JPH04189703A - 液状物の定量充填方法 - 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Ｊ 本発明は液状物を袋やびんなどの容器に一定量ずつ順次
充填する方法に関するものである。

［従来の技術］ 例えば即席食品や弁当などに添付する調味料、濃縮液な
どの液状物は高分子フィルムの袋に一定量ずつ封入され
ている。このような液状物入り袋は、長尺の素材フィル
ムの二枚を重ね合わせるかまたは一枚を折り重ねて下向
きの長手方向へ送りながら長手方向へ延びる側縁部を熱
接着して縦接着部を連続形成するとともに、幅方向に熱
接着して横接着部を形成し、この横接着部の上方の筒状
部分に一定量の液状物を充填して更にその上方に横接着
部を形成し封入する動作を繰返すことによって連続的且
つ大量に製造され、横接着部の部分で切断することによ
り一個ずつに分離されることは周知である。

液状物は低粘度のものから高粘度のものまで多岐に亘っ
ており、縦接着部によって上方が開放した状態の筒状部
分に差込んだノズルから一定量ずつ間歇的に供給される
。

従来、前記のような食用の液状物を小量ずつ小さい容器
に充填するため、小容量の液体の輸送に適するカスケー
ドポンプを連続運転し、その吐出口とノズルとの間に設
けた電磁弁をタイマにより開閉し間歇的に供給する、と
いう手段を用いることが多い。しかしながら、この時間
制御による手段では、タイマ自身の誤差および電磁弁の
動作遅れ、更に電磁弁開閉の際に発生する圧力変動によ
って正確に所定の一定時間ずつ液状物を供給し一定量ず
つ充填することができず、かなりのばらつきを生じるの
を避けられない。このばらつきは少量ずつを充填する場
合に無視できない量であり、例えば即席麺に添付するス
ープの濃縮液または調味料の場合、食味を著しく変えて
しまうことがあって商品に対する信頼性を損う原因にも
なる。

Ｅ発明が解決しようとする課題〕 本発明が解決しようとする課題は、液状物をポンプによ
り輸送して多数の容器に順次充填する場合に電磁弁を開
閉する時間制御ではタイマや電磁弁に基因するばらつき
を避けられず、殊に少量ずつを充填する場合に製品の品
質の、古で信頼性が欠ける、という点である。

即ち、本発明は少量ずつであっても殆んどばらつきを生
じることなく一定量を充填できるようにしたものである
。

［課題を解決するための手段］ 液状物をポンプにより輸送して多数の容器に順次充填す
る従来技術がもっている前記課題を解決するため、本発
明はポンプとして回転容積形の一軸偏心ねじポンプを用
いるとともにその原動機として電気式のサーボモータを
用い、サーボモータを所定パルス数の駆動電流により運
転してポンプの回転数を制御することにより液状物の一
回当りの供給量を制御させることとした。

回転容積形の一軸偏心ねじポンプはよく知られているよ
うに、−條ねじの断面が真円である回転子と二條ねじの
断面が長円である固定子とを有しており、雄ねじ側の回
転子を雌ねじ側の固定子に嵌込んで固定子の中心に対し
て偏心した回転中心線上で回転させ、それらの間の密閉
空間が軸方向へ移動することによって液状物を吸込側か
ら吐出側へ無脈動で移送するものであり、吐出量は回転
数に正確に比例する。また、液状物を粘度に関係なく密
閉空間の移動即ち連続したピストン運動により回転数に
比例して移送できるばかりか、固形物を含有していても
回転子および固定子の一方を剛性材料で作りもう一方を
弾性材料で作ることにより支障なく移送することができ
る。

更に、このポンプは停止したとき液状物もその位置に停
止するので弁を用いなくても液状物の流れを制御でき、
且つ制御信号に対する応答性がきわめて高いという特性
をもっている。

本発明は一軸偏心ねじポンプがもっている吐出量が回転
数に正確に比例する、弁を用いなくても流れを制御でき
る、制御信号に対する応答性がきわめて高い、という前
記の特性を充分に発揮させ間歇駆動の各回毎に一定量ず
つの液状物を供給するなめ、原動機として電気式のサー
ボモータを用いた。

電気式のサーボモータとして交流および直流のいずれを
も用いることができ、これらは与えられた駆動電流のパ
ルス数に応じた回転角度の回転を負荷に関係なく行ない
、且つ駆動電流に対する起動、停止の応答性がきわめて
高いとともに目標回転速度までの立上がり時間が短かく
、更にフィードバック制御が可能であるという特性をも
っている。

液状物の一回当りの供給量、即ちポンプの一回当りの吐
出量は前述のように回転数によって定まるので、容器へ
の所定充填量に対応する回転数を設定してこの回転数に
達するまでのパルス数の駆動電流をサーボモータに与え
ることにより、−回当りの吐出量を一個の容器の所定充
填量に等しくすることができる。この場合、サーボモー
タは駆動電流に対する応答性がきわめて高いので、パル
ス数に正確に対応した回転数で回転することができ、吐
出量の精度が向上する。また、ポンプまたはサーボモー
タの実際の回転数を検出し、パルス数に対応する目標回
転数と比較し誤差を訂正させるフィードバック制御を加
えることにより、吐出量の精度を更に向上することがで
きる。

尚、本発明は前述の高分子フィルムを熱接着することに
より袋を作りながら順次充填することのほかに、既製の
びんなどに順次充填することにも適用される。

［作用ｊ −個の容器の所定充填量に等しい吐出量を与える回転数
に対応するパルス数を設定し、このパルス数の駆動電流
をサーボモータに与えて一軸偏心ねじポンプを前記回転
数だけ回転させ、液状物を容器に充填する。この操作を
容器毎に繰返して多数の容器に液状物を一定量ずつ充填
するものである。

［実施例］ 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、長尺の素材フィルム２を巻束１から引
出してほぼ鉛直に下方へ送りながら長手方向中心二等分
線上で折り返し、左右の側縁を揃えて折り重ねる。この
長手方向へ延びる側縁部を熱ロール型３で挾んで熱接着
することにより縦接着部４を連続形成するとともに、熱
押型５で挾み熱接着することにより幅方向の横接着部６
を形成し、この横接着部６の上方の上方が開放した筒状
部分７に差込んだノズル１１から一定量の液状物９を注
入充填して更にその上方に横接着部６を形成し液状物９
を封入する動作を繰返すことにより、液状物９を封入し
た袋８を連続的に製造するものである。

液状物９は貯槽１２に収容されており、これより吸込管
路１３を経て一軸偏心ねじポンプ１７に吸込まれ、その
回転数に比例した量の液状物９が吐出管路１４がらノズ
ル１１を経て筒部分７に注入されるものであり、ポンプ
１７は電気式のサーボモータ１５より歯車式の伝動装置
１６を経て駆動される。

先に述べたように、−軸偏心ねじポンプ１７の吐出量は
その回転数に正確に比例しているので、−個の袋８に封
入すべき液状物９の量、即ち一回当りの供給量は回転数
を設定することによって常に一定となる。ポンプ１７を
この回転数だけ駆動するサーボモータエ５の回転数も伝
動装置１６の変速比によって定まるので、サーボモータ
１５の運転回転数を目標値３１として発振器を含む操作
部３２に入力し、所定パルス数の駆動電流を発振させ、
増幅器３３で増幅してサーボモータ１５に送る。サーボ
モータ１５の実際の回転数は回転計３４で検知され、比
較部３５で予め設定した目標の回転数と比較されて誤差
を訂正するようになっている。

尚、ノズル１１は全体を充分に小径とするか、または先
端の開口を充分に小径とすることにより、ポンプ１７を
停止したときその吐出側の液状物９が流出するのを自身
の表面張力で停止させるようにするのが好ましい。

回転容積形の一軸偏心ねじポンプ１７はよく知られてい
るが、第２図を参照して雄ねじ形の−條ねじの断面が真
円である回転子１８と雌ねじ形の二條ねじの断面が長円
である固定子１９とを有しており、両端部に吸込口２１
と吐出口２２とを設けたハウジング２０に固定子１９が
嵌込み固定されているとともに回転子１８がこの固定子
１９に嵌込まれ、中空の駆動軸２３に貫通した自在接手
２４によって固定子１９の中心に対して偏心した回転中
心軸線上で回転する構成である。回転子１８と固定子１
９との間には密閉空間２５が形成されており、回転中心
軸線に直角の断面上で回転子１８は固定子１９の長円の
長径方向へ往復動し密閉空間２５を軸方向へ移動させる
ことによって吸込管路１３から吸込口２１に吸引した液
状物９を吐出口２２へ無脈動で移送し吐出管路１４がら
ノズル１１へ送るものである。

［発明の効果　］ 以上の説明から明かなように、回転容積形の一軸偏心ね
じポンプと電気式のサーボモータとを用いて容器への液
状物の供給量を回転数制御により制御させる本発明によ
ると、制御信号に対する応答の時間遅れや圧力変動更に
液状物の粘性などの影響を全く受けることなく計量して
供給することができ、少量ずつを充填する場合でも正確
に一定量ずつ充填し商品に対する信頼性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す配置図、第２図は一軸偏
心ねじポンプの一例を示す縦断面図である。 ８・・・袋、９・・・液状物、１１・・・ノズル、１５
・°。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液状物をポンプにより輸送して多数の容器に順次充填す
   るにあたり、ポンプとして回転容積形の一軸偏心ねじポ
   ンプを用いるとともにその原動機として電気式のサーボ
   モータを用い、前記サーボモータを所定パルス数の駆動
   電流により運転して前記ポンプの回転数を制御すること
   により液状物の一回当りの供給量を制御させることを特
   徴とする液状物の定量充填方法。