旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)及旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法
【專利摘要】本發(fā)明以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地計算填充量并準(zhǔn)確地控制填充量。具有:旋轉(zhuǎn)體;液分配室;多個填充流路構(gòu)成單元,由分別與液分配室連接的液通路及液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)獨(dú)立地引導(dǎo)液體的流體通路;填充控制裝置;液體供給部;壓差信息檢測部,檢測液分配室的液體的壓力即液分配室壓力與在旋轉(zhuǎn)體的任意的半徑方向位置作為填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的填充氛圍壓力之間的壓差信息;及旋轉(zhuǎn)信息檢測部,檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息。填充控制裝置基于所檢測到的壓差信息、旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的壓差信息、旋轉(zhuǎn)信息與從液通路的液出口流出的液體的流量之間的關(guān)系,計算從液出口流出的液體的流量,控制液體的填充量。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)及旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)及旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)中,為了實(shí)現(xiàn)成本性和維護(hù)性的提高,要求對應(yīng)每個填充閥通過不需要計量單元的填充方式、裝置來準(zhǔn)確地填充規(guī)定量的液體。
[0003]下述專利文獻(xiàn)I在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)方面作了公開。
[0004]在下述專利文獻(xiàn)I中,公開了如下裝置:將容器保持于旋轉(zhuǎn)柱的容器保持部,使其沿圓形的填充路徑移動,從填充的開始位置通過填充閥向容器內(nèi)以大流量在規(guī)定填充時間內(nèi)填充液體之后,在填充路徑的液位檢測位置由液位傳感器檢測容器的液面高度,根據(jù)目標(biāo)液面高度與所測量的液面高度之差來計算剩余的補(bǔ)充填充量和小流量填充時間,接著,從填充閥向容器內(nèi)以小流量在小流量填充時間內(nèi)填充液體。通過充分減小小流量填充時的流量和填充量,即使大流量填充的容器部分發(fā)生變形,也能夠充分地以高精度將容器內(nèi)的液面控制為恒定。這樣一來,無需對應(yīng)每個填充閥設(shè)置計量器、測力傳感器,而通過計時器和測定液面高度的單元來進(jìn)行填充。
[0005]另外,下述專利文獻(xiàn)2在固定式的填充機(jī)方面作了公開。
[0006]根據(jù)專利文獻(xiàn)2,在具備能夠向容器內(nèi)注入液體的填充針、與該填充針連接并且存儲有液體的歧管、使該填充針與歧管之間的流路開閉的開閉閥的固定式填充機(jī)中,利用設(shè)于歧管的壓力計以規(guī)定的周期測定液體壓力,并且根據(jù)測定壓力和壓力一填充量函數(shù)來計算填充量。并且,累積該運(yùn)算結(jié)果,在達(dá)到目標(biāo)填充量的時刻將開閉閥關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0007]根據(jù)該結(jié)構(gòu),無需對應(yīng)每個填充閥設(shè)置流量計、測力傳感器等就能夠填充液體。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平10 - 120089號公報
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利第2633820號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]但是,現(xiàn)有專利文獻(xiàn)I的技術(shù)是取代流量計、測力傳感器而利用計時器和傳感器來作為計測填充量的單元的方式。因此,存在問題:例如由容器的材質(zhì)、顏色(不透明的容器等)、液面的氣泡引起的液面的誤差等而無法準(zhǔn)確地檢測填充液的液面的情況下無法適用該現(xiàn)有技術(shù)。
[0012]另外,現(xiàn)有專利文獻(xiàn)2的技術(shù)存在以下問題:若適用于旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),則會產(chǎn)生因填充機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度而產(chǎn)生的離心力所引起的誤差,無法準(zhǔn)確地控制液體的填充量。
[0013]本發(fā)明考慮到上述情況而作出,以在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)中以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地計算填充流量為第一課題,以基于運(yùn)算結(jié)果準(zhǔn)確地控制填充量為第二課題。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]針對上述課題,本發(fā)明通過以下方法來解決。[0016]S卩,本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有:壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的任意的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的填充氛圍壓力之間的壓差信息;及旋轉(zhuǎn)信息檢測部,檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息,所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量與旋轉(zhuǎn)信息、壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息和旋轉(zhuǎn)信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出填充流路構(gòu)成單元(流體流路)中的受由旋轉(zhuǎn)引起的離心力作用的液體的流量。由此,無需對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元設(shè)置流量計、測力傳感器等,并且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地控制填充量。
[0018]另外,“預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系”例如能夠利用以壓差和旋轉(zhuǎn)信息為變量的、求算從液出口部流出的液體的流量的函數(shù)。
[0019]另外,一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的與所述液通路的液出口大致相同的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述容器的填充氛圍壓力之間的壓差信息,所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
[0020]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量與壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出填充流路構(gòu)成單元(流體流路)中的受由旋轉(zhuǎn)引起的離心力作用的液體的流量。由此,無需對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元設(shè)置流量計、測力傳感器等,并且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地控制填充量。
[0021]S卩,由于液體對容器的填充量的控制中不需要檢測旋轉(zhuǎn)信息,所以能夠設(shè)為更簡單的裝置結(jié)構(gòu)。[0022]另外,一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥、密封所述容器內(nèi)的填充氛圍的密封件、將填充中的返回氣體從容器向進(jìn)行了壓力控制的返回氣體室引導(dǎo)的返回氣體通路及設(shè)于所述返回氣體通路的返回氣體閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;對所述容器供給進(jìn)行了壓力控制的氣體的加壓氣體通路及設(shè)于所述加壓氣體通路的加壓氣體閥;填充結(jié)束時將殘存于所述容器及所述密封件內(nèi)的加壓氣體排出的排氣通路及設(shè)于所述排氣通路的排氣閥;填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有:壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的任意的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述返回氣體室的返回氣體室壓力之間的壓差信息;及旋轉(zhuǎn)信息檢測部,檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息,所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量與壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出流體流路中的受由旋轉(zhuǎn)引起的離心力作用的帶氣液體的流量。由此,無需對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元設(shè)置流量計、測力傳感器等,并且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地控制填充量。
[0024]另外,一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥、密封所述容器內(nèi)的填充氛圍的密封件、將填充中的返回氣體從容器向進(jìn)行了壓力控制的返回氣體室引導(dǎo)的返回氣體通路及設(shè)于所述返回氣體通路的返回氣體閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;對所述容器供給進(jìn)行了壓力控制的氣體的加壓氣體通路及設(shè)于所述加壓氣體通路的加壓氣體閥;填充結(jié)束時將殘存于容器及密封件內(nèi)的加壓氣體排出的排氣通路及設(shè)于所述排氣通路的排氣閥;填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的與所述液通路的液出口大致相同的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述返回氣體室的返回氣體室壓力之間的壓差信息,所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量與壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出流體流路的受由旋轉(zhuǎn)引起的離心力作用的帶氣液體的流量。由此,無需對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元設(shè)置流量計、測力傳感器等,并且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地控制填充量。
[0026]S卩,由于液體對容器的填充量的控制中不需要檢測旋轉(zhuǎn)信息,所以能夠設(shè)為更簡單的裝置結(jié)構(gòu)。
[0027]另外,優(yōu)選所述液分配室被所述液體充滿。
[0028]根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于液分配室被液體充滿,所以能夠易于從液分配室的各種場所獲得液分配室壓力。
[0029]另外,優(yōu)選在所述液分配室形成有所述液體的液相和氣體的氣相,并在液分配室與液體供給部之間具備液位控制部,該液位控制部控制所述液分配室中的所述液體的液位。
[0030]根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使在液分配室形成氣相的結(jié)構(gòu)中,也能夠準(zhǔn)確地控制填充量。
[0031]另外,所述壓差信息檢測部的特征在于,具有:第一檢測體,設(shè)于所述液分配室,檢測所述液分配室壓力;第二檢測體,在所述旋轉(zhuǎn)體中與所述第一檢測體間隔地設(shè)置,檢測所述填充流路構(gòu)成單元的流體釋放部的壓力;一對毛細(xì)管,分別與所述第一檢測體和所述第二檢測體連接,并在各自的內(nèi)部密封有密封液;及檢測器主體,輸出經(jīng)由所述一對毛細(xì)管從所述第一檢測體傳播的壓力與從所述第二檢測體傳播的壓力之差作為所述壓差信息。
[0032]根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于具備分別與第一檢測體和第二檢測體連接的一對毛細(xì)管,所以能夠?qū)翰钚畔⒌臋z測位置進(jìn)行各種選擇。由此,能夠提高旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的設(shè)計的自由度。
[0033]另外,優(yōu)選所述壓差信息檢測部具有:第一檢測部,設(shè)于所述液分配室,檢測所述液分配室壓力;及第二檢測部,設(shè)于與所述第一檢測部大致相同的半徑方向位置,檢測所述填充流路構(gòu)成單元的流體釋放部的壓力。
[0034]根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于壓差信息檢測部設(shè)于液分配室,所以能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡單。
[0035]另外,本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法中,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;及液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法的特征在于,具有:信息檢測工序,檢測所述填充流路構(gòu)成單元中的流體的入口側(cè)壓力及所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部側(cè)的流體釋放側(cè)壓力之間的壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息;及運(yùn)算工序,基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量。
[0036]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量與旋轉(zhuǎn)信息、壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息和旋轉(zhuǎn)信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出流體流路中的受由旋轉(zhuǎn)引起的離心力作用的液體的流量。
[0037]另外,一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法,所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)具有:旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體;多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;及液體供給部,設(shè)于固定部并向所述液分配室供給所述液體,所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法的特征在于,具有:信息檢測工序,檢測所述填充流路構(gòu)成單元中的流體的入口側(cè)壓力及與所述液通路出口大致相同的半徑方向位置的所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部側(cè)的流體釋放側(cè)壓力之間的壓差信息;及運(yùn)算工序,基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量。
[0038]根據(jù)該結(jié)構(gòu),基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口中的液體的流量與壓差信息之間的關(guān)系,根據(jù)所檢測的壓差信息來求出來自填充流路構(gòu)成單元(流體流路)的液通路的液出口的液體的流量,所以能夠求出流體流路中的受由旋轉(zhuǎn)弓I起的離心力作用的液體的流量。
[0039]發(fā)明效果
[0040]根據(jù)本發(fā)明,在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地計算填充流量。而且,能夠基于運(yùn)算結(jié)果準(zhǔn)確地控制填充量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的概略立體圖。
[0042]圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0043]圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0044]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器50的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0046]圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0047]圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0048]圖8是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0049]圖9是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0050]圖10是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0051]圖11是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl?F8的動作步驟的流程圖。
[0052]圖12是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖13是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6B的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0054]圖14是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6A的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0055]圖15是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0056]圖16是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0057]圖17是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8A的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下,參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0059]〔第一實(shí)施方式〕
[0060]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
[0061]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的概略立體圖,圖2是旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0062]如圖1和圖2所示,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl在不對容器C的口部Cl進(jìn)行密封的狀態(tài)即非密封狀態(tài)下向容器C填充液體L,其包含:旋轉(zhuǎn)體I ;向旋轉(zhuǎn)體I供給液體L的液體供給部70 ;對控制液體L的填充量的填充流路構(gòu)成單元8的液閥4a進(jìn)行控制的填充控制裝置(填充量控制部)20 ;壓差檢測器(壓差信息檢測部)30 ;及轉(zhuǎn)速計(旋轉(zhuǎn)信息檢測部)40。
[0063]另外,該非密封狀態(tài)下的填充(非密封填充)大部分情況下在向容器C填充液體中幾乎(基本上)不含碳酸氣體的無氣飲料時進(jìn)行。
[0064]旋轉(zhuǎn)體I具備:多個填充流路構(gòu)成單元8,在旋轉(zhuǎn)體I的外周部Ia繞旋轉(zhuǎn)中心軸P等間隔地配置;液分配室3,與這多個填充流路構(gòu)成單元8連接;及載置臺Ic (圖1中未圖示),載置導(dǎo)入于旋轉(zhuǎn)體I的容器C。
[0065]液分配室3在旋轉(zhuǎn)體I的中央部Ib配置于旋轉(zhuǎn)中心軸P上,將從液體供給部70供給的液體L分配到各填充流路構(gòu)成單元8。
[0066]如圖1所示,各填充流路構(gòu)成單元8具有分別與液分配室3連接的液通路4和設(shè)于液通路4的液閥4a。
[0067]液通路4的基端側(cè)與液分配室3連接,另一方面,在前端側(cè)形成有液出口 4b,并從液分配室3向徑向外側(cè)延伸后向下方延伸。該液通路4的液出口 4b與導(dǎo)入于載置臺Ic的容器C的開口部配置于同心線上,并朝向載置臺Ic (參照圖2)開口。
[0068]液閥4a配置于液通路4,由填充控制裝置20進(jìn)行開閉控制。
[0069]通過這樣的結(jié)構(gòu),在各填充流路構(gòu)成單元8,由液通路4和液閥4a構(gòu)成用于向容器C內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體L的流體通路9。
[0070]液體供給部70具備:液體存儲部71,以未圖示的公知的方法控制所存儲的液體的液位(液位)而存儲從外部送來的液體L ;及液體供給壓力控制部72,對向液分配室3輸送液體L所需的壓力進(jìn)行設(shè)定調(diào)整。
[0071]液體存儲部71設(shè)置于旋轉(zhuǎn)體I的外部的固定部,在上部具有氣相部71g,并與從外部供給液體L的液體供給管71a連接,另外,經(jīng)由回轉(zhuǎn)接頭(未圖示)和輸液配管13而與旋轉(zhuǎn)體I的液分配室3連接。
[0072]液體供給壓力控制部72由以下構(gòu)成:與氣相部71g連接的抽氣管71b ;連接于氣體供給管74與抽氣管71b之間的進(jìn)氣用的壓力調(diào)節(jié)閥75B ;與抽氣管71b側(cè)連接的排氣用的壓力調(diào)節(jié)閥75A ;設(shè)置于氣相部71g的壓力傳感器76 ;及壓力控制裝置73,基于由壓力傳感器76檢測出的壓力來控制一對壓力調(diào)節(jié)閥75A、75B而調(diào)節(jié)液體供給部70的壓力。該壓力控制裝置73調(diào)節(jié)液體供給部70的氣體的壓力,經(jīng)由輸液配管13向液分配室3供給液體L。另外,在本實(shí)施方式中,壓力傳感器76配置于氣相部71g,但也可以設(shè)置于液體存儲部71或輸液配管13。
[0073]填充控制裝置20根據(jù)轉(zhuǎn)速計40所檢測出的旋轉(zhuǎn)體I的轉(zhuǎn)速(角速度、旋轉(zhuǎn)信息)ω和壓差檢測器30所檢測出的壓差(壓差信息)Δ ρ,計算從液通路4的液出口 4b流出的流量,控制液體L對容器C的填充量。
[0074]圖3是表示旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl中的由離心力引起的水頭上升與壓差檢測器30的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0075]壓差檢測器30檢測液分配室3中的液體L的壓力即液分配室壓力與填充液體L的氛圍的壓力即大氣壓(填充氛圍壓力=填充流路構(gòu)成單元8的流體釋放部即容器C內(nèi)的壓力)之間的壓差Λ P,具備一體形成的第一檢測部31、第二檢測部32和檢測器主體33。如圖3所示,該壓差檢測器30在區(qū)劃液分配室3的隔壁3a處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置(以下、稱為設(shè)置位置rl),在該設(shè)置位置rl第一檢測部31接收液分配室壓力,另外,第二檢測部32接收大氣壓。并且,檢測器主體33向填充控制裝置20輸出從由第一檢測部31檢測的壓力中減去由第二檢測部32檢測的壓力所得的檢測壓差Λ P。
[0076]另外,液分配室3的內(nèi)部被設(shè)計成液體L處于滿液狀態(tài),以能夠檢測由第一檢測部31的位置處的旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量。
[0077]轉(zhuǎn)速計40設(shè)于旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P上,與旋轉(zhuǎn)體I 一體旋轉(zhuǎn),檢測旋轉(zhuǎn)體I的轉(zhuǎn)速ω,并向填充控制裝置20輸出檢測轉(zhuǎn)速ω。
[0078]接著,對上述的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的作用進(jìn)行說明。
[0079]通常,在無旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)中的液通路4流動的液體L的流量(填充流量)Q能夠根據(jù)比重、液體溫度等液體L的特性、由填充流路構(gòu)成單元8的流路尺寸、形狀求得的流動特性及液通路4的液體入口部與液體出口部(液出口 4b =大氣壓)之間的壓差Λ ρ來計算。
[0080]在此,只要所填充的液體L和填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8 (流體通路9)的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,未旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的液通路4中的流量Q能夠僅以壓差(Λ P)作為參數(shù)來計算:
[0081]流路Q = f.' (Λ p) f':填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0082]另一方面,在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl中旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)的情況下,當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時,與根據(jù)上述的填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)Γ求得的流量Q相比,實(shí)際的流量Q增加。如圖3中表示旋轉(zhuǎn)體I內(nèi)的水頭上升狀況所示,其原因在于由離心力引起的水頭上升。
[0083]由該旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h以旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P為基準(zhǔn),如圖3所示,隨著半徑方向距離r距旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P的增加而增加,另外,隨著轉(zhuǎn)速ω的增加而增加。
[0084]若將此用式子表達(dá),則將由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算。
[0085]因此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl處由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0086]hrl = h (rl, ω )。
[0087]填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R (半徑方向距離r = R)處由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0088]hE = h (R, ω )。
[0089]S卩,當(dāng)旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)時,壓差檢測器30所檢測的檢測壓差Λ P中含有與壓差檢測器30的設(shè)置位置rl的液體L的水頭上升量相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,但是不含有與填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R處的水頭上升量比相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,所以?dāng)計算流量Q時,需要以壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和液出口 4b的位置R為參數(shù)進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。另外,檢測壓差Λ P所包含的大氣壓在設(shè)置位置rl進(jìn)行計測,但是視為填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R的大氣壓。
[0090]在此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和液出口 4b的位置R是由結(jié)構(gòu)確定的值而不發(fā)生變化,另外,只要所填充的液體L被確定且旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl的流量Q能夠以壓差Λ P和轉(zhuǎn)速ω為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0091]流量Q = f (Δ ρ, ω ) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0092]S卩,對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω,確定包含壓差檢測器30的設(shè)置位置rI處的水頭上升量在內(nèi)的壓差Λ P與包含填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK在內(nèi)的壓差之間的關(guān)系,所以只要預(yù)先求出轉(zhuǎn)速ω和壓差Λρ與受到了離心力影響的流量Q之間的關(guān)系并設(shè)定填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f,則能夠根據(jù)檢測壓差Λ P和檢測轉(zhuǎn)速ω求出準(zhǔn)確的流量Q。
[0093]另外,由于考慮到填充流路構(gòu)成單元8的流動特性對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8而略微不同,所以優(yōu)選填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8進(jìn)行準(zhǔn)備。
[0094]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20根據(jù)轉(zhuǎn)速計40所檢測的檢測轉(zhuǎn)速ω、壓差檢測器30檢測出的檢測壓差Λ ρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ ρ,ω ),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各液通路4 (液出口 4b)的流量Q。
[0095]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的流量(計測間的流量),在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將填充流路構(gòu)成單元8的液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0096]如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式,基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f(Δρ, ω),根據(jù)檢測壓差Λ ρ和檢測旋轉(zhuǎn)信息ω來求出填充流路構(gòu)成單元8的液通路4(液出口 4b)中的液體L的流量Q,因此求出將因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力考慮在內(nèi)的流量Q。由此,通過基于該流量Q控制填充量,能夠準(zhǔn)確地控制液體L。
[0097]因此,無需重量計量器、流量計、計時器等填充量的計量裝置,所以結(jié)構(gòu)簡單而能夠提高維護(hù)性、清洗性、成本性。
[0098]〔第二實(shí)施方式〕
[0099]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第二實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0100]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0101]如圖4所示,代替上述的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl所具備的壓差檢測器30,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2具備毛細(xì)管式的壓差檢測器(壓差信息檢測部)50。與壓差檢測器30同樣地,壓差檢測器50檢測液分配室3中的液體L的壓力即液分配室壓力與填充液體L的氛圍的壓力即大氣壓(填充氛圍壓力=填充流路構(gòu)成單元8的流體釋放部即容器C內(nèi)的壓力)之間的壓差Λ P,并向填充控制裝置20輸出。
[0102]圖5是表示旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器50的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0103]壓差檢測器50具有:第一檢測體51,接收液分配室3中的液體L的液分配室壓力;第二檢測體52,在從第一檢測體51離開任意的半徑方向距離(r2 — rl)的位置接收大氣壓;一對毛細(xì)管51a、51b(圖5中未圖示),與第一檢測體51和第二檢測體52分別連接且在各自的內(nèi)部密封有密封液;及檢測器主體53,輸出經(jīng)由一對毛細(xì)管51a、51b從第一檢測體51傳播的壓力與從第二檢測體52傳播的壓力之間的壓差Λ P。
[0104]如圖5所不,第一檢測體51在區(qū)劃液分配室3的隔壁3a處設(shè)于設(shè)置位置rl。
[0105]第二檢測體52經(jīng)由安裝部件(未圖示)而在旋轉(zhuǎn)體I中設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為r2的位置(以下、稱為設(shè)置位置r2)。
[0106]第一檢測體51和第二檢測體52被設(shè)定為同一高度,無需計測因設(shè)置高度之差而產(chǎn)生的壓差。另外,在對設(shè)置高度設(shè)置差量的情況下,以密封液體的比重乘以高度所得的量來校正檢測值,從而能夠求出消除了設(shè)置高度之差的影響的壓差Λ P。
[0107]檢測器主體53經(jīng)由安裝部件(未圖示)而固定于旋轉(zhuǎn)體I。
[0108]在使用了壓差檢測器50的情況下,無旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的液通路4流動的液體L的流量(填充流量)Q也與第一實(shí)施方式同樣地能夠根據(jù)比重、液體溫度等液體L的特性、預(yù)先設(shè)定的填充流路構(gòu)成單元8的流動特性及填充流路構(gòu)成單元8的液體入口部與液體出口部的壓差(Λ P)來計算。
[0109]在此,只要所填充的液體L被確定且旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,與第一實(shí)施方式同樣地,無旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的流量Q能夠僅以壓差Λ P為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0110]流量Q = f' (Λ P) f':填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0111]如圖5中表示旋轉(zhuǎn)體I內(nèi)的水頭上升狀況所示,與上述實(shí)施方式同樣地,將由離心力引起的水頭上升量h作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算。
[0112]因此,壓差檢測器50的設(shè)置位置rl處由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0113]hrl = h (rl, ω )。
[0114]第二檢測體52的設(shè)置位置r2處由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0115]hr2 = h (r2, ω )。
[0116]液出口 4b的位置R處由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量比是:
[0117]hR = h (R, ω )。
[0118]就壓差檢測器50的檢測壓差Λ ρ而言,毛細(xì)管51a內(nèi)的密封液體在旋轉(zhuǎn)體I的外周方向上受到離心力而提升水頭上升量,毛細(xì)管51b內(nèi)的密封液體也在旋轉(zhuǎn)體I的外周方向上受到離心力而提升水頭上升量匕2。其結(jié)果是,檢測體主體53所檢測的檢測壓差Λ ρ中檢測出比第一實(shí)施方式中的檢測壓差Λ P高出水頭上升量匕2 - hrl的壓力,但是不包含與液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK相當(dāng)?shù)膲毫ι仙俊?br>
[0119]因此,當(dāng)計算流量Q時,需要以第一檢測體51的設(shè)置位置rl、第二檢測體52的設(shè)置位置r2和液出口 4b的位置R為參數(shù)進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。
[0120]在此,第一檢測體51的設(shè)置位置rl、第二檢測體52的設(shè)置位置r2和液出口 4b的位置R是由結(jié)構(gòu)確定的值而不發(fā)生變化,另外,只要所填充的液體L被確定且旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,使用了壓差檢測器50的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2的流量Q也能夠以壓差Λρ和轉(zhuǎn)速ω為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0121]流量Q = f(Ap, ω) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0122]S卩,對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω,確定包含設(shè)置位置rl和設(shè)置位置r2處的水頭上升量— 在內(nèi)的壓差Λ ρ和包含液出口 4b的位置R處的水頭上升量比的壓差之間的關(guān)系,所以
只要預(yù)先對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω求出壓差Λρ與受到了離心力的影響的流量Q之間的關(guān)系并設(shè)定填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f,則能夠求出準(zhǔn)確的流量Q。
[0123]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20中根據(jù)轉(zhuǎn)速計40的檢測轉(zhuǎn)速ω、來自壓差檢測器50的檢測壓差Λ ρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ ρ,ω ),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8的液通路4 (液出口 4b)的流量Q。
[0124]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的流量Q,在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0125]如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式,通過使用壓差檢測器50,能夠選擇各種壓差Λ P的檢測位置,另外,能夠自由配置需要安裝空間的檢測器主體53。由此,能夠提高旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F2的設(shè)計的自由度。
[0126]〔第三實(shí)施方式〕
[0127]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第三實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0128]圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0129]如圖6所示,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3是與上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),但是以下方面與上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同:省略了轉(zhuǎn)速計(旋轉(zhuǎn)信息檢測部)40 ;在徑向上擴(kuò)大了液分配室3 ;壓差檢測器30的設(shè)置位置設(shè)定于液出口 4b的上方(半徑方向距離r =R)。
[0130]本實(shí)施方式的液分配室3擴(kuò)大至液出口 4b的上方而構(gòu)成。
[0131]填充流路構(gòu)成單元8由從該液分配室3的外周部朝向下方延伸的液通路4和液閥4a構(gòu)成。
[0132]圖7是表示旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0133]如圖7所示,壓差檢測器30的設(shè)置位置R是在區(qū)劃液分配室3的隔壁3a從旋轉(zhuǎn)中心軸P離開半徑方向距離r (= R)的位置,在該設(shè)置位置R第一檢測部31從液分配室3的液體L接收壓力,另外,第二檢測體32接收大氣壓。并且,檢測器主體33向填充控制裝置20輸出從由第一檢測部31檢測的壓力中減去由第二檢測部32檢測的壓力所得的檢測壓差Λ P。
[0134]該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F3中,通過將壓差檢測器30的設(shè)置位置R與和流量Q有關(guān)系的液出口 4b的位置R設(shè)定于同一圓周上,從而壓差檢測器30能夠直接檢測出由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK。并且,不需要與轉(zhuǎn)速ω有關(guān)的計算,省略了轉(zhuǎn)速計40。
[0135]這是因?yàn)椋瑢翰顧z測器30的設(shè)置位置R作為液出口 4b的位置R,使壓差檢測器30所檢測的液體L的水頭上升量與和流量有關(guān)系的液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK=h (R,ω)相等。由此,通過由壓差檢測器30直接檢測由旋轉(zhuǎn)引起的離心力對流量的影響量,從而在計算流量時不需要進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。
[0136]在此,只要所填充的液體L和填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以沒有旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的填充流路構(gòu)成單元8的液通路4的流量Q能夠僅以壓差(Λ P)為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0137]流量Q = f(Ap) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0138]S卩,由于檢測出包含壓差檢測器30的設(shè)置位置R處的水頭上升量&在內(nèi)的檢測壓差Λ P,所以通過不考慮轉(zhuǎn)速ω而設(shè)定的填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f來求出準(zhǔn)確的流量Q。
[0139]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20中根據(jù)來自壓差檢測器30的計測值Λρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ P),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8的液通路4 (液出口 4b)的流量Q (Λ ρ)。
[0140]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的計算流量,在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)流量一致時將液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0141]根據(jù)以上,通過將壓差檢測器30的設(shè)置位置與液出口 4b設(shè)定于同一圓周上,從而在計算流量Q時不需要旋轉(zhuǎn)信息ω而能夠省略轉(zhuǎn)速計40,能夠設(shè)為更簡單的裝置結(jié)構(gòu)。
[0142]〔第四實(shí)施方式〕
[0143]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第四實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0144]圖8是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0145]如圖8所示,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4是與上述的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),但是以下方面與上述第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同:省略了轉(zhuǎn)速計(旋轉(zhuǎn)信息檢測部)40 ;變更了壓差檢測器50的設(shè)置位置。
[0146]圖9是表示旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4中的由離心力引起的水頭上升狀況與壓差檢測器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的圖。
[0147]如圖9所示,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4將第二檢測體52的設(shè)置位置配置成與液閥4a的配置位置基本處于同一圓周上(設(shè)置位置R),直接檢測出由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量,不需要與轉(zhuǎn)速ω有關(guān)的計算,省略了轉(zhuǎn)速計40。
[0148]與第二實(shí)施方式同樣地,就壓差檢測器50的檢測壓差而言,與沒有毛細(xì)管的情況相比,通過密封液體而在檢測器主體53檢測出高出hK - hrl的水頭量的壓力上升。
[0149]S卩,在使用了壓差檢測器50的情況下,旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)而引起的壓力上升量通過將與第一檢測體51的液體L的水頭上升量1^相當(dāng)?shù)膲毫ι仙亢团c從第一檢測體51到第二檢測體52的密封液的水頭上升量 - hrl相當(dāng)?shù)膲毫ι仙肯嗉佣玫?,通常,液體L的比重與密封液的比重為近似值,其結(jié)果是,由旋轉(zhuǎn)引起的壓力上升量基本為與密封液的水頭上升量hK相當(dāng)?shù)膲毫ι仙俊?br>
[0150]在第四實(shí)施方式中,考慮到液體L的比重與密封液的比重的微小差,將第二檢測體52的半徑方向距離r大致作為填充流路構(gòu)成單元8的設(shè)置位置R來設(shè)定第二檢測體52的位置。由此,能夠?qū)翰顧z測器50所檢測的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量作為與流量有關(guān)的液出口 4b的位置R處的水頭上升量匕,直接檢測出旋轉(zhuǎn)對流量造成的影響量,從而能夠在計算流量 時不需要進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。[0151]因此,在這種情況下,不需要考慮轉(zhuǎn)速ω,只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4的流量Q能夠僅以壓差(Λ P)為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0152]流量Q = f (Λ p) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0153]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20中根據(jù)來自壓差檢測器50的計測值Λρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ P),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8的液通路4 (液出口 4b)的流量Q (Λ ρ)。
[0154]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的計算流量,在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0155]根據(jù)以上,通過將壓差檢測器50的第二檢測體52的設(shè)置位置設(shè)定成與液出口 4b處于同一圓周上,從而在計算流量Q時不需要旋轉(zhuǎn)信息ω,能夠省略轉(zhuǎn)速計40,能夠設(shè)為更簡單的裝置結(jié)構(gòu)。
[0156]在第三實(shí)施方式中,通過將壓差檢測器50設(shè)于與液出口 4b處于同一圓周上的液體L的液分配室3上,從而不需要轉(zhuǎn)速計,但是在液體L的液分配室3無法擴(kuò)大至液出口 4b上這樣的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)(例如大型的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī))的情況下,難以設(shè)為第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
[0157]因此,在大型的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的情況下,如第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F4那樣,通過使用壓差檢測器50,能夠?qū)⒌诙z測體52的設(shè)置位置設(shè)為與液出口 4b處于同一圓周上,所以能夠容易地適用本發(fā)明。
[0158]〔第五實(shí)施方式〕
[0159]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第五實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0160]圖10是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的概略結(jié)構(gòu)圖,圖11是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的密封填充和非密封填充中的動作步驟。
[0161]在上述的第一實(shí)施方式?第四實(shí)施方式(旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl?F4)中,本發(fā)明適用于對液體L進(jìn)行非密封填充的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),但是本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5在對容器C的口部Cl進(jìn)行了密封的狀態(tài)即非密封狀態(tài)下向容器C填充液體L。另外,該密封狀態(tài)下的填充(密封填充)大部分情況下在向容器C填充液體L中大量含有碳酸氣體的帶氣飲料時進(jìn)行。
[0162]如圖10所示,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5在第一實(shí)施方式?第四實(shí)施方式所示的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)中,作為能夠填充液體L的必要條件,附加了共知的結(jié)構(gòu),具體而言所附加的主要結(jié)構(gòu)是:密封容器內(nèi)的填充氛圍的密封件60 ;向容器C內(nèi)導(dǎo)入壓力比大氣壓高的氣體(例如二氧化碳、惰性氣體)的加壓氣體通路6 ;使液體L填充中的返回氣體流通的返回氣體通路5 ;在填充結(jié)束時排出殘留于容器C和密封件60內(nèi)的氣體的排氣通路7 ;及返回氣體壓力控制部80。
[0163]密封件60由以下構(gòu)成:密封件固定部件60a,具有液通路4的液出口 4b、返回氣體通路5的氣體入口 5b、加壓氣體通路6的氣體出口 6b、排氣通路7的氣體入口 7b的各孔;升降部件60e,能夠滑動地與密封件固定部件60a嵌合并利用未圖示的公知單元進(jìn)行升降;嵌合部密封部件60b,用于防止氣體從密封件固定部件60a與升降部件60e之間的嵌合部泄漏;及容器口密封部件60c,在升降部件60e下降時用于防止氣體從該升降部件60e與容器C的口部Cl之間的接觸部泄漏而設(shè)于升降部件60e,通過使升降部件60e下降并使容器口密封部件60c與容器C的口部抵接,從而在使液通路4的液出口 4b、返回氣體通路5的氣體入口 5b、加壓氣體通路6的氣體出口 6b、排氣通路7的氣體入口 7b與容器C的內(nèi)部連通的狀態(tài)下,密封容器C的開口部而在容器C的內(nèi)部形成密閉空間。
[0164]加壓氣體通路6向容器C內(nèi)導(dǎo)入(供給)壓力被控制為比大氣壓高的氣體,并配置有加壓氣體閥6a。加壓氣體通路6對應(yīng)每個密封件60配置,分別在加壓氣體系統(tǒng)歧管6c處與其他加壓氣體通路6合流。該加壓氣體系統(tǒng)歧管6c經(jīng)由加壓配管6d而與液體存儲部71的上部連接,與液體存儲部71的上部的氣相部71g連通。
[0165]返回氣體通路5將已經(jīng)填充于容器C的內(nèi)部的氣體與向容器C的內(nèi)部填充的液體L交錯地作為返回氣體從氣體出口 6b向容器C的外部排出,并配置有返回氣體閥5a。返回氣體通路5對應(yīng)每個密封件60配置,分別在構(gòu)成流體釋放部的返回氣體系統(tǒng)歧管(返回氣體室)5c處與其他返回氣體通路5合流。該返回氣體系統(tǒng)歧管5c經(jīng)由返回配管5d而與返回氣體壓力控制部80的返回氣體回收部85連接。
[0166]另外,該返回氣體通路5、返回氣體閥5a及容器C的密閉空間被設(shè)計成,向容器填充液體L之際返回氣體流過時的該部分的壓力損失與液通路4、液閥4a處的液體L的流動而產(chǎn)生的壓力損失相比減小到能夠忽略的程度。
[0167]返回氣體系統(tǒng)歧管5c形成于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置。
[0168]排氣通路7向大氣J排出液體L填充后的容器C內(nèi)的空隙部所殘存的比大氣壓高的氣體,并配置有排氣閥7a。排氣通路7對應(yīng)每個密封件60配置,分別在排出系統(tǒng)歧管7c處與其他排氣通路7合流。該排出系統(tǒng)歧管7c經(jīng)由排出配管7d而與大氣J連接。
[0169]上述的第一實(shí)施方式?第四實(shí)施方式具有由液通路4和液閥4a構(gòu)成的填充流路構(gòu)成單元8,相對于此,本實(shí)施方式中,具有由液通路4、液閥4a、密封件60、返回氣體通路5及返回氣體閥5a構(gòu)成的填充流路構(gòu)成單元SA0并且,這些液通路4、液閥4a、密封件60、返回氣體通路5及返回氣體閥5a構(gòu)成用于向容器C內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體L并將返回氣體從容器C返回到外部的流體通路9A。
[0170]即,在非密封填充中適用填充流路構(gòu)成單元8,而在密封填充中適用填充流路構(gòu)成單元8A。
[0171]返回氣體壓力控制部80由回收填充中的返回氣體的返回氣體回收部85、調(diào)節(jié)返回氣體回收部的壓力的壓力調(diào)節(jié)閥82A、壓力調(diào)節(jié)閥82B、壓力控制裝置81、壓力傳感器86、將各設(shè)備連接的抽氣管84、氣體供給管83構(gòu)成。
[0172]返回氣體壓力控制部80的返回氣體回收部85連接于與氣體供給管83連通的抽氣管84和上述的返回配管5d。該返回氣體回收部85中氣體的壓力比大氣壓高。
[0173]在氣體供給管83連接有壓力調(diào)節(jié)閥82A,另外壓力調(diào)節(jié)閥82B與壓力調(diào)節(jié)閥82A連接而構(gòu)成一對。并且,在壓力調(diào)節(jié)閥82A和壓力調(diào)節(jié)閥82B之間經(jīng)由抽氣管84而連接有返回氣體回收部85。
[0174]壓力控制裝置81基于從設(shè)于返回氣體回收部85的壓力傳感器86檢測到的壓力,控制一對壓力調(diào)節(jié)閥82A、82B,調(diào)節(jié)返回氣體回收部85的氣體的壓力。
[0175]壓差檢測器30對填充流路構(gòu)成單元8A的入口部與出口部的壓差、即液分配室中的液體L的壓力即液分配室壓力與返回氣體系統(tǒng)歧管5c的返回氣體室壓力之間的壓差Λρ(壓差信息)進(jìn)行檢測。該壓差檢測器30如圖10所示,在區(qū)劃液分配室3的隔壁3b處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置(設(shè)置位置rl),在該設(shè)置位置rl第一檢測部31從液分配室3的液體L接收壓力,另外第二檢測部32從返回氣體系統(tǒng)歧管5c的氣體接收壓力。并且,檢測器主體33向填充控制裝置20輸出從由第一檢測部31檢測的壓力中減去由第二檢測部32檢測的壓力所得的壓差Λ P。
[0176]另外,液分配室3的內(nèi)部被設(shè)計成液體L處于滿液狀態(tài)。
[0177]接著,使用附圖對旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的作用進(jìn)行說明。
[0178]首先,密封填充液體L的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的動作步驟如圖11所示,按照容器導(dǎo)入步驟S1、密封步驟S2、加壓步驟S3、填充步驟S4、大氣釋放步驟S5、密封解除步驟S6、容器排出步驟S7的順序進(jìn)行處理。
[0179]最初,在各密封件60的正下方導(dǎo)入容器C (容器導(dǎo)入步驟SI),接著,由密封件60密封容器C的開口部,在容器C的內(nèi)部形成密閉空間(密封步驟S2)。此時,液閥4a、返回氣體閥5a、加壓氣體閥6a、排氣閥7a全部關(guān)閉。
[0180]接著,打開加壓氣體通路6的加壓氣體閥6a,通過氣體對容器C的密閉空間進(jìn)行加壓,從而使容器C的內(nèi)部空間上升至規(guī)定的壓力(加壓步驟S3)。這時,液閥4a、返回氣體閥5a、加壓氣體閥6a、排氣閥7a全部關(guān)閉。
[0181]接著,在關(guān)閉加壓氣體閥6a后,打開液通路4的液閥4a和返回氣體通路5的返回氣體閥5a,在向容器C填充了規(guī)定量的液體L后,填充控制裝置20將液閥4a控制為關(guān)閉(填充步驟S4)。通過該填充步驟S4,將容器C的密閉空間的氣體置換為液體L。S卩,液體L從液通路4被填充,并且氣體經(jīng)由返回氣體通路5、返回氣體系統(tǒng)歧管5c而被回收于返回氣體回收部85。另外,設(shè)定返回氣體壓力控制部80的返回氣體回收部85的壓力以獲得設(shè)為適當(dāng)?shù)奶畛淞髁縌所需的填充流路構(gòu)成單元80的入口部與出口部的壓差Λ ρ。
[0182]接著,在關(guān)閉返回氣體通路5的返回氣體閥5a之后,打開排氣通路7的排氣閥7a,從而向大氣J釋放殘存于容器C中的高壓氣體(大氣釋放步驟S5)。
[0183]接著,將密封件60從容器C的開口部脫離,解除容器C的開口部的密封(密封解除步驟S6),向旋轉(zhuǎn)體I的外部排出容器C (容器排出步驟S7)。這時,液閥4a、返回氣體閥5a、加壓氣體閥6a、排氣閥7a全部關(guān)閉。
[0184]在旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下實(shí)施了上述的填充步驟4的情況下,液通路4中流動的液體L的流量Q能夠根據(jù)由填充流路構(gòu)成單元8A的流路尺寸、形狀求出的流動特性、填充流路構(gòu)成單元8A的流路中流動的流體的特性即比重、液體溫度等液體L的特性、返回氣體的壓力、溫度、成分等氣體的特性和狀態(tài)、填充流路構(gòu)成單元8A的入口部與出口部的壓差Λ P及因包含氣體流動而引起的填充流路構(gòu)成單元8A的入口部的壓力來進(jìn)行計算。
[0185]在此,如上所述,設(shè)計成由密封件60和容器C形成的密閉空間和返回氣體通路5、返回氣體閥5a中的氣體流動所產(chǎn)生的壓力損失與液通路4、液閥4a處的液體L的流動所產(chǎn)生的壓力損失相比減小到能夠忽略的程度,因此能夠忽略氣體流動,其結(jié)果是,在旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下實(shí)施的情況下的液通路4中流動的液體L的流路Q能夠根據(jù)由填充流路構(gòu)成單元8A的液體的流路的尺寸、形狀求出的流動特性、比重、液體溫度等液體L的特性及填充流路構(gòu)成單元8A的入口部與出口部的壓差Λ ρ來進(jìn)行計算。[0186]因此,只要所填充的液體L和填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8A (流體通路9A)的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,沒有旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的液通路4中的流量Q能夠僅以壓差(Λ P)為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0187]流量Q = f.' (Λ p) f':填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0188]另一方面,在上述的填充步驟S4中旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)的情況下,加上由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h,與根據(jù)上述的填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f'求出的流量Q相比,實(shí)際的流量Q增加。
[0189]由該旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h以旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P為基準(zhǔn),隨著距旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P的距離的增加而增加,另外,隨著轉(zhuǎn)速ω的增加而增加(參照圖3)。
[0190]若將此用式子表達(dá),則將由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算。
[0191]因此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0192]hrl = h (rl, ω )。
[0193]液出口 4b的位置R處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0194]hE = h (R, ω )。
[0195]即,當(dāng)旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)時,壓差檢測器30的檢測壓差Λ ρ中含有與壓差檢測器30的設(shè)置位置rl的液體L的水頭上升量相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,但是不含有與和流量有關(guān)的液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,所以?dāng)計算流量Q時,需要以壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和液出口 4b的位置R為參數(shù)進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。
[0196]在此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和液出口 4b的位置R是由結(jié)構(gòu)確定的值而不發(fā)生變化,另外,只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8A的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的流量Q能夠以壓差Λ P和轉(zhuǎn)速ω為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0197]流量Q = f (Λρ, ω) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0198]另外,由于考慮到填充流路構(gòu)成單元8A的流動特性對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8A而略微不同,所以優(yōu)選填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8A進(jìn)行準(zhǔn)備。
[0199]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20根據(jù)轉(zhuǎn)速計40的檢測轉(zhuǎn)速ω、來自壓差檢測器30的檢測壓差Λ ρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ ρ,ω ),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8Α的液通路4 (液出口 4b)的流量Q (Λ ρ,ω )。
[0200]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的流量(計測間的流量),在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0201]如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠根據(jù)返回氣體通路5的返回氣體系統(tǒng)歧管5c中的氣體的壓力和液分配室3的液體L的壓力來求出壓差Λ P。由此,能夠基于預(yù)先求出的填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Δρ, ω),根據(jù)檢測壓差Λ ρ和檢測旋轉(zhuǎn)信息ω來求出填充流路構(gòu)成單元8Α的液通路4 (液出口 4b)中受到由旋轉(zhuǎn)引起的離心力的液體L的流量Q。因此,通過基于該流量Q來控制填充量,能夠準(zhǔn)確地控制液體L。
[0202]因此,不需要重量計量器、流量計、計時器等填充量的計量裝置,所以結(jié)構(gòu)簡單而能夠提高維護(hù)性、清洗性、成本性。[0203]〔第六實(shí)施方式〕
[0204]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第六實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0205]圖12是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0206]如圖12所示,代替上述第五實(shí)施方式所具備的壓差檢測器30,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6具備壓差檢測器50。
[0207]如圖12所示,第一檢測體51在區(qū)劃液分配室3的隔壁3a處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置,并設(shè)定為從液分配室3的液體L接收壓力。
[0208]第二檢測體52在旋轉(zhuǎn)體I的返回氣體通路5的返回氣體系統(tǒng)歧管5c處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離 為r2的位置,并設(shè)定為從氣體接收壓力。
[0209]只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8 A的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,在填充步驟4S中,在旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下實(shí)施的情況下的流量Q能夠僅以壓差Λ P為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0210]流量Q = f' (Λ p) f':填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0211]由離心力引起的水頭上升量h與上述的第二實(shí)施方式同樣地作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算(參照圖5)。
[0212]因此,壓差檢測器50的第一檢測體51的設(shè)置位置rl處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升
量是:
[0213]hrl = h (rl, ω )。
[0214]第二檢測體52的設(shè)置位置r2處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0215]hr2 = h (r2, ω )。
[0216]液出口 4b的位置R處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0217]hE = h (R, ω )。
[0218]就壓差檢測器的檢測壓差而言,毛細(xì)管51a內(nèi)的密封液體在旋轉(zhuǎn)體的外周方向上受到離心力而提升水頭上升量1^,毛細(xì)管51b內(nèi)的密封液體也在旋轉(zhuǎn)體I的外周方向上受到離心力而提升水頭上升量h#其結(jié)果是,檢測體主體53所檢測的檢測壓差Λ ρ中檢測出比第五實(shí)施方式中的檢測壓差Λ P高出水頭上升量匕2 - hrl的壓力,但是不包含與和流量Q有關(guān)的液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK相當(dāng)?shù)膲毫ι仙俊?br>
[0219]因此,當(dāng)計算流量時,需要以第一檢測體51的設(shè)置位置rl、第二檢測體52的設(shè)置位置r2和液出口 4b的位置R為參數(shù)進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。
[0220]在此,第一檢測體51的設(shè)置位置rl、第二檢測體52的設(shè)置位置r2和液出口 4b的位置R是由結(jié)構(gòu)確定的值而不發(fā)生變化,另外,只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8A的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,使用了壓差檢測器50的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的流量Q也能夠以壓差Λ ρ和轉(zhuǎn)速ω為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0221]流量Q = f (Λρ, ω) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0222]S卩,對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω,確定包含設(shè)置位置rl和設(shè)置位置r2處的水頭上升量—hrl在內(nèi)的檢測壓差Λ ρ和包含液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK在內(nèi)的壓差之間的關(guān)系,所以只要預(yù)先對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω求出壓差Λρ與受到了離心力的影響的流量Q之間的關(guān)系并設(shè)定填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f,則能夠求出準(zhǔn)確的流量Q。
[0223]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20中根據(jù)轉(zhuǎn)速計40的轉(zhuǎn)速ω、來自壓差檢測器50的檢測值Λ ρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ P,ω ),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8Α的液通路4 (液出口 4b)的流量Q (Λ ρ,ω )。
[0224]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的流量Q,在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0225]如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式,通過使用壓差檢測器50,能夠容易地檢測返回氣體通路5的返回氣體系統(tǒng)歧管5c的返回氣體室壓力,并且能夠自由地配置需要安裝空間的檢測器主體53,因此能夠提高旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5的設(shè)計的自由度。
[0226]圖13是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6B的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0227]該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6B在以下方面與旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6不同:將上述第六實(shí)施方式中的返回氣體通路5的返回氣體系統(tǒng)歧管5c配置成與液通路4處于大致相同的半徑方向位置(R),因此第二檢測體52也配置成與返回氣體系統(tǒng)歧管5C的液通路4處于大致相同的半徑方向位置(R);及不需要轉(zhuǎn)速計(旋轉(zhuǎn)信息檢測部)40。另外,在圖13中,為了容易理解,以點(diǎn)劃線圖示液通路4和液閥4a。
[0228]如圖13所示,第一檢測體51在區(qū)劃液分配室3的隔壁3a處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置,并設(shè)定為從液分配室3的液體L接收壓力。
[0229]第二檢測體52在旋轉(zhuǎn)體I的返回氣體通路5的返回氣體系統(tǒng)歧管5c處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離! 為R的位置,并設(shè)定為從氣體接收壓力。
[0230]只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8A的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,在填充步驟4S中,在旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下實(shí)施的情況下的流量Q能夠僅以壓差Λ P為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0231]流量Q = f.' (Λ p) f':填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)
[0232]由離心力引起的水頭上升量h與上述的第四實(shí)施方式同樣地作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算(參照圖9)。
[0233]因此,壓差檢測器50的第一檢測體51的設(shè)置位置rl處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升
量是:
[0234]hrl = h (rl, ω )。
[0235]第二檢測體52的設(shè)置位置R處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0236]hE = h (R, ω )。
[0237]液出口 4b的位置R處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0238]hE = h (R, ω )。
[0239]S卩,與第四實(shí)施方式同樣地,將第二檢測體52的設(shè)置位置配置成與液通路4處于大致相同的半徑方向位置(R),從而不需要旋轉(zhuǎn)信息。
[0240]如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式,將第二檢測體52的設(shè)置位置配置成與液通路4處于大致相同的半徑方向位置(R),從而不需要旋轉(zhuǎn)信息,能夠設(shè)為更簡單的裝置結(jié)構(gòu)。
[0241]圖14是旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6A。
[0242]該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6A中,從上述的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6省略了加壓氣體通路6、加壓氣體閥6a、加壓氣體系統(tǒng)歧管6c、加壓配管6d、返回氣體壓力控制部80、返回配管5d,并且追加了將液體存儲部71的上部與返回氣體系統(tǒng)歧管5c連接的返回配管5e。
[0243]該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6A構(gòu)成為,代替將與填充流路構(gòu)成單元8A的返回氣體通路5合流的返回氣體系統(tǒng)歧管5c連接于返回氣體壓力控制部80的返回氣體回收部85,而將該返回氣體系統(tǒng)歧管5c連接于液體存儲部71的上部,從而從液體供給部70的氣相部71g供給用于對容器C的密閉空間進(jìn)行加壓的氣體,將來自容器C的密閉空間的填充中的返回氣體回收于相同的液體供給部70的氣相部71g。在本實(shí)施方式的情況下,通過共用加壓氣體通路6和返回氣體通路5,從而將旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)6A的結(jié)構(gòu)設(shè)為更簡易的結(jié)構(gòu)。
[0244]另外,液體供給部70的液體存儲部71設(shè)置成使得液體存儲部71內(nèi)的液體L的液面位于比填充流路構(gòu)成單元8A的液通路4的液出口 4b高出水頭差HL的上方。填充流路構(gòu)成單元8A的液體的流路的尺寸、形狀設(shè)計成可根據(jù)基于該水頭差HL獲得的填充流路構(gòu)成單元8A的前后的壓差Λ ρ而獲得所需的填充流量Q。
[0245]在該結(jié)構(gòu)中,在上述的填充步驟S4中,也將填充流路構(gòu)成單元8Α的返回氣體通路5保持為開的狀態(tài)并在此狀況下將填充流路構(gòu)成單元8Α的液通路4的液閥4a打開。這樣一來,從填充流路構(gòu)成單元8A的液通路4填充液體L,并且返回氣體經(jīng)由填充流路構(gòu)成單元8A的返回氣體通路5而被回收到液體供給部70的氣相部71g。
[0246]并且,由返回氣體系統(tǒng)歧管5c檢測填充時的返回氣體的壓力,將其作為填充氛圍壓力來檢測壓差Λ P。
[0247]根據(jù)該變形例,能夠使裝置結(jié)構(gòu)更簡單。例如,在上述的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5中,將液體供給部70的液體存儲部71設(shè)置成使得液體存儲部71內(nèi)的液體L的液面位于比填充流路構(gòu)成單元8Α的液通路4的液出口 4b高出水頭差HL的上方,將填充流路構(gòu)成單元8A的液體的流路的尺寸、形狀設(shè)計成可根據(jù)基于該水頭差HL獲得的填充流路構(gòu)成單元8A的前后的壓差Λ ρ而獲得所需的填充流量Q,從而也能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡化。
[0248]〔第七實(shí)施方式〕
[0249]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第七實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0250]圖15是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0251]在上述的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)Fl中,使液分配室3的內(nèi)部處于滿水狀態(tài)而僅由液體L的液相構(gòu)成,另外,將壓差檢測器30配置于液分配室3的隔壁3a。相對于此,本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7中,使液分配室3A的內(nèi)部由液體L的液相和例如空氣、氮?dú)獾葰庀嗖?g構(gòu)成,另外,將壓差檢測器30配置于液分配室3A的隔壁3b。另外,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7具備調(diào)節(jié)液分配室3的氣相部3g的壓力的液分配室壓力控制部100和控制液分配室3A的液體L的液位的液分配室液位控制部90。
[0252]壓差檢測器30在區(qū)劃液分配室A3的隔壁3b處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置(設(shè)置位置rl),在該設(shè)置位置rl第一檢測部31從液分配室3A的液體L接收壓力,另外,第二檢測部32從大氣J接收壓力。
[0253]液分配室氣體壓力控制部100具備:壓力控制裝置101 ;供向液分配室3A的氣相部3g供給的氣體流通的氣體流通管103 ;設(shè)于氣體流通管103的一對壓力調(diào)節(jié)閥102A、102B ;將氣體流通管103中的一對壓力調(diào)節(jié)閥102AU02B之間與液分配室3A之間連接的導(dǎo)入管104 ;及設(shè)于液分配室3A的隔壁3a并檢測液分配室3A的氣相部3g的壓力的壓力傳感器105。
[0254]壓力控制裝置101基于壓力傳感器105所檢測到的液分配室3A的氣相部3g的壓力的檢測值,控制一對壓力調(diào)節(jié)閥102AU02B,并將液分配室3A的氣相部3g的壓力控制為所設(shè)定的值。
[0255]液分配室液位控制部90具備:控制流量控制閥91的液位控制裝置92,該流量控制閥91對向液分配室3A輸送的液體L在供液配管13內(nèi)流動的流量進(jìn)行調(diào)節(jié);及壓差式液位計93,向液位控制裝置92輸出指示液分配室3A內(nèi)的液體L的液位的壓差信號。
[0256]壓差式液位計93與壓差檢測器50相同,第一檢測體94設(shè)置于隔壁3b,從液分配室3A的液體L接收壓力,第二檢測體95設(shè)置于隔壁3a,接收液分配室3A的氣相部3g的壓力。并且,檢測器主體96向液位控制裝置92輸出從由第一檢測體94檢測的壓力中減去由第二檢測體95檢測的壓力所得的壓差。
[0257]這些第一檢測體94和第二檢測體95的半徑方向距離r分別設(shè)置于液分配室3A的內(nèi)半徑的大致一半的位置,作為控制基準(zhǔn)的液位被設(shè)定成旋轉(zhuǎn)體I停止時的液位與旋轉(zhuǎn)時的液位大致相同。
[0258]在從壓差式液位計93輸入的壓差根據(jù)基準(zhǔn)液位所對應(yīng)的基準(zhǔn)壓差發(fā)生了變化的情況下,液位控制裝置92控制流量控制閥91,調(diào)節(jié)從輸液配管13向液分配室3A輸送的液體L的流量,并進(jìn)行將液分配室3A內(nèi)的液位保持為必要條件的控制。
[0259]接著,對上述的旋轉(zhuǎn)式填 充機(jī)F7的作用進(jìn)行說明。
[0260]在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7中旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)的情況下,如圖3所示,流量Q由于因離心力引起的水頭上升而增加。這時,液分配室3A內(nèi)的液面呈研缽狀的曲面,如圖15所示,在取包含旋轉(zhuǎn)體I的旋轉(zhuǎn)中心軸P的剖面時的液面的曲線K2是與圖3所示的由離心力引起的水頭上升曲線Kl相同的曲線。
[0261]若將此用式子表達(dá),則將由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量h作為半徑方向距離r與轉(zhuǎn)速ω的函數(shù)h Cr, ω)來計算。因此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量是:
[0262]hrl = h (rl, ω )?
[0263]液出口 4b的位置R處的由旋轉(zhuǎn)引起的水頭上升量hK是:
[0264]hE = h (R, ω )。
[0265]即,當(dāng)旋轉(zhuǎn)體I旋轉(zhuǎn)時,壓差檢測器30的檢測壓差Λ ρ中含有與壓差檢測器30的設(shè)置位置rl的液體L的水頭上升量相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,但是不含有與和流量有關(guān)的填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R處的水頭上升量比相當(dāng)?shù)膲毫ι仙?,所以?dāng)計算流量Q時,需要以壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R為參數(shù)進(jìn)行與轉(zhuǎn)速ω對應(yīng)的校正。
[0266]在此,壓差檢測器30的設(shè)置位置rl和液出口 4b的位置R是由結(jié)構(gòu)確定的值而不發(fā)生變化,另外,只要所填充的液體L被確定且填充機(jī)的結(jié)構(gòu)被確定,則液體L的特性和填充流路構(gòu)成單元8的流動特性不發(fā)生變化,所以結(jié)果是,旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F7的流量Q能夠以壓差Λ P、轉(zhuǎn)速ω為參數(shù)進(jìn)行計算:
[0267]流量Q = f (Λρ, ω) f:填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)[0268]S卩,對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω,確定包含壓差檢測器30的設(shè)置位置rI處的水頭上升量在內(nèi)的壓差Λ P與包含填充流路構(gòu)成單元8的液出口 4b的位置R處的水頭上升量hK在內(nèi)的壓差之間的關(guān)系,所以只要預(yù)先對應(yīng)每個轉(zhuǎn)速ω求出壓差Λρ與受到了離心力的影響的流量Q之間的關(guān)系并設(shè)定填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f,則能夠求出準(zhǔn)確的流量Q。
[0269]另外,考慮到填充流路構(gòu)成單元8的流動特性對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8而略微不同,所以優(yōu)選填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f對應(yīng)每個填充流路構(gòu)成單元8進(jìn)行準(zhǔn)備。
[0270]使用以上的結(jié)果,填充控制裝置20根據(jù)轉(zhuǎn)速計40的檢測轉(zhuǎn)速ω、來自壓差檢測器30的檢測壓差Λ ρ和填充流路構(gòu)成單元流量特性函數(shù)f (Λ ρ,ω ),每時每刻(例如每隔一毫秒)計算各填充流路構(gòu)成單元8的液通路4 (液出口 4b)的流量Q (Λ ρ,ω )。
[0271]填充控制裝置20累積計算該每時每刻的流量(計測間的流量),在累積計算結(jié)果的值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)填充量一致時將填充流路構(gòu)成單元8的液閥4a關(guān)閉,結(jié)束填充。
[0272]如以上說明,根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使是在液分配室3A形成氣相部3g的結(jié)構(gòu)中,也能夠準(zhǔn)確地控制填充量。
[0273]另外,本實(shí)施方式中,為了調(diào)節(jié)液分配室3A的氣相部3g的壓力而設(shè)置有液分配室氣體壓力控制部100,但是在氣相部3g中不需要控制壓力的情況下,也可以省略液分配室氣體壓力控制部100而設(shè)為向大氣釋放的結(jié)構(gòu)。
[0274]另外,如第二實(shí)施方式那樣,也可以取代壓差檢測器30而使用毛細(xì)管式的壓差檢測器50。
[0275]〔第八實(shí)施方式〕
[0276]以下,使用圖16說明本發(fā)明的第八實(shí)施方式。另外,在以下的說明及該說明所使用的附圖中,關(guān)于與已說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成因素,標(biāo)以同一附圖標(biāo)記,省略重復(fù)說明。
[0277]旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8是與第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F5同樣的結(jié)構(gòu),但以下方面與旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)5不同:液分配室(氣體返回室)3A具有未由液體充滿的氣相部3g ;具有調(diào)節(jié)液分配室3A的氣相部3g的壓力的液分配室壓力控制部100 ;具有控制液分配室3A內(nèi)的液體L的液位的液分配室液位控制部90 ;加壓氣體通路6不與液體存儲部71的上部的氣相部71g連接而與液分配室3A的氣相部3g連接。
[0278]如圖16所示,該壓差檢測器30在區(qū)劃液分配室A的隔壁3b處設(shè)于距旋轉(zhuǎn)中心軸P的半徑方向距離r為rl的位置(設(shè)置位置rl),在該設(shè)置位置rl第一檢測部31從液分配室3A的液體L接收壓力,另外,第二檢測部32從返回氣體系統(tǒng)歧管5c的氣體接收壓力。并且,檢測器主體33向填充控制裝置20輸出從由第一檢測部31檢測的壓力中減去由第二檢測部32檢測的壓力所得的壓差Λ P。
[0279]根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使在液分配室3Α存在氣相部3g的情況下,也能夠獲得與上述的第五實(shí)施方式相同的作用,能夠準(zhǔn)確地填充液體L。
[0280]圖17是表示旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8的變形例即旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8A的圖。
[0281]旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8A中,從旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8省略了加壓氣體通路6、加壓氣體閥6a、返回氣體壓力控制部80、返回配管5d,并且填充流路構(gòu)成單元8A的返回氣體通路5不與返回氣體系統(tǒng)歧管5c連接而與液分配室3A的氣相部3g連接。[0282]另外,液分配室3A被設(shè)置成使得液分配室內(nèi)的液體L的液面位于比填充流路構(gòu)成單元8A的液通路4的液出口 4b高出水頭差HL的上方。填充流路構(gòu)成單元8A的液體的流路的尺寸、形狀被設(shè)計成可根據(jù)基于該水頭差HL獲得的填充流路構(gòu)成單元8A的前后的壓差Λ P而獲得所需的填充流量Q。
[0283]該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8A構(gòu)成為,通過返回氣體通路5向容器C的密閉空間供給加壓氣體,并且將返回氣體回收于液分配室3Α的氣相部3g。
[0284]在本實(shí)施方式的情況下,通過共用加壓氣體通路6和返回氣體通路5,能夠?qū)⑿D(zhuǎn)式填充機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)為更簡易的結(jié)構(gòu)。
[0285]在旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8中將填充流路構(gòu)成單元8A的返回氣體的出口設(shè)為返回氣體系統(tǒng)歧管5c,而在本實(shí)施方式中,將該出口設(shè)為液分配室3A的氣相部3g。
[0286]另外,該旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F8A具有壓差檢測器50以代替壓差檢測器30。更具體而言,第一檢測體51在液分配室3A的隔壁3b處配置于設(shè)置位置rl,第二檢測體52在隔壁3a配置于設(shè)置位置r2,檢測本實(shí)施方式的填充流路構(gòu)成單元8A的構(gòu)成流體釋放部的液分配室3A的氣相部3g的壓力作為返回氣體室壓力。
[0287]根據(jù)該變形例,與第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)F6A同樣地能夠使裝置的整體結(jié)構(gòu)更簡單。
[0288]另外,在上述的實(shí)施方式中,采用了設(shè)置壓差式液位計93的結(jié)構(gòu),但是也可以向液位控制裝置92輸入壓差檢測器50的檢測壓差Λ ρ而省略壓差式液位計93。
[0289]另外,上述的實(shí)施方式中所示的動作順序、或者各構(gòu)成部件的各形狀、組合等為一例,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠基于設(shè)計要求等進(jìn)行各種變更。
[0290]例如,在上述的各實(shí)施方式中,在上述的流量計算式中,以壓力信息和旋轉(zhuǎn)信息作為參數(shù)而設(shè)為流量Q = f(A ρ,ω ),但是也可以計測液體L的液體溫度Τ,將液體溫度T也作為參數(shù)而計算流量Q = f (Δ ρ, ω , Τ)0
[0291]另外,在上述的實(shí)施方式中,液分配室3、3Α構(gòu)成為圓柱狀,但是也可以構(gòu)成為其他形狀,例如圓環(huán)狀。
[0292]另外,在上述的實(shí)施方式中,容器C不升降而靜置于載置臺lc,并使密封件60的升降部件60e升降,但也可以使密封件60靜止并使載置有容器C的載置裝置升降。
[0293]附圖標(biāo)記說明
[0294]I旋轉(zhuǎn)體
[0295]3、3A液分配室
[0296]5c返回氣體系統(tǒng)歧管(返回氣體室)
[0297]8、8A填充流路構(gòu)成單元
[0298]20填充控制裝置
[0299]30,50壓差檢測器(壓差信息檢測部)
[0300]40轉(zhuǎn)速計(旋轉(zhuǎn)信息檢測部)
[0301]51第一檢測體
[0302]51a毛細(xì)管
[0303]51b毛細(xì)管
[0304]52第二檢測體[0305]53檢測器主體
[0306]60密封件
[0307]70液體供給部
[0308]80返回氣體壓力控制部
[0309]90液分配室液位控制部
[0310]100液分配室氣體壓力控制部
[0311]F1、F2、F3、F4、F5、F6、F6A、F6B、F7、F8、F8A 旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)
[0312]A旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)
[0313]C 容器
[0314]J 大氣
[0315]L 液體
[0316]P旋轉(zhuǎn)中心軸
[0317]Q 流量
[0318]r半徑方向距離
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路; 填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有: 壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的任意的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的填充氛圍壓力之間的壓差信息;及 旋轉(zhuǎn)信息檢測部,檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息, 所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
2.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸 旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路; 填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于, 具有壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的與所述液通路的液出口大致相同的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述容器的填充氛圍壓力之間的壓差信息, 所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
3.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥、密封所述容器內(nèi)的填充氛圍的密封件、將填充中的返回氣體從容器向進(jìn)行了壓力控制的返回氣體室引導(dǎo)的返回氣體通路及設(shè)于所述返回氣體通路的返回氣體閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路; 對所述容器供給進(jìn)行了壓力控制的氣體的加壓氣體通路及設(shè)于所述加壓氣體通路的加壓氣體閥; 填充結(jié)束時將殘存于所述容器及所述密封件內(nèi)的加壓氣體排出的排氣通路及設(shè)于所述排氣通路的排氣閥; 填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于,具有: 壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的任意的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述返回氣體室的返回氣體室壓力之間的壓差信息;及旋轉(zhuǎn)信息檢測部,檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息, 所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
4.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥、密封所述容器內(nèi)的填充氛圍的密封件、將填充中的返回氣體從容 器向進(jìn)行了壓力控制的返回氣體室引導(dǎo)的返回氣體通路及設(shè)于所述返回氣體通路的返回氣體閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路; 對所述容器供給進(jìn)行了壓力控制的氣體的加壓氣體通路及設(shè)于所述加壓氣體通路的加壓氣體閥; 填充結(jié)束時將殘存于容器及密封件內(nèi)的加壓氣體排出的排氣通路及設(shè)于所述排氣通路的排氣閥; 填充控制裝置,控制各所述液閥而控制所述液體對所述容器的填充量;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的特征在于, 具有壓差信息檢測部,檢測所述液分配室的所述液體的壓力即液分配室壓力及在所述旋轉(zhuǎn)體的與所述液通路的液出口大致相同的半徑方向位置作為所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部的壓力所檢測的所述返回氣體室的返回氣體室壓力之間的壓差信息, 所述填充控制裝置基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量,并控制所述液體對所述容器的填充量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),其特征在于, 所述液分配室被所述液體充滿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),其特征在于, 在所述液分配室形成有所述液體的液相和氣體的氣相, 在液分配室與液體供給部之間具備液位控制部,該液位控制部控制所述液分配室中的所述液體的液位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),其特征在于,所述壓差信息檢測部具有: 第一檢測體,設(shè)于所述液分配室,檢測所述液分配室壓力; 第二檢測體,在所述旋轉(zhuǎn)體中與所述第一檢測體間隔地設(shè)置,檢測所述填充流路構(gòu)成單元的流體釋放部的壓力; 一對毛細(xì)管,分別與所述第一檢測體和所述第二檢測體連接,并在各自的內(nèi)部密封有密封液;及 檢測器主體,輸出經(jīng)由所述一對毛細(xì)管從所述第一檢測體傳播的壓力與從所述第二檢測體傳播的壓力之差作為所述壓差信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式填充機(jī),其特征在于,所述壓差信息檢測部具有: 第一檢測部,設(shè)于所述液分配室,檢測所述液分配室壓力 '及 第二檢測部,設(shè)于與所述第一檢測部大致相同的半徑方向位置,檢測所述填充流路構(gòu)成單元的流體釋放部的壓力。
9.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法,所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn) 體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法的特征在于,具有: 信息檢測工序,檢測所述填充流路構(gòu)成單元中的流體的入口側(cè)壓力及所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部側(cè)的流體釋放側(cè)壓力之間的壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)信息;及 運(yùn)算工序,基于上述檢測出的所述壓差信息和所述旋轉(zhuǎn)信息及預(yù)先求出的所述壓差信息、所述旋轉(zhuǎn)信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量。
10.一種旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法,所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)具有: 旋轉(zhuǎn)體,能夠繞旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn); 液分配室,設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體,存儲從外部供給的液體; 多個填充流路構(gòu)成單元,繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸排列于所述旋轉(zhuǎn)體,并且由分別與所述液分配室連接的液通路及設(shè)于所述液通路的液閥構(gòu)成用于向容器內(nèi)單獨(dú)地引導(dǎo)液體的流體通路;及 液體供給部,設(shè)于固定部,并向所述液分配室供給所述液體, 所述旋轉(zhuǎn)式填充機(jī)的填充量運(yùn)算方法的特征在于,具有: 信息檢測工序,檢測所述填充流路構(gòu)成單元中的流體的入口側(cè)壓力及與所述液通路出口大致相同的半徑方向位置的所述填充流路構(gòu)成單元內(nèi)的流體釋放部側(cè)的流體釋放側(cè)壓力之間的壓差信息;及運(yùn)算工序,基于上述檢測出的所述壓差信息及預(yù)先求出的所述壓差信息與從所述液通路的液出口流出的所述液體的流量之間的關(guān)系,計算從所述液通路的液出口流出的所述液體的 流量。
【文檔編號】B67C3/28GK103429524SQ201180069305
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月6日
【發(fā)明者】田中良治, 林柾行, 石倉真治 申請人:三菱重工食品包裝機(jī)械株式會社