液体専用に異なる充填量の測定方法が開発されています。すべての技術がすべての液体に適しているわけではありません。また、精度が重要な部分でもかなりの差があります。しかし、すべての生産プロセスに共通している点として、液体はボトリング機の配管内を常に一定の圧力で流れるわけではありません。液体中の気泡や温度やレシピの変化により密度が変動することがあります。したがって、単純に時間ベースで正しい約定枚数を判断することはできません。
約定枚数の一般的な測定方法は4つあります。 これらの方法は、コスト、精度、スピード、衛生面で異なります。すべての方法がすべての液体に適しているわけではありません。飲料は特定の衛生状態を必要とし、高価な化粧品は特別な精度を必要とします。一方、エンジンオイルはミネラルウォーターなどとは異なる流動特性を持っています。今回紹介する4つの方法は、
重量測定方法、つまり重量による充填では、デジタルまたはアナログのロードセルが空のボトルの重量と充填内容を測定します。ロードセルの特徴は、充填工程での重量変化を精密に検出するひずみゲージです。ひずみゲージの機能については、HBKの記事 「計とは」で詳しく説明しています。
デジタルロードセルの利点は、特にデジタルI/Oを介したPLCとのシンプルな通信です。しかし、アナログロードセルは、 amplifierを使用して素早く簡単にデジタル化することもできます。ボトルに充填するには、まず充填機が台に載せるか、フォークから首にかけて吊り下げます。同時に、充填機は空のボトルを計量します。マシンがボトルを満たしている間、ロードセルは全体の重量の変化を測定します。規定の全体重量に達すると、充填工程が自動的に停止し、ボトルがキャップステーションに運ばれます。20～80個の充填ヘッドを持つロータリー充填機では、このプロセスは一般的な1リットルボトルで5～8秒程度かかります。重量充填の精度が高いだけでなく、さらなる大きなメリットをもたらします。
重量による充填は高精度の結果を伴う工程であり、パッケージに記載されている含有量をグラム単位で正確に充填することができます。さらに、ロードセルは、キッチンスケールのように、校正分銅を使用して非常に簡単に校正できます。これは、ボトルに表示されている1,000グラムが実際に含まれていることを保証します。機械施工会社は、生産者だけでなく、デジタル計量技術の利点も享受できます。機械制御システムにおける充填アルゴリズムのプログラミングが現実的な課題であるためです。充填工程に対する流量の正しい比率を求めるのは非常に複雑で、フィルタ、制御技術、沈下時間、応答時間の知識が必要です。HBKのデジタルロードセルは、重量による充填の数十年の経験を反映した統合充填アルゴリズムが付属しているため、この設定作業を大幅に簡素化します。
アルゴリズムは、無料のPanelX設定ソフトウェアを使用して簡単に適応できます。ロードセルは、独自の充填アルゴリズムを使用する場合は、完全にスタンドアロンユニットとしてRunしたり、I/Oまたはフィールドバスを介して機械制御システムと通信したり、フィルタリングされた測定値を制御システムに継続的に供給したりできます。重量による充填は、センサが製品に接触しないため、特に食品業界に適しています。すべてのHBKロードセルは、IP68/69Kの可能な最大限の保護度を備えているため、連続的な水没や圧力洗浄に耐えることができます。PW27など一部のロードセルは、特に厳しい衛生基準に対応するためEHEDGの認証を取得しています。例えば、タンパク質や糖分由来の細菌が、電解研磨され完全に丸みを帯びた接触面上で繁殖することはありません。
そのため、これらのロードセルは、近年の最新包装トレンドである、加熱殺菌や保存料を使用しない無菌コールド充填にも適しています。
Not every technique is suitable for all liquids – and there are also considerable differences where precision is concerned. However, all production processes have some things in common: liquids never flow through the pipes of the bottling machine at a uniform pressure.
