(57)【要約】【課題】充填部に対する液体の供給を安定化させるために有利な技術を提供する。【解決手段】充填設備１０００は、液体の供給源１１０と、充填部１２０と、供給源１１０と充填部１２０とを接続する送液路１３０と、送液路１３０に配置されたポンプ１４０とを有し、充填部１２０によって容器１０に液体を充填する。充填設備１０００は、充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量の変化に対して相関を有する制御情報に基づいてポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御する制御部１５０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の供給源と、充填部と、前記供給源と前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備であって、
前記充填部が充填を行うために必要な液体の量の変化に対して相関を有する制御情報に基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える、
ことを特徴とする充填設備。
【請求項２】
前記充填部は、複数の充填ヘッドによって複数の容器に対して並行して液体を充填するように構成され、
前記制御情報は、前記充填部に単位時間あたりに供給される容器の量を示す情報を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の充填設備。
【請求項３】
前記充填部は、互いに異なる充填ラインに配置された複数の充填機を含み、
前記制御情報は、前記複数の充填機のうち稼働させるべき充填機の個数を示す情報を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の充填設備。
【請求項４】
前記充填部は、互いに異なる充填ラインに配置された複数の充填機を含み、
前記制御情報は、前記複数の充填機のうち稼働させるべき充填機を示す情報を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の充填設備。
【請求項５】
前記供給源は、液体を収容するタンクを含み、
前記制御部は、前記制御情報の他、前記タンクに収容された液体の液面高さに基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填設備。
【請求項６】
前記供給源は、それぞれ液体を収容する複数のタンクを含み、
前記制御部は、前記制御情報の他、前記複数のタンクのうちのいずれから液体を前記送液路に送り出すかを示す情報に基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充填設備。
【請求項７】
液体を収容するタンクと、充填部と、前記タンクと前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備であって、
前記タンクに収容された液体の液面高さに基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える、
ことを特徴とする充填設備。
【請求項８】
それぞれ液体を収容する複数のタンクと、充填部と、前記複数のタンクと前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備であって、
前記複数のタンクのうちのいずれから液体を前記送液路に送り出すかを示す情報に基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える、
ことを特徴とする充填設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に液体を充填する充填設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビール樽等の容器にビール等の液体を充填する充填設備がある。一般的な充填設備では、充填機に対する液体の供給を安定させるために、液体の供給源と充填機との間にクッションタンクが設けられている。ビールなどの発泡性飲料を容器に充填する充填設備では、クッションタンク内の空寸部に炭酸ガスによって背圧をかけることが多い。
【０００３】
しかしながら、クッションタンクを設けると、それを定期的に洗浄する必要がある。また、炭酸ガスによって背圧をかける場合には炭酸ガスの使用によるコストが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８７０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、ビールを貯留する濾過溜タンクと、ビールを樽容器内に充填する充填部と、濾過溜タンク内のビールを充填部に供給する主管と、主管内の圧力を検知する圧力センサと、主管内を流れるビールの流量を調整する主バルブと、主バルブの開閉を制御する充填制御手段と、樽容器内に注入するビールの流量を計測する流量センサとを備え、充填制御手段が、圧力センサおよび流量センサの検出信号に応じて、目標圧力および目標流量になるように主バルブの開閉を制御するビール充填装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、圧力および流量をフィードバック制御するので、制御遅れのために充填部に対して安定してビールを供給することができない可能性がある。充填部に対するビールの供給量が不足すると、充填速度を落とす必要があるので、スループットが低下する。あるいは、入り味不良が発生する可能性がある。
【０００７】
本発明は、充填部に対する液体の供給を安定化させるために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、液体の供給源と、充填部と、前記供給源と前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備に係り、前記充填設備は、前記充填部が充填を行うために必要な液体の量の変化に対して相関を有する制御情報に基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える。
【０００９】
本発明の第２の側面は、液体を収容するタンクと、充填部と、前記タンクと前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備に係り、前記充填設備は、前記タンクに収容された液体の液面高さに基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える。
【００１０】
本発明の第３の側面は、それぞれ液体を収容する複数のタンクと、充填部と、前記複数のタンクと前記充填部とを接続する送液路と、前記送液路に配置されたポンプとを有し、前記充填部によって容器に液体を充填する充填設備に係り、前記充填設備は、前記複数のタンクのうちのいずれから液体を前記送液路に送り出すかを示す情報に基づいて前記ポンプの出力をフィードフォワード制御する制御部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、充填部に対する液体の供給を安定化させるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な実施形態の充填設備を示す図。
【図２】本発明の好適な実施形態の充填設備を示す図。
【図３】本発明の好適な実施形態の充填設備を示す図。
【図４】本発明の好適な実施形態の充填設備を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照しながら本発明の好適な実施形態の充填設備１０００について説明する。充填設備１０００は、容器１０に液体を充填するように構成された設備である。ここで、容器１０の形状、構造、材料などは特別なものに限定されないが、容器１０は、例えば、ビール等の飲料製品を充填可能に構成された容器でありうる。
【００１４】
充填設備１０００は、主要な構成要素として、充填ヘッド１２４によって容器１０に液体を充填する充填部１２０を備えている。充填部１２０は、例えば、複数の充填ヘッド１２４によって複数の容器１０に対して並行して液体を充填するように構成されうる。充填部１２０には、例えば、容器供給路１７０を通して容器１０が供給される。充填部１２０に供給された容器１０は、不図示の回転体に配置された容器支持部によって受け取られる。その後、容器１０は、該回転体の公転に伴って公転しながら充填ヘッド１２４によって液体が充填され、容器排出路１８０に排出されうる。
【００１５】
充填設備１０００はまた、液体の供給源１１０と、供給源１１０と充填部１２０とを接続する送液路１３０と、送液路１３０に配置されたポンプ１４０と、ポンプ１４０を制御する制御部１５０とを備えている。制御部１５０は、充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量の変化に対して相関を有する制御情報に基づいてポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御する。より具体的には、制御部１５０は、該制御情報に基づいて、充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量が保証されるように、ポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御する。
【００１６】
制御情報は、例えば、充填部１２０に単位時間あたりに供給される容器１０の量を示す情報を含む。ここで、充填部１２０に単位時間あたりに供給される容器１０の量と充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量とは比例関係にある。つまり、充填部１２０に単位時間あたりに供給される容器１０の量は、充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量に対して相関を有する。充填部１２０に単位時間あたりに供給される容器１０の量を示す情報は、例えば、充填部１２０に対する容器１０の供給を制御する供給制御部１６０から制御部１５０に提供されうる。
【００１７】
供給制御部１６０は、例えば、充填部１２０に備えられた前述の不図示の容器支持部の位置（公転軌道上の位置）に応じたタイミングで、充填部１２０に対して容器１０を供給しうる。容器供給路１７０は、例えば、コンベアで構成され、供給制御部１６０は、該コンベア上の容器１０を停止させるストッパを含み、該ストッパによる容器１０の停止を解除するタイミングによって、充填部１２０に対する容器の供給のタイミングを制御することができる。
【００１８】
容器供給路１７０を通して単位時間あたりに送られてくる容器１０の量が充填部１２０の最大能力を下回っている場合には、供給制御部１６０は、複数の容器支持部のうちの一部にのみ容器１０が渡されるように、充填部１２０に対する容器１０の供給を制御する。つまり、供給制御部１６０は、充填部１２０に単位時間あたりに供給される容器１０の量を示す情報を得ることができ、その情報を制御部１５０に提供することができる。
【００１９】
ここで、供給制御部１６０から制御部１５０への制御情報の提供に基づいて制御部１５０がポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御する構成においても、供給制御部１６０から制御部１５０に制御情報が提供されるタイミングから充填部１２０への液体の供給量が変更されるタイミングまでには、相応の遅れが生じる。しかしながら、供給制御部１６０を容器１０が通過してから充填部１２０においてその容器１０に対して液体が充填されるまでにも相応の遅れが存在する。よって、供給制御部１６０から制御部１５０への制御情報の提供に基づいて制御部１５０がポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御する構成により、充填部１２０が充填を行うために必要な液体の量の変化に応じた量の液体を充填部１２０に対して供給することができる。これにより、クッションタンクを設けない構成においても、充填部１２０による充填処理のスループットの低下や入り味不足の問題を解決することができる。
【００２０】
図１に示す実施形態では、充填部１２０が１つの充填機１２２で構成されているが、充填部１２０は、互いに異なる充填ラインに配置された複数の充填機１２２で構成されてもよい。図２に示す実施形態では、充填部１２０は、互いに異なる充填ラインに配置された複数の充填機として２つの充填機１２２Ａ、１２２Ｂを含む。充填部１２０を構成する複数の充填機１２２Ａ、１２２Ｂには、共通の送液路１３０を通して液体が供給される。
【００２１】
前述の制御情報は、複数の充填機のうち稼働させるべき充填機の個数を示す情報を含みうる。該個数が増加する場合には、制御部１５０は、ポンプ１４０の出力が増加するようにポンプ１４０を制御し、該個数が減少する場合には、制御部１５０は、ポンプ１４０の出力が減少するようにポンプ１４０をフィードフォワード制御しうる。
【００２２】
あるいは、前述の制御情報は、複数の充填機のうち稼働させるべき充填機を示す情報を含みうる。これは、複数の充填機が必要とする液体の量が互いに異なる場合（例えば、複数の充填機が、缶容器用の充填機と、樽用の充填機とを含む場合）に有利である。制御部１５０は、複数の充填機のうち稼働させるべき充填機が必要とする液体の量に応じた量の液体が当該稼働させるべき充填機に供給されるようにポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御しうる。
【００２３】
図３に例示されるように、供給源１１０は、液体を収容したタンク１１２を含みうる。タンク１１２から送液路１３０に送り出される液体の圧力は、タンク１１２に収容された液体の液面高さに依存しうる。充填設備１０００は、タンク１１２に収容された液体の液面高さを計測する計測器１９０を含み、制御部１５０は、前述の制御情報に加えて、又は、前述の制御情報に代えて、計測器１９０によって計測される液面高さに基づいてポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御するように構成されうる。制御部１５０は、液面高さの降下に従ってポンプ１４０の出力を増加させるようにポンプ１４０を制御しうる。また、制御部１５０は、タンク１１２に液体が補充されることによる液面高さが上昇に従ってポンプ１４０の出力を減少させるようにポンプ１４０を制御しうる。
【００２４】
図４に例示されるように、供給源１１０は、それぞれ液体を収容した複数のタンク１１２Ａ、１１２Ｂを含んでもよい。タンク１１２Ａに収容された液体は、バルブ１１４Ａが開かれることによって送液路１３０に供給され、タンク１１２Ｂに収容された液体は、バルブ１１４Ｂが開かれることによって送液路１３０に供給される。制御部１５０は、前述の制御情報に加えて、又は、前述の制御情報に代えて、複数のタンク１１２Ａ、１１２Ｂのうちのいずれから液体を送液路１３０に送り出すかを示す情報に基づいてポンプ１４０の出力をフィードフォワード制御するように構成されうる。タンク１１２Ａ、１１２Ｂは、送液路１３０又はポンプ１４０までの距離、タンク１１２Ａ、１１２Ｂから送液路１３０までのコンダクタンスなどの仕様が互いに異なりうる。また、タンク１１２Ａ、１１２Ｂ内の液面高さは、通常は互いに異なる。液面高さは、計測器１９０によって計測されうる。
【符号の説明】
【００２５】
１１０  供給源
１１２  タンク
１２０  充填部
１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ  充填機
１２４  充填ヘッド
１３０  送液路
１４０  ポンプ
１５０  制御部
１６０、１６０Ａ、１６０Ｂ  供給制御部
１７０  容器供給路
１８０  容器排出路
１９０  計測器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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