JPH0798521B2 - 回転式重量充填装置 - Google Patents

回転式重量充填装置

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JPH0798521B2
JPH0798521B2 JP61194151A JP19415186A JPH0798521B2 JP H0798521 B2 JPH0798521 B2 JP H0798521B2 JP 61194151 A JP61194151 A JP 61194151A JP 19415186 A JP19415186 A JP 19415186A JP H0798521 B2 JPH0798521 B2 JP H0798521B2
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filling
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茂 吉田
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、重量計で計量した重量が所定重量になったら
充填を終了するようにした回転式重量充填装置に関し、
より詳しくは重量計としてロバーバル型重量計を用いた
回転式重量充填装置に関する。
「従来の技術」 従来、ロバーバル型重量計を用いた回転式重量充填装置
として、一方向に回転駆動される回転体と、水平方向に
配設したビームの一端を上記回転体に連結し、他端の自
由端に容器を支持する支持テーブルを連結したロバーバ
ル型重量計と、上記支持テーブルの上方に配設されてそ
の支持テーブル上に供給される容器内に充填物を充填す
る充填バルブと、上記ロバーバル型重量計からの計量信
号を入力するとともに上記充填バルブの開閉を制御する
制御装置とを備え、この制御装置により上記ロバーバル
型重量計で計量した重量が所定重量になったら充填バル
ブを閉鎖させるようにしたものが知られている（特開昭
57−111417号）。
「発明が解決しようとする問題点」 そして従来、上記ロバーバル型重量計は、回転式重量充
填装置への組込みの容易さを考慮して、通常はその水平
方向に配設したビームが回転体の半径方向となるように
配置して、そのビーム半径方向内方端を回転体に固定
し、他端の半径方向外方端に上記支持テーブルを連結す
るようにしている。
上記ロバーバル型重量計は、一般にその他の重量計に比
較して高精度な計量を行なうことができるので、通常の
充填物を充填するときにはその配置がどのようであって
も問題とはならなかったが、医薬品等のように極めて厳
密に所定重量の充填が要求される場合には、上述の配置
とした場合には、支持テーブル上の容器および充填物に
遠心力により上方向の分力が働いて、実際の重量よりも
軽く計量されてしまうことが判明した。そして上記遠心
力による上方向の分力は、回転体の回転数を応じて変動
するので、充填重量にバラツキを生じさせることも判明
した。
「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような欠点に鑑み、上記回転体の回転を検
出する回転検出器を設けてその検出信号を上記制御装置
に入力させ、この制御装置により上記回転検出器からの
検出信号に基づいて上記容器および充填物に加わる遠心
力によって生じる上方向の分力を補正させ、上記容器内
の充填物の真の重量が上記所定重量に一致したら上記充
填バルブを閉鎖させるようにしたものである。
「作用」 そのような構成によれば、上記容器および充填物に遠心
力による上方向の分力が働いて実際の重量よりも軽く計
量されても、その分力を補正して真の重量に基づいて充
填バルブを閉鎖させることができるので、回転体の回転
数の変動に関わりなく、確実に所定重量の充填物を充填
することができる。
「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、回転式重量充填装置は図示しない鉛直方向の主
軸に取付けられて一方向に回転駆動される円筒状の回転
体１を備えており、この回転体１の内部に複数のロバー
バル型重量計（平行四辺形型重量計）２を収容してい
る。
各ロバーバル型重量計２は回転体１の外周壁３に近接し
た位置で、円周方向に沿った等間隔位置に複数個配設し
てあり、各ロバーバル型重量計２の水平方向に配設した
ビーム４を回転体１の半径方向に向けて配設するととも
に、そのビーム４の半径方向内方端4aを上記外周壁３に
固定した支持部材５を介して回転体１に固定している。
上記ビーム４の半径方向外方の自由端4bには連結部材６
を取付けてあり、この連結部材６を上記外周壁３に穿設
した貫通孔７内に遊嵌貫通させてその先端を回転体１の
外部に突出させている。そしてその連結部材６の突出端
に、上記ロバーバル型重量計２に回転体１の外周壁３を
挟んで水平方向に対向させて、容器８を支持する支持テ
ーブル９を連結している。また、上記連結部材６と貫通
孔７とに、回転体１の内部と外部とを可及的に遮断する
ために、それぞれラビリンス部材10、11を取付けてい
る。
上記ロバーバル型重量計２は、従来公知のように、基本
的には上記ビーム４に設けたストレインゲージによって
そのビーム４の自由端4bに加えられた重量を検出するも
のであるが、本実施例のロバーバル型重量計２では、上
記ビーム４の下方に同一構造で小型のロバーバル型重量
計２′を配設し、そのビーム４′の自由端に設けた調整
ボルト12を上記ビーム４の自由端4bに連動させている。
そして、上記ビーム４の自由端4bが下方へ変位させらた
際には、上記調整ボルト12を介してロバーバル型重量計
２′のビーム４′を下方へ変位させ、そのビーム４′に
設けた図示しないストレインゲージによって上記ビーム
４の自由端4bに加えられた重量を検出できるようにして
いる。
次に、上記各支持テーブル９の上方には、その支持テー
ブル９上に供給される容器８内に充填液を充填する充填
バルブ15をそれぞれ設けている。各充填バルブ15は、上
記回転体１に昇降自在に設けた昇降部材16の上端部に取
付けてあり、その回転体１内に収容した後に詳述する昇
降機構によって昇降できるようにしている。
上記各充填バルブ15のバルブハウジング17にはその軸部
下方に充填通路18を形成してあり、この充填通路18の上
端部をバルブハウジング17に穿設した半径方向孔19およ
びこれに接続した可撓性を有する導管20を介して図示し
ない充填液タンクに連通させ、また下端部をバルブハウ
ジング17に取付けた充填ノズル21に連通させている。
上記バルブハウジング17内には有低筒状のベローズから
なるバルブ25を収納してあり、このバルブ25をシリンダ
装置26のピストンロッド27に連結し、そのピストンロッ
ド27を降下させた際に、バルブ底部の弁部25aをバルブ
ハウジング17に形成した弁座部17aに着座させて上記充
填通路18を閉鎖できるようにしている。
上記ピストンロッド27の上端部に形成したシリンダ装置
26のピストン28は、その上部に第１圧力室29を、下部に
第２圧力室30をそれぞれ区画し、バルブハウジング17に
形成した第１供給通路31から上記第１圧力室29に圧縮空
気を供給した際には、上記ピストン28およびピストンロ
ッド27を降下させて上記弁部25aを弁座部17aに着座さ
せ、これにより上述したように充填通路18を閉鎖できる
ようにしている。
これに対し、バルブハウジング17に形成した第２供給通
路32から上記第２圧力室30に圧縮空気を供給した際に
は、上記ピストン28およびピストンロッド27を上昇させ
て弁部25aを弁座部17aから離座させ、これにより上記充
填通路18を開放できるようにしている。
また上記バルブハウジング17内には、上記ピストン28よ
り下方位置に第２ピストン33を昇降自在に嵌合し、上記
ピストンロッド27をこの第２ピストン33の軸部に摺動自
在に貫通させている。この第２ピストン33は上記ピスト
ン28よりも大径に形成してあり、その上部に上述した第
２圧力室30を形成し、また下部に第３圧力室34を形成し
ている。
したがってシリンダ装置26の上記第２圧力室30内に圧縮
空気を供給した際には、第２ピストン33は下降端に位置
されて上記ピストン28の上昇を許容し、この状態では充
填通路18は全開となる。これに対し、上記バルブハウジ
ング17に形成した第３供給通路35を介して第３圧力室34
に圧縮空気を供給して第２ピストン33を上昇端に位置さ
せ、これと同時に上記第１圧力室29に圧縮空気を供給し
てピストン28を降下させた際には、そのピストン28を第
２ピストン33に当接させて下降端までの自由な降下を規
制し、それによって所定の小開度でバルブ25が開くよう
にしている。
さらに上記バルブバウジング17には、上記各供給通路3
1、32、35の他に、上記バルブ25内に形成した大気圧室3
6の容積変動を許容するために、その大気圧室36を大気
に開放させるための大気通路37を形成してあり、それら
各通路31、32、35、37は、上記昇降部材16の内部に設け
た通路38〜41のそれぞれに連通させている。
然して、第２図に示すように、上記昇降部材16は、隣接
する上記ロバーバル型重量計２の中間位置において、回
転体１の上壁45に上下に貫通させて固定した支持パイプ
46に摺動自在に貫通させてあり、その下端部を回転体１
内に収容した前述の昇降機構47に連動させている。
図示実施例では、上記昇降機構47をカム機構から構成し
てあり、各昇降部材16の下端部に設けた第１カムフォロ
ワ48を機枠に固定したリング状の固定カム49に転動可能
に載置させている。また、各昇降部材16の下部に設けた
第２カムフォロワ50は上記回転体１に設けた鉛直方向の
カム溝51に係合させ、それによって上記昇降部材16が回
転しないようにしている。
そして、上記昇降部材16の内部に設けた通路38〜41のう
ち、上記大気圧室36に連通する通路41はその昇降部材16
の下端部で大気に開口させてあり、またその他の通路38
〜40はそれぞれ可撓性を有する導管52および図示しない
電磁弁を介して圧縮空気源に接続している。
さらに第１図に示すように、上記ロバーバル型重量計２
からの計量信号はマイクロコンピュータを有する制御装
置56に入力させてあり、また上記回転体１の回転数を検
出するエンコーダ等の回転検出器57からの検出信号も上
記制御装置56に入力させている。
第３図に示すように、ロバーバル型重量計２で計量する
充填液が充填された容器８の合計質量をｍ、重力加速度
をｇとすると、合計重量Ｗは次式（１）で求められる。
Ｗ＝mg −−−（１） また、上記容器８に加わる遠心力をＦ、容器と回転中心
との半径をｒ、容器の回転速度をｖとすると、上記遠心
力Ｆは次式（２）で求められる。なお、容器の回転速度
ｖは回転体１の回転数から得られることは勿論である。
Ｆ＝mv2/r −−−（２） そして上記ロバーバル型重量計２の自由端4bに上記重量
Ｗが加えられてビーム４が下方にθだけ傾くと、上記遠
心力により上方向の分力Ｆ′が生じ、この分力は次式
（３）で求められる。
Ｆ′＝Ｆ・tanθ＝mv2・tanθ/r −−−（３） なお、上記tanθはロバーバル型重量計２の偏平特性か
ら得ることができる。
第３図から理解されるように、ロバーバル型重量計２に
よって得られる検出重量Ｗ′は、真の重量Ｗから遠心力
による上方向の分力Ｆ′を引いた値となり、しかもその
分力Ｆ′は回転体１の回転速度ｖ、すなわち回転数によ
って変動することとなる。
したがって上記マイクロコンピュータを有する制御装置
56により、上記回転検出器57から入力される検出信号
と、上記ロバーバル型重量計２からの計量信号とに基づ
いて、上記ロバーバル型重量計２で計量した検出重量
Ｗ′に上記容器８および充填物に加わる遠心力によって
生じる上方向の分力Ｆ′を演算させて加えることによ
り、真の重量Ｗを求めさせることができる。
この際、上記制御装置56は上記ロバーバル型重量計２と
回転検出器57から信号を入力するたびに上述の各式に基
づく演算を行なって真の重量Ｗを算出することができる
が、その演算時間の短縮化を計るために、予め上記検出
重量Ｗ′を縦軸、回転体１の回転数を横軸として両者の
交点から上記分力Ｆ′を、又は真の重量Ｗを得られるよ
うにした表を作成しておき、それを上記マイクロコンピ
ュータのメモリに記憶させておいてもよい。この場合に
は、上記ロバーバル型重量計２からの計量信号と回転検
出器57からの検出信号が入力されれば、上記表から直ち
に上記分力Ｆ′又は真の重量Ｗを得ることができる。
以上の構造において、充填バルブ15が上昇端位置に位置
し、かつバルブ25が閉じている状態において、上記回転
体１の回転と同期して回転する図示しない供給スターホ
イールから支持テーブル９上に空の容器８が供給される
と、上記制御装置56は上記ロバーバル型重量計２と回転
検出器57から信号を入力して、空の容器８の真の重量を
記憶する。これと同時に、上記昇降部材16および充填バ
ルブ15が固定カム49のカム曲線に基づいて降下され、充
填ノズル21の下端を容器８内に挿入させる。
上記制御装置56は、上記回転検出器57から又は他の図示
しない検出器から回転体１の回転角度位置を検出してお
り、上記充填ノズル21の下端が容器８内に挿入される回
転角度位置まで回転体１が回転したことを検出すると、
図示しない電磁弁を開放させて第２圧力室30内に圧縮空
気を供給し、バルブ25を全開させて充填液タンク内の充
填液を導管20、半径方向孔19、充填通路18および充填ノ
ズル21を介して容器８内に充填させる。
この後、上記容器８内への充填液の充填が進んでその重
量が予め定めた所定値となると、制御装置56は上記電磁
弁を切換えて制御して第１圧力室29と第３圧力室34とに
同時に圧縮空気を供給する。すると、前述したようにバ
ルブ25の開度が小さくなるので、以後、充填液が少量ず
つ充填されるようになり、やがて所定重量となったこと
を制御装置56が検出すると、第１圧力室29のみに圧縮空
気を供給してバルブ20を閉鎖させる。
このとき、上記制御装置56は上記ロバーバル型重量計２
と回転検出器57とから信号を入力して、容器８およびそ
の中に充填された充填液の真の重量を求め、その重量か
ら予め求めた空の容器８の真の重量を引いた値、すなわ
ち充填液のみの真の重量が所定値になった際に、上記第
１圧力室29のみに圧縮空気を供給してバルブ20を閉鎖さ
せるようになっている。したがって、回転体１の回転数
が変動しても、或いは容器８の重量に変動があっても、
確実に所定重量の充填液を容器８内に充填することがで
きる。
また本実施例では、上記ロバーバル型重量計２と支持テ
ーブル９とを回転体１の外周壁３を挟んでほぼ水平方向
に対向させ、かつ、上記外周壁３に穿設した貫通孔７内
に貫通させた連結部材６を介して上記支持テーブル９と
ロバーバル型重量計２とを連結するようにしているの
で、支持テーブル９の上方に配設した充填バルブ15から
充填液が落下しても、その充填液が上記貫通孔７を流通
する可能性は、従来の貫通孔を上壁に上下方向に向けて
穿設した場合よりも遥かに小さくすることができ、した
がってロバーバル型重量計２が充填液で汚損される可能
性を従来に比較して小さくすることができる。
そして本実施例では、上記シリンダ装置26に作動圧力又
は大気圧を供給する通路31、32、35、37を、上記昇降部
材16内に形成した通路38〜41を介してメインハウジング
としての回転体１の内部に引込み、その回転体１の内部
から導管52を介して圧縮空気源等の圧力源に連通させて
いるので、従来のようにシリンダ装置26に直接可撓性を
有する導管を接続した場合のように、回転体１の外部に
導管が露出することがない。
したがって導管を洗滌する手間を省略することができ、
しかも上記実施例のように、充填バルブ15とシリンダ装
置26とが一体に組込まれている場合でも、従来のように
シリンダ装置から導管を着脱することなく、単に上記充
填バルブ15とシリンダ装置26とを昇降部材16から着脱す
るだけでそれらの洗滌を行なうことができるので、洗滌
の作業性が向上するようになる。
なお、上記制御装置56による制御の形態として種々のも
のが考えられる。第１に、ロバーバル型重量計２によっ
て検出された検出重量からその都度真の重量を求めさ
せ、その真の重量が予め定めた所定重量となったら充填
を終了させるようにすることができる。第２に、上記予
め定めた所定重量と回転体１の回転数とから予め補正値
を算出させておき、ロバーバル型重量計２からの検出重
量にその都度上記補正値を加算させ、その加算値が上記
所定重量となったら充填を終了させるようにしてもよ
い。さらに第３に、上記予め定めた所定重量から上述し
た補正値を減算して、所定重量に対応する検出すべき所
定検出重量を算出させ、ロバーバル型重量計２からの検
出重量がその所定検出重量となったら充填を終了させる
ようにしてもよい。
また、上記実施例では制御装置56を単一の制御装置から
構成しているが、処理速度やコスト等に応じて適宜の構
成とすることができる。例えば、複数の制御装置から構
成して各制御装置により１つ又は２つ以上のバルブ25の
開閉制御を行なわせるようにするとができる。或いは、
制御装置を主制御装置と各ロバーバル型重量計２毎に設
けた副制御装置とから構成して演算とバルブ制御とを各
制御装置に分担させ、例えば各副制御装置により各ロバ
ーバル型重量計２毎に専用で上記演算を行なわせて真の
重量Ｗを求めさせ、主制御装置により各副制御装置から
の信号を受けて各バルブ25の開度を制御させることがで
きる。
「発明の効果」 以上のように、本発明いによれば、遠心力によりロバー
バル型重量計２に加わる上方向の分力を補正して真の重
量を得ることができるので、確実に所定重量の充填物を
充填することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図と異なる部分での断面図、第３図は遠心力によってロ
バーバル型重量計２に上方向の分力が加わることを説明
する原理図である。 １……回転体、２……ロバーバル型重量計 ４……ビーム、８……容器 ９……支持テーブル、15……充填バルブ 26……シリンダ装置、47……昇降機構 56……制御装置、57……回転検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−111417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−37101（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−138328（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一方向に回転駆動される回転体と、水平方
    向に配設したビームの一端を上記回転体に連結し、他端
    の自由端に容器を支持する支持テーブルを連結したロバ
    ーバル型重量計と、上記支持テーブルの上方に配設され
    てその支持テーブル上に供給される容器内に充填物を充
    填する充填バルブと、上記ロバーバル型重量計からの計
    量信号を入力するとともに上記充填バルブの開閉を制御
    する制御装置とを備え、この制御装置により上記ロバー
    バル型重量計で計量した重量が所定重量になったら充填
    バルブを閉鎖させるようにした回転式重量充填装置にお
    いて、 上記回転体の回転を検出する回転検出器を設けてその検
    出信号を上記制御装置に入力させ、この制御装置により
    上記回転検出器からの検出信号に基づいて上記容器およ
    び充填物に加わる遠心力によって生じる上方向の分力を
    補正させ、上記容器内の充填物の真の重量が上記所定重
    量に一致したら上記充填バルブを閉鎖させることを特徴
    とする回転式重量充填装置。
JP61194151A 1986-08-20 1986-08-20 回転式重量充填装置 Expired - Lifetime JPH0798521B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61194151A JPH0798521B2 (ja) 1986-08-20 1986-08-20 回転式重量充填装置
US07/083,572 US4832092A (en) 1986-08-20 1987-08-07 Weight-operated filling system of rotary type
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