QB時，啤酒以最大流速 QB由時間Τι至時間丁2繼續填入啤酒桶4〇。之後，在時間丁2， 10關閉流量控制26藉此立即關掉啤酒的供給。 3月再參考第3圖，在步驟1〇3中，用流量表25測量時間 Τι之後對應至最大流速qb之訊號命令值的實際填充速度 V。具體言之’根據流率資料（由流量表25傳送到控制單元 3〇)和掃描時間（先前設定的），計算出啤酒的實際填充速度 15 V。 在步驟104填充預定填充重量的啤酒之後，使相關的啤 酒桶40移動到下游側星形輪15附近。接下來，用下游側星 形輪15與導件16由旋轉通道2〇送回相關啤酒桶4〇到輸送通 2道丨1。之後，在步驟1〇5中，用測重構件17測量啤酒桶奶填 入皁酒之後的總重量z。暫時儲存填充速度v及總重量z 儲存部件34。 、 接下來，在步驟106中，用填充速度類填充失敗判定構 件31判斷填充速度v是否高於預定值^^預定值、為2 包含預應力氣體進入啤酒之流動下啤酒可填入啤酒摘之填 17 1336311 (未圖示）供給至相關的填充部件F5。亦即，流量控制閥26 用來作為一用於停止填入啤酒（液體）於在特定填充部件 朽(例如，填充部件Fs)處之啤酒桶的液體填充停止構件。 如前述，即使填充裝置1〇繼續操作，填充部件&不會 5把皁酒填入其他的啤酒桶4〇。目此，有可能避免出現其他 啤酒桶40繼續被填充部件Fs填入不足啤酒的情形。因此， 在本發明中，即使有填充失敗的情形，也不必停止整個填 充敦置10。 此外，在步驟112中，停止構件60是用控制單元3〇以預 1〇定時序來發動，藉此不會供給新的空啤酒桶40給相關的填 充部件&。第6a及6b圖為的部份放大圖係放大部份填充裝 置用來解釋該停止構件。在附圖中，停止構件6〇包含：配 置於輸送通道11之一邊的一對連接桿62A;以及，配置於輸 送通道11之另一邊而面對連接桿62A的一對連接桿62B。 15 如附圖所示，一對連接桿6 2 A係經連接成彼此之間有一 預疋角度。連接朴62A對的角隅部份做成能轉動的轉軸部份 63A。同樣，連接桿62B對的角隅部份做成能轉動的轉軸部 份63B。由第6a圖可見，停止構件6〇的轉軸部份63A、63B 均偏離輸送通道11。 !0 如第6b圖所示，當停止構件60被發動時，連接桿對 62A、62B各自繞著轉轴部份63A、63B以相反彼此的方向旋 轉。如前述’連接桿62A、62B中之一末端部份61A、61B 會各自靠近輸送通道11在縱向的中心線。因此，連接桿 62A、62B中之一末端部份61A、61B會暫時使在輸送通道11 20

中輪送的相桶4G停止H 到相關的填充部件F5。當輯通^相卿不會供給 構件⑼回到初始位置藉此可釋錢轉時，停止 叫會供給麵鄰的填充部。因此，吟酒桶 酒_的供給跳過故障的填充部件;;’停止構件6〇可使啤 充一 10 15 ==停止哮酒至啤酒桶的填充時，使用此-停止 _別有利’亦即，在不可能進行步驟川的處理時， 使用此一停止構件60特別有利。 上述在本發明中，用填充速度類填充失敗判定構 及/或重里類填充失敗判定構件η可m判定啤酒桶 40疋否填充不足。此外’即使是在特定的填充部件Fi會產 生啤酒填林足之相桶侧情形下，使用流量控制閥％ 及/或停止構件60仍有可能防止繼續產生啤酒填充不足的 啤酒桶40。 在參照附圖所解釋的具體實施例中，流量表25是配置 在流量控制閥26的上游。不過，可將流量表25配置於流量 20控制閥26的下游’例如，流量表25可配置在填充頭23裡面。 就此情形而言’啤酒的填充速度是直接用流量表25來測 量。因此’顯然可更加確實地判斷出啤酒桶40是否填入足 夠的啤酒。 可省略步驟106、1〇7中之一個與步驟111、112中之一 21 1336311 個。在步驟106中’填充速度V在填充階段的平均值可與另 一預定值做比較。 在未圖示於附圖的具體實施例中，在第3圖之步驟1〇4 元成填充啤酒之剛，可做與步驟106中之填充速度v及預定 值V〇有關的判斷❹於正在填充啤酒時判斷出填充速度v大於 預定值VG的情形下，強迫停止啤酒填充操作可減少啤酒的 浪費。 10 此外，在未圖示於附圖的具體實施例中，在填充時間 比預定值短的情形下，使用填充時間可判斷填充啤酒的失 敗，而不是步驟106的填充速度V。同樣，在填充時間比另 一預定值長的情形下’使用填充時間可判斷填充啤酒的失 敗，而不是步驟107的總重量Z。很顯然上述情形都包含在 本發明的範圍内。 15 已用典型的具體實施例來解釋本發明。不過，應注意， 熟諳此藝者仍可做出各種改變、省略及增添而不脫離本~發 明的範疇。 C国式簡單説明】 第1圖的概念視圖係根據本發明圖示以哮酒填充啤酉 桶的填充裝置。 20 第2圖為沿著第1圖直線I-Ι繪出的填充部件縱向橫截面 圖 第3圖的流程圖係圖示本發明填充裝置的操作程式。 第4圖的視圖係圖示多個填充部件與計數值的映射表 第5圖的視圖係圖示填充時間與啤酒流速之訊號命人 22 1336311 值的關係。 第6a圖的第一部份放大圖係圖示用以解釋停止構件的 部份填充裝置。 第6b圖的第二部份放大圖係圖不用以解釋停止構件的 部份填充裝置。 【主要元件符號說明】

10.. ·填充裝置 11.. .輸送通道 13.. .星形輪 14.. .導件 15.. .星形輪 16.. .導件 17.. .測重構件 18.··分枝輸送通道 19.. .起動部件 20.. .環形旋轉通道 22.. .液體輸送管 23.. .填充頭 25.. .流量表 26.. .流量控制閥 30.. .控制單元 31…填充速度類填充失敗判定 構件 32. .·重量類填充失敗判定構件 33.. .計數 34.. .儲存部件 35.. .雙向匯流排 40…啤酒桶 51.. .氣缸 52.. .伸縮桿 53…夾翻·把手 55.. .供給管線 56…排放管線 57··.控制閥 60…停止構件 61A，61B…末端部份 62A，62B…連接桿 63A，63B...轉輔部份 100…操作程式 101.··取得待使用填充部件朽 的計數值Ni 102…用相關填充部件開始填 入空啤酒桶 103…偵測啤酒填充速度v 23

Claims (1)

1336311 I第96133464號專利申請案申請專概@替換本 2010 年4 月 _ 十、申二一修(更㈣换Ψ 1-種填充失敗判定裝置，其係包含一填充速度測量構件 用以測量用多個液體填充構件中之一者將一液體填入 5 令器的填充速度，該等多個液體填充構件係用於將一 5 預定重量的液體填充於多個容器中之各者，其中 在該填充速度測量構件所測得的填充速度大於一 預定值的情形下，以該填充速度而填入液體的容器係被 判定為一未充分填充該液體的容器。 2·如申請專利範圍第1項之填充失敗判定裝置，其更包含 10 一填充後容器重量測定構件用於測量各個容器在已用 各個液體填充構件填入液體之後的重量，其中 在—容器用該填充後容器重量測定構件量出的重 量小於-預定之填充後容器參考重量的情形τ，該容器 係被判定為一未充分填充該液體的容器。 15 3·-種包含如申請專利範圍第_項之填充失敗判定裝 置的填充裝置。 4·如申請專利範圍第3項之填充裝置，其更包含一排出構 件用於由該填充裝置排出已被判定為未充分填充液體 的容器》 20 5.如中請專利範圍第3或4項之填充裝置，其更包含一液體 填充停止構件，其係用於在判定結果為該容器未充分填 充的發生次數不少於一預定次數的情形下，停止由與該 已判定為未充分填充液體之容器相對應的液體填充構 件填入液體於該容器。 25 1336311 6. 如申請專利範圍第3項之填充裝置，其更包含一容器供 給停止構件，其係用於在判定結果為該容器未充分填充 的發生次數不少於一預定次數的情形下，停止供給新容 器至與該被判定為未充分填充該液體的容器相對應的 5 液體填充構件。 7. —種用於填入一液體於容器内的填充裝置，其係包含： 多個液體填充構件，彼等係用於各自填入一預定重 量的液體於多個容器内； 一填充失敗判定構件，其係用於判定用該等多個液 10 體填充構件填入液體之該等容器是否為未充分填充；以 及， 一液體填充停止構件，其係用於在前述填充失敗判 定構件判定該容器為未充分填充的發生次數不少於一 預定次數的情形下，停止由與被判定為未充分填充的容 15 器相對應的該液體填充構件填入液體於該容器内。 8. —種用於填入一液體於容器内的填充裝置，其係包含： 多個液體填充構件，彼等係用於各自填入一預定重 量的液體於多個容器内； 一填充失敗判定構件，其係用於判定用該等多個液 20 體填充構件填入液體之該等容器是否為未充分填充；以 及， 一容器供給停止構件，其係用於在前述填充失敗判 定構件判定該容器為未充分填充的發生次數不少於一 預定次數的情形下，停止供給新容器至與該被判定為未 26 1336311 充分填充的容器相對應的液體填充構件。 9. 如申請專利範圍第7或8項之用於填入一液體於容器内 的填充裝置，其中該填充失敗判定構件包含一填充速度 測量構件用於在以該等多個液體填充構件填充該液體 5 於各個容器的時候測量一填充速度，而且 該填充失敗判定構件在以該填充速度測量構件所 測得的填充速度大於一預定值的情形下判斷以一填充 速度填入液體之該容器為未充分填充。 10. 如申請專利範圍第7或8項之用於填入一液體於容器内 10 的填充裝置，其中該填充失敗判定構件包含一填充後容 器重量測量構件用於測量經由各個飲料填充構件填入 液體之各個容器的重量，而且 該填充失敗判定構件在以該填充後容器重量測量 構件所測得的容器重量係小於一預定的填充後容器參 15 考重量的情形下判斷該容器為未充分填充。 11. 如申請專利範圍第7項之用於填入一液體於容器内的填 充裝置，其更包含一排出構件用於由該填充裝置排出被 判定為未充分填充的容器。 27