JP2001270503A - 粉粒体充填袋の締固め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 完成包装袋を積み重ねた場合にその積み重ね
状態が不安定になりやすい性質を有する粉粒体につい
て、袋内での粉粒体の充填状態を締固めを効率よく行な
うことができる締固め装置を提供する。 【解決手段】 締固め装置は、粉粒体が充填されている
袋に、その口をシールするのに先立って、充填粉粒体を
締固める処理を施すためのものであり、所定の減圧状態
を与えることができるようにされた減圧室３を備えてお
り、この減圧室に搬入した複数の粉粒体充填袋に前記減
圧状態下で脱気を施すことにより締固めを行なうように
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体を袋詰で包
装する工程で用いられる技術に関し、より具体的には、
充填機で袋に充填しただけでは充填状態が緩く、完成包
装袋をパレットなどに積み重ねた場合にその積み重ね状
態が不安定になりやすい性質を有する粉粒体について、
その完成包装袋の積重ね安定性を高めるなどのために、
充填状態を締固めるのに用いられる締固め装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体の袋詰包装においては、包装対象
の粉粒体の種類によるが、袋中の充填粉粒体の状態が緩
いために完成包装袋をパレットなどに積み重ねた場合に
その積み重ね状態が不安定になりやすく、またシール作
業に際して粉粒体が漏れるなどのトラブルを生じやすい
という問題がある。そこで袋内で充填粉粒体を締め固め
る必要がある。この締固めについて従来では、例えば
粉粒体を充填した袋に、その口のシールに先立って振動
を加えて締め固める方法、一つ一つの粉粒体充填袋に
手作業で簡単な脱気を加えて締め固める方法、シール
を終えた粉粒体充填袋を複数個重ねてプレスすることで
締め固める方法などが用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の締
固め方法にはそれぞれ問題がある。例えばの方法の場
合には、比較的作業性よく締固めを行なえるものの、例
えばの方法は、振動で効率よく締固めることのできる
粉粒体が限られ、その適用範囲が狭いし、また振動によ
り粉粒体が粉塵となって袋から飛散するという問題があ
る。一方、やの方法には、何れもきわめて作業効率
が低いという問題がある。

【０００４】ところで、粉粒体の種類によってはいわゆ
る真空包装を施される場合がある。この場合には当然に
充填粉粒体の状態が締まり、上記のような問題はない。
しかしこれは真空包装という特別な包装であり、その結
果として得られる充填粉粒体の締固め状態は本発明が対
象としているそれとは異なるものである。つまり本発明
が対象とする技術は、完成包装袋を安定的に積み重ねる
ことができる程度の締まりを充填粉粒体に与えることを
目的とするものであり、たまたま結果として締まり状態
が得られる真空包装とは異なる技術である。

【０００５】充填粉粒体の締固め技術における上記のよ
うな従来の事情を背景に本発明はなされたものであり、
粉粒体の種類によらず効率よく締固めを行なうことがで
き、しかも粉塵の発生などを伴うことのない締固め装置
の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による締固め装置
は、粉粒体が充填されている袋に、その口をシールする
のに先立って、充填粉粒体を締固める処理を施すための
ものであり、所定の減圧状態を与えることができるよう
にされた減圧室を備えており、この減圧室に搬入した複
数の粉粒体充填袋に前記所定の減圧状態下で脱気を施す
ことにより締固めを行なうようにされてなる。

【０００７】本発明では上記のような締固め装置につい
て、その減圧室に、粉粒体充填袋をその未シールの口が
上向きになる状態で支持するとともに、この支持状態で
粉粒体充填袋を搬送できるようにされた支持ラインを設
けるようにしている。

【０００８】また本発明では上記のような締固め装置に
おける支持ラインについて、粉粒体充填袋を側面から加
圧できるようにしている。

【０００９】また本発明では上記のような締固め装置に
ついて、減圧室に対し選択的に連通できるようにされた
予備減圧室を設け、この予備減圧室に予め形成した減圧
状態により減圧室の減圧状態形成を助けるようにしてい
る。

【００１０】また本発明では上記のような締固め装置に
ついて、減圧室の前段に、所定数の粉粒体充填袋を溜め
ることができるとともに、この溜めた所定数の粉粒体充
填袋を一括的に減圧室へ送り込むことのできるようにさ
れたストック部を設けている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１に一実施形態による締固め装置の全体構
成を簡略化して示す。締固め装置は脱気部１とストック
部２からなる。脱気部１は減圧室３と予備減圧室４を備
えている。減圧室３は、何れも四角い箱状である一対の
シェルボックス５（５ａ、５ｂ）を組み合わせて形成さ
れ、その内部に少なくとも二つ以上の粉粒体充填袋（図
の例では６袋の粉粒体充填袋）を収容できる容積が与え
られている。両シェルボックス５ａ、５ｂは、それぞれ
に対応する移動機構６（６ａ、６ｂ）により矢印Ｘの如
く前後動し、それぞれが後退することで減圧室３を開
き、それぞれが前進して密着し合うことで減圧室３を閉
じるようにされている。その移動機構６には例えばシリ
ンダや送りねじなどが用いられる。

【００１２】この両シェルボックス５ａ、５ｂで形成さ
れる減圧室３の内部には２列で支持ライン７（７ａ、７
ｂ）が設けられている。支持ライン７は、水平に設けら
れた底面コンベア８と、この底面コンベア８に沿って垂
直に設けられた一対の整形コンベア９、９を組み合わせ
て箱形に形成されており、底面コンベア８と対の整形コ
ンベア９、９により粉粒体充填袋をその未シールの口が
上向きになる状態で支持し、またこの支持状態で粉粒体
充填袋を搬送できるようにされている。また各整形コン
ベア９は、図２〜図４に示すように、例えば送りねじな
どが用いられる移動機構１１により対同士で間隔を変え
ることができるようにされ、必要時に間隔を狭めること
で粉粒体充填袋の側面を加圧することができるようにさ
れている。つまり支持ライン７は、減圧室３内に送り込
まれる粉粒体充填袋をその未シールの口が上向きになる
状態で支持し、またこの支持状態で搬送し、さらに粉粒
体充填袋の側面を加圧する機能を有している。このよう
な各支持ライン７ａ、７ｂは、本実施形態においては上
記のように減圧室３の粉粒体充填袋収容数が６袋である
ことから、それぞれが粉粒体充填袋を３袋ずつ扱えるよ
うにされている。

【００１３】ここで、減圧室３の容積、つまり１サイク
ルで処理する粉粒体充填袋の数は、粉粒体の袋詰包装ラ
インの生産能力との関係で設定することになる。すなわ
ち本締固め装置は、粉粒体の袋詰包装ラインにおいて粉
粒体の袋への充填工程と袋の口のシール工程の間に組み
込まれ、充填工程から連続的に送られてくる粉粒体充填
袋に締固めを施すものであり、本締固め装置を組み込ん
だ袋詰包装ライン全体として定常的な流れを保てるよう
であることが求められる。そのため例えば締固めの１サ
イクルに２分を要し、袋詰包装ラインの生産量が２袋／
分であるとすれば、適当な余裕をみて１サイクルでの処
理単位を６袋程度とすることになる。このことは言い換
えれば、複数の粉粒体充填袋を同時に処理できるように
減圧室３を構成することで、一貫ライン化を可能にして
いるということである。このことは当然に減圧室３の容
積の増大をもたらし、そこでの粉粒体充填袋の脱気処理
速度の問題をもたらすことになるが、これを効果的に解
決するのが予備減圧室４である。

【００１４】予備減圧室４は、密閉構造に形成され、図
２〜図４に示すように、図１中の駆動用シリンダ１２ｓ
で作動する平板バルブ１２により減圧室３に対し選択的
に連通できるようにされている。また予備減圧室４は、
図２〜図４に示すように、図外の真空ポンプなどからな
る吸引系に対し減圧室３との関係で選択的に接続されよ
うになっている。すなわち減圧室３の吸引・減圧がなさ
れていない状態では予備減圧室４だけが吸引系に接続し
ており、これにより予備減圧室４に減圧状態が形成され
る（図４）。一方、減圧室３の吸引・減圧がなされる状
態では、吸引・減圧開始初期において減圧室３と予備減
圧室４が連通して両者とも吸引系に接続し、上記のよう
に予め形成してある予備減圧室４の減圧状態で助けるこ
とにより減圧室３の減圧を短時間で進ませる（図２）。
そして減圧室３と予備減圧室４の減圧レベルが同じにな
った後には減圧室３だけが吸引系に接続する（図３）。
このような関係を減圧室３との間で保てるようにするた
めに予備減圧室４は、シェルボックス５ｂに固定的に接
続されており、したがって移動機構６ｂによりシェルボ
ックス５ｂとともに前後動するようにされている。なお
図２〜図４では、両シェルボックス５ａ、５ｂの間にス
ペーサシェル５ｃが介在する構造を示してあるが、図１
ではその図示を省略してある。

【００１５】ストック部２は、減圧室３における粉粒体
充填袋の収容能力に応じた数の粉粒体充填袋Ｐを溜め、
これを整列させて一括的に減圧室３の支持ライン７に送
り込むのに機能する。そのためにストック部２は、２列
の支持ライン７ａ、７ｂに対応して、２列のストックラ
イン１３（１３ａ、１３ｂ）を備え、ストックライン１
３ａ、１３ｂそれぞれが粉粒体充填袋を３袋ずつ溜める
ことができるようにされている。ストックライン１３
は、粉粒体充填袋Ｐのサイズ程度のサイズで形成したコ
ンベアユニット１４を３個直線的に並べて形成されてい
る。コンベアユニット１４は、底面支持コンベア１５
と、これに沿って垂直に設けられた一対の側面支持コン
ベア１６、１６からなる。このようにコンベアユニット
１４を複数組み合わせてストックライン１３を形成して
あるのは前段の工程との調整をなせるようにしたもので
ある。すなわち充填工程から送られてくる粉粒体充填袋
の間隔にバラツキがあっても、コンベアユニット１４に
より順次前送りをすることで、コンベアユニット１４の
配列に合わせて粉粒体充填袋の間隔を整えることがで
き、これにより減圧室３への供給は一定の整列状態で行
なうことができる。

【００１６】前段の工程との関係では、ストックライン
１３が２列であることに関しても調整がなされている。
すなわち前段の工程からのコンベアラインは１本である
のが通常であり、この１本のコンベアラインで送られて
くる粉粒体充填袋を２列のストックライン１３ａ、１３
ｂに溜め分けるために、前段工程のコンベアラインに対
し両ストックライン１３ａ、１３ｂを選択的に接続でき
るようにしている。具体的には、脱気部１におけると同
様な移動機構１７を設け、両ストックライン１３ａ、１
３ｂを支持しているベース１８をこの移動機構１７によ
り矢印Ｙの如く前後に移動させることで、前段工程のコ
ンベアラインに対する両ストックライン１３ａ、１３ｂ
の選択的接続を行なえるようにしている。

【００１７】以下、本実施形態による締固め装置の動作
について説明する。充填工程からコンベアライン（その
中心線を図５と図６のそれぞれにおいて矢印Ｓで示して
ある）により順次送られてくる粉粒体充填袋は、上記の
ような調整機構により振り分けてストックライン１３
ａ、１３ｂのそれぞれに３袋ずつストックされる。この
状態は図５と図６に示されている。図５と図６の（ａ）
は既に３袋の粉粒体充填袋（図中に１、２、３の数字で
示している）がストックライン１３ａに溜められた状態
を示している。このようにして一方のストックライン１
３ａにその容量分の粉粒体充填袋が溜まったら、ベース
１８を移動させて他方のストックライン１３ｂを充填工
程からのコンベアラインに接続し、このストックライン
１３ｂに容量分の粉粒体充填袋を溜める（図６の
（ｂ）；図中に粉粒体充填袋を４、５、６の数字で示し
ている）。

【００１８】その間に脱気部１においては前回のサイク
ルの脱気・締固めが完了し、締固め済みの粉粒体充填袋
が支持ライン７の搬送機能により減圧室３から後段の工
程に送り出される。締固め済みの粉粒体充填袋が送り出
されると、ストック部２からそこに溜められている粉粒
体充填袋がストックライン１３と支持ライン７の搬送機
能により一括的に減圧室３の支持ライン７に送り込まれ
る（図６の（ｂ））。続いて、両シェルボックス５ａ、
５ｂを前進させて減圧室３を閉じ、減圧室３の減圧が開
始される（図６の（ｃ））。

【００１９】減圧室３の減圧は、減圧室３を予備減圧室
４と連通させることで開始される（図２）。予備減圧室
４は上記のようにして予め所定のレベルまで減圧されて
いる。したがって減圧室３を予備減圧室４に連通させる
と、予備減圧室４の減圧状態により減圧室３の空気が予
備減圧室４に吸引される。またこれと並行して減圧室３
と予備減圧室４の両方に接続している吸引系によっても
吸引がなされる。このようにして減圧開始初期において
減圧室３の減圧が急速になされ、これにより減圧のため
の時間を大幅に短縮することができる。減圧室３と予備
減圧室４の減圧レベルが同じになると、図３に示すよう
に、平板バルブ１２が作動して減圧室３と予備減圧室４
の連通を遮断し、減圧室３だけが吸引系に接続する状態
が与えられ、この状態でさらに減圧が継続され、これに
伴って減圧室３内の粉粒体充填袋が脱気され、その充填
粉粒体が締固められる。この締固めは、減圧室３に形成
した減圧雰囲気下でなされるため粉粒体の種類によらず
効率よくなされ、また粉粒体充填袋から粉粒体が粉塵と
なって飛散するようなことなく行なわれる。一方、この
間に支持ライン７においては対の整形コンベア９、９が
その間に挟まれている粉粒体充填袋を両側から加圧する
ことで、脱気により締まった粉粒体充填袋を整形し、こ
れによりさらに好ましい締固め状態を得られるようにす
る。つまり、脱気による締固めだけでは袋がびわ樽状に
膨らんだままである場合が多いが、側面からの加圧を加
えることによりこの状態を矯正し、より積み重ねやすい
形に整形することができる。

【００２０】以上の状態を所定時間（例えば１分程度）
継続させると締固めが完了となる。締固めが完了した
ら、まず平板バルブ１２を作動させて減圧室３を外気と
連通させると同時に予備減圧室４だけを吸引系に接続さ
せた状態として予備減圧室４の減圧を開始させ、それか
ら外気との連通で昇圧して開けやすくした両シェルボッ
クス５ａ、５ｂを後退させて減圧室３を開く（図４）。
減圧室３が開いたら締固め済みの粉粒体充填袋を支持ラ
イン７の搬送力により減圧室３から後段の工程に送り出
す。この送り出しは２列の支持ライン７ａと７ｂを交互
に後段の工程へのコンベアラインに接続させて行なう
（図６の（ｄ）と（ｅ））。この交互接続は移動機構６
ａ、６ｂを制御してなされる。以上のようにして一つの
サイクルが完了する。

【００２１】以上のように本実施形態による締固め装置
は、これを組み込んだ袋詰包装ラインの流れのなかで滞
りを生じさせることなく、効率的に締固めを行なうこと
ができる。これには上記のように減圧室３で複数の粉粒
体充填袋を同時に処理できるようにし、これに伴ってス
トック部２を設け、このストック部２により減圧室３で
の同時処理数に応じた粉粒体充填袋を溜めて一括的に減
圧室３へ送り込めるようにしていることが大きく寄与し
ている。また減圧室３に支持ライン７を設けるととも
に、これ対応するストックライン１３をストック部２に
設け、これらの支持ライン７とストックライン１３の搬
送機能により減圧室３への粉粒体充填袋の送り込みを迅
速に行なえるようにし、また支持ライン７の搬送機能に
より減圧室３からの粉粒体充填袋の送り出しを迅速に行
なえるようにしていることも寄与している。また本実施
形態による締固め装置は、減圧室３における支持ライン
７とストック部２におけるストックライン１３をそれぞ
れ多列並列で設ける構造としてあるので、その長さ方向
（粉粒体充填袋の流れ方向）で装置規模を増大させるこ
となく能力増強を図ることができる。すなわち支持ライ
ンとストックラインの列数を増やすこと、つまり幅方向
に広げるだけで１サイクルにおける処理数を大きくする
ことができ、このため既設ラインの能力増強を行なう場
合にもラインに大きな変更を加えずともそれを行なうこ
とが可能となる。なお、既設ラインに変更を加えること
が容易であるならば、長さ方向で装置規模を増大させて
能力増強を図ることが可能であることは言うまでもな
い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明による締固め
装置は、粉粒体充填袋に高い効率で締固めを施すことが
でき、安定した状態で積み重ねることのできる粉粒体袋
詰包装品を一貫した袋詰包装ラインで能率よく生産でき
るようにするのに大きく寄与できる。また本発明による
締固め装置は、減圧室に形成した減圧雰囲気下で脱気さ
せて締固めを行なうものであることから、粉粒体の飛散
などを伴うことなく、袋詰包装ラインの作業環境改善に
も寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態による締固め装置の簡略化した全体
外観図である。

【図２】減圧室の減圧を開始した状態における減圧室と
予備減圧室の関係を示す脱気部の簡略化した断面図であ
る。

【図３】減圧室の減圧が進んだ後における減圧室と予備
減圧室の関係を示す脱気部の簡略化した断面図である。

【図４】減圧室を開いた状態における減圧室と予備減圧
室の関係を示す脱気部の簡略化した断面図である。

【図５】ストック部の簡略化した平面図である。

【図６】１サイクル内における脱気部とストック部の動
作状態についての説明図である。

【符号の説明】

１ 脱気部 ２ ストック部 ３ 減圧室 ４ 予備減圧室 ７ 支持ライン Ｐ 粉粒体充填袋

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体が充填されている袋に、その口を
   シールするのに先立って、充填粉粒体を締固める処理を
   施すための締固め装置であって、所定の減圧状態を与え
   ることができるようにされた減圧室を備えており、この
   減圧室に搬入した複数の粉粒体充填袋に前記所定の減圧
   状態下で脱気を施すことにより締固めを行なうようにさ
   れてなる締固め装置。
2. 【請求項２】 減圧室には、粉粒体充填袋をその未シー
   ルの口が上向きになる状態で支持するとともに、この支
   持状態で粉粒体充填袋を搬送できるようにされた支持ラ
   インが設けられている請求項１に記載の締固め装置。
3. 【請求項３】 支持ラインが粉粒体充填袋を側面から加
   圧できるようにされている請求項２に記載の締固め装
   置。
4. 【請求項４】 減圧室に対し選択的に連通できるように
   された予備減圧室を備えており、この予備減圧室に予め
   形成した減圧状態により減圧室の減圧状態形成を助ける
   ようにされている請求項１〜請求項３の何れか１項に記
   載の締固め装置。
5. 【請求項５】 減圧室の前段に、所定数の粉粒体充填袋
   を溜めることができるとともに、この溜めた所定数の粉
   粒体充填袋を一括的に減圧室へ送り込むことのできるよ
   うにされたストック部が設けられている請求項１〜請求
   項４の何れか１項に記載の締固め装置。