JP2005008256A

JP2005008256A - 袋状容器製造装置

Info

Publication number: JP2005008256A
Application number: JP2003177142A
Authority: JP
Inventors: Masato Ota; 正人太田; Katsuhide Nishida; 克秀西田; Kazuhiko Araki; 一彦荒木
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP4241215B2

Abstract

【課題】トラブルで装置が停止した場合でも、加熱処理が済んだ袋状容器８を冷却ステーションＣＳに搬送してシール処理を完了させる。
【解決手段】回転体２に袋状容器８を保持する保持手段４が設けられ、供給ステーションＳＳ、充填ステーションＦＳ、加熱ステーションＨＳおよび排出ステーションＤＳに間欠的に搬送する。加熱ステーションＨＳの下方に冷却ステーションＣＳが設けられており、昇降カム４２を昇降させることにより、容器保持手段４に保持されている袋状容器８を加熱ステーションＨＳから冷却ステーションＣＳに搬送することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば輸液バッグのような袋状容器を間欠的に搬送する間に、この容器内に液体等を充填し、その後、シール等の処理を行う袋状容器製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
輸液用の液体や飲料等を袋状容器に充填する場合に、この袋状容器を間欠的に搬送し、その停止中に口部を開口して充填を行った後、袋状容器の前記開口部を加熱および冷却してシール処理を行い、その後、この袋状容器を排出するようにした処理装置（袋状容器製造装置）が従来から知られている。このような袋状容器製造装置では、充填、加熱、冷却等の各処理ステーションを、直線上にまたは回転体の周囲に順次配置し、袋状容器を間欠的に搬送してこれら各処理ステーションに順次停止させ、前記各処理を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載された装置は、ロータリ式の構成であり、回転テーブルの周囲に８つのセクションを有している。そして、回転テーブルに設けられた８組の把持手段によって、容器（成形袋）を８つのセクションに順次停止させるように間欠運転が行われる。
【０００４】
前記装置の第１セクションは成形袋の受け取り位置であり、第２セクションは日付けなどを印字する工程、セクション３は成形袋の上方を開口する工程、セクション４は内容物を充填する工程、セクション５およびセクション６は成形袋の底部を振動させたり空気を抜いたりして開口部を閉塞する工程、セクション７は内容物が充填された袋の口を挟圧して加熱溶着するシール工程、セクション８はシールされた袋口を挟圧して冷却した後排出する工程を行うようになっており、成形袋を各セクションに間欠的に搬送してそれぞれの処理を行う。
【０００５】
【特許文献１】
実公平４−５４０８５号公報（第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように袋状容器を加熱溶着した後、冷却してシールする処理方法では、加熱ヒータによって袋状容器の開口部を溶融させた後、直ちに冷却処理をしないと完全にシールすることができない。そのため、加熱ステーション以外の個所でトラブルが発生して装置が停止すると、加熱処理の終了した容器を冷却ステーションに搬送することができず、シール不良となってしまい、この容器は排除せざるを得なかった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、何らかのトラブルにより装置が停止した場合でも、加熱処理の済んだ容器を冷却ステーションに搬送して完全なシール処理を行うことができる袋状容器製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明に係る袋状容器製造装置は、袋状容器を保持する保持手段と、保持手段を間欠的に搬送し、搬送経路に配置された充填ステーション、加熱ステーションおよび冷却ステーションに順次停止させる搬送手段と、前記各ステーションにそれぞれ設けられた充填手段、加熱手段、冷却手段とを備え、各ステーションにおいて充填、加熱および冷却の処理を行うものであって、さらに、前記冷却ステーションを、充填ステーションから加熱ステーションへ袋状容器を搬送する搬送方向とほぼ直交する方向に配置するとともに、袋状容器を加熱ステーションから冷却ステーションへ搬送する第２搬送手段を設け、加熱処理の済んだ袋状容器を第２搬送手段によって冷却ステーションへ搬送して冷却処理を行うようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る袋状容器製造装置では、冷却ステーションを、充填ステーションから加熱ステーションへと袋状容器を搬送する搬送経路から直角方向に外れた位置に配置するとともに、充填後の袋状容器を、第２搬送手段によって加熱ステーションから冷却ステーションへと搬送するようにしているので、この充填装置がトラブル等により停止して搬送手段による搬送が不可能になった場合でも、第２搬送手段によって、加熱処理後の袋状容器を冷却ステーションに搬送するので、完全なシール処理を行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係る袋状容器製造装置は、冷却ステーションにおいて冷却処理の済んだ袋状容器を、再度加熱ステーションへ戻すようにしたものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明に係る袋状容器製造装置は、前記冷却ステーションを加熱ステーションの下方に配置するとともに、前記搬送手段としての回転体によって回転搬送される保持手段の高さを規制するカムを設け、かつ、このカムを、充填ステーションに配置された固定カムと、加熱ステーションに配置され、駆動手段によって昇降される第２搬送手段としての昇降カムとから構成し、加熱ステーションにおいて加熱処理の済んだ袋状容器を、この第２搬送手段によって冷却ステーションへ搬送することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る袋状容器製造装置の縦断面図、図２はこの袋状容器製造装置で行われる各工程を説明する図、図３はこれら各工程を行うステーションの配置を示す平面図である。この袋状容器製造装置はロータリタイプであり、回転体２の外周側に円周方向等間隔で複数（この実施の形態では１２個）の容器保持手段４が設けられている。回転体２は、回転駆動モータ６により回転されてこれら容器保持手段４を間欠的に搬送する。
【００１３】
容器保持手段４は、図２に示すように、一対のグリッパ４ａを備えており、袋状容器（この実施の形態では輸液バッグ）８の上部を両側からグリップする。詳細は図示しないが、これら各容器保持手段４の一対のグリッパ４ａは、互いに接近離隔する方向に移動できるようになっている。また、容器保持手段４は、それぞれ昇降可能なロッド１０上に取り付けられており、この昇降ロッド１０の下端に連結したカムフォロア１２が、固定カム１４および後に説明する昇降カムに支持されてその高さを規制されている。
【００１４】
この実施の形態では、回転体２の周囲を９０度ずつに分割した４個所に、それぞれ容器処理ステーションが設けられており、各ステーションでそれぞれの処理を行う。第１ステーションは袋状容器８の供給ステーションＳＳであり、図示しない搬送コンベヤによって搬送されてきた空の袋状容器８が、ロボット等の供給手段によって供給される。前述のように回転体２の外周には１２個の容器保持手段４が設けられており、回転体２の間欠的な回転によって、４個所のステーションに３個ずつの容器保持手段４が停止する。従って、この供給ステーションＳＳでは、３個の袋状容器８が同時に供給されて、各容器保持手段４に引き渡される。
【００１５】
供給ステーションＳＳの次に配置されたステーションは充填ステーションＦＳであり、前記供給ステーションＳＳで回転体２に供給されて容器保持手段４に保持された３個の袋状容器８は、間欠的に回転する回転体２の次の回転移動により、この充填ステーションＦＳに停止して内部に輸液等の液体が充填される。
【００１６】
充填ステーションＦＳの上方には、３組の充填手段１６が設けられており、これら充填手段１６によって３個の袋状容器８に同時に充填が行われる。前記回転体２の上方には、外部のフレーム（図示せず）に固定されたベース１８が配置されており、各充填手段１６はこのベース１８の外周部に取り付けられている。ベース１８の外面には縦方向のレール２０が取付けられ、このレール２０に、前記充填ノズル１６ａが固定されたスライダ２２が昇降可能に係合しており、これら充填ノズル１６ａは、図示しないサーボモータによって昇降できるようになっている。充填手段１６のノズル１６ａには、充填液タンク（図示せず）から充填液が送られて前記袋状容器８内に充填される。
【００１７】
前記各充填ノズル１６に対応する位置に、それぞれ、袋状容器８の口部８ａを開口する開口手段２４が設けられている。この開口手段２４は、回転体２の半径方向内方側と外方側にそれぞれ配置された一対のバキュームパッド２６を有しており、水平に配置されたエアシリンダ２８の作動によって互いに接近離隔する方向に進退動するようになっている。
【００１８】
充填ステーションＦＳの次に、加熱ステーションＨＳおよび冷却ステーションＣＳが配置されている。加熱ステーションＨＳと冷却ステーションＣＳは回転体２の円周方向の同位置に設けられているが、加熱ステーションＨＳが前記充填ステーションＦＳと同一の平面上に、そして、冷却ステーションＣＳはその加熱ステーションＨＳの下方に設けられている。
【００１９】
加熱ステーションＨＳには、前記容器保持手段４に保持された袋状容器８が、前記充填ステーションＦＳと同一高さで搬送されてくる。この位置で停止した袋状容器８の上端の開口部８ａを溶着する高さに加熱手段３０が設けられている。この加熱手段３０は、回転体２の半径方向内方側と外方側にそれぞれ配置された一対のヒータ３２を有しており、これらヒータ３２をエアシリンダ３４によって進退動させることにより、前記袋状容器８の口部８ａの両面を挟持して加熱溶着する。この加熱ステーションＨＳでも、３個所の加熱手段３０によって同時に３個の袋状容器８の処理を行う。
【００２０】
前記加熱ステーションＨＳの下方に冷却ステーションＣＳが配置されており、この冷却ステーションＣＳに、冷却手段３６が設けられている。この冷却手段３６は、回転体２の半径方向内方側と外方側にそれぞれ配置された一対のクーリング板３８を有しており、これらクーリング板３８をエアシリンダ４０によって進退動させることができる。これらクーリング板３８により、前記袋状容器８の加熱溶着された口部８ａを両側から挟持することにより冷却する。この冷却ステーションＣＳでも、３個所の冷却手段３６によって同時に３個の袋状容器８の処理を行う。冷却手段ＣＳのクーリング板３８は、この実施の形態ではステンレス製の板から成っているが、その他の材質でも良く、また、内部に空気や水などの冷却媒体を通すための通路を設けても良い。
【００２１】
前記供給ステーションＳＳおよび充填ステーションＦＳでは、容器保持手段４は、下方に設置された固定カム１４によってその高さを規制され、同一の高さで搬送されるようになっていたが、その次の加熱・冷却ステーションＨＳ、ＣＳには昇降カム４２が配置されており、この昇降カム４２を昇降させることにより容器保持手段４を昇降させることができる。
【００２２】
昇降カム４２は、前記容器保持手段４を支持する昇降ロッド１０の下端に取り付けられたカムフォロア１２が係合する溝４２ａを有している。この昇降カム４２は、駆動手段（サーボモータ）４４によって回転される直立したボールねじ４６に螺合したナット４８に固定されており、このボールねじ４６の回転によってナット４８とともに昇降する。ボールねじ４６と平行して直立したガイドロッド５０が配置されており、昇降カム４２が昇降する際には、前記ナット４８に固定されたスライダ５２がこのガイドロッド５０に案内されて昇降するとともに、回転を規制される。
【００２３】
前記加熱・冷却ステーションＨＳ、ＣＳの次に排出ステーションＤＳが設けられている。この排出ステーションＤＳでは、前記加熱ステーションＨＳで口部８ａが加熱溶着され、冷却ステーションＣＳでその溶着部が冷却された袋状容器８が、図示しないロボット等の排出手段によって排出され、排出コンベヤによって次の工程に送られる。この排出ステーションＤＳでも、袋状容器８が３個ずつ取り出されて排出される。
【００２４】
前記構成の袋状容器製造装置の作動について説明する。図示しない容器搬送コンベヤによって搬送されてきた袋状容器８は、ロボット等の供給手段によって、供給ステーションＳＳに３個ずつ供給される。供給ステーションＳＳには、回転体２の回転により間欠的に３個ずつの容器保持手段４が移動してくるようになっており、供給された袋状容器８はそれぞれ容器保持手段４の両側のグリッパ４ａによって保持される。
【００２５】
間欠的に回転される回転体２の次の回転移動により、前記供給ステーションＳＳで袋状容器８を受け取った容器保持手段４は、次の充填ステーションＦＳに移動して停止する。この充填ステーションＦＳでは、先ず、開口手段２４の両バキュームパッド２６が、エアシリンダ２８の作動により前進して、袋状容器８の両面に当接して吸着する。次に、袋状容器８の両面を吸着したバキュームパッド２６を後退させることにより、袋状容器８の上端の口部８ａを開口する。前記容器保持手段４の、袋状容器８の両側をグリップしている一対のグリッパ４ａは、互いに接近離隔する方向に移動可能になっており、前記バキュームパッド２６によって袋状容器８を開口する際に、このバキュームパッド２６に連動させて両グリッパ４ａを互いに接近する方向に移動させることにより確実に開口させることができる。
【００２６】
充填ステーションＦＳには、上方に充填手段１６が設けられており、袋状容器８の口部８ａが開口されると、これら充填ノズル１６ａが、サーボモータ（図示せず）の駆動によって下降して各袋状容器８内に挿入され、図示しない充填液タンクから送られた充填液が充填される。所定量の液体の充填が終了すると、充填ノズル１６ａが上昇された後、これら袋状容器８は次の加熱ステーションＨＳに送られる。袋状容器８が充填ステーションＦＳから加熱ステーションＨＳへ搬送されてくる時点では、加熱ステーションＨＳに設けられている昇降カム４２は上昇した位置（図１に実線で示す位置）にあり、容器保持手段４のカムフォロア１２が固定カム１４上から同じ高さのまま昇降カム４２の溝４２ａ内に移動し、容器昇降手段４は同一の高さのままで充填ステーションＦＳから加熱ステーションＨＳへと移動する。
【００２７】
加熱ステーションＨＳには加熱手段３０が設けられており、袋状容器８が停止すると、回転体２の半径方向内方側と外方側に設けられているヒータ３２が、エアシリンダ３４の作動によって前進して、袋状容器８の口部８ａの両面に接触する。袋状容器８の口部８ａは、両側からヒータ３２に挟持されて溶融される。その後、エアシリンダ３４によって両ヒータ３２が後退して袋状容器８から離れると、昇降カム４２のサーボモータ４４が駆動してボールねじ４６を回転させる。ボールねじ４６の回転によってナット４８が下降し、このナット４８に取り付けられている昇降カム４２が一体として下降する（図１に想像線で示す昇降カム４２参照）。
【００２８】
昇降カム４２が下降すると、この昇降カム４２の溝４２ａに係合している容器保持手段４のカムフォロア１２が引き下げられ、容器昇降手段４およびこの容器昇降手段４に保持されている袋状容器８が、図１中に想像線で示す位置まで下降する。
【００２９】
容器保持手段４が下降した位置は冷却ステーションＣＳになっており、冷却手段３６が設けられている。この冷却ステーションＣＳに３個の袋状容器８が停止すると、回転体２の半径方向内方側と外方側にそれぞれ設けられている冷却手段３６のクーリング板３８が、エアシリンダ４０の作動により袋状容器８の方向に前進し、前記加熱手段３０によって溶融された袋状容器８の口部８ａの両面に圧接され、この袋状容器８の口部８ａを冷却する。前記加熱手段３０による溶融およびこの冷却手段３６による冷却によって、袋状容器８の口部８ａが完全にシールされる。
【００３０】
冷却手段３６における冷却工程が終了すると、前記昇降カム４２のサーボモータ４４が再び駆動され、ボールねじ４６を前記下降時と逆回転させてナット４８を上昇させ、カムフォロア１２および容器保持手段４を元の高さの加熱ステーションＨＳの位置まで上昇させる。このようにして加熱ステーションＨＳから一旦下降させて冷却ステーションＣＳに搬送して冷却処理を行い、再度加熱ステーションＨＳに戻した後、回転体２を回転させて、これらシール処理が済んだ袋状容器８を排出ステーションＤＳに搬送する。
【００３１】
前記袋状容器製造装置では、供給ステーションＳＳ、充填ステーションＦＳ、加熱ステーションＨＳおよび排出ステーションＤＳにおいては、供給ステーションＳＳ、充填ステーションＦＳおよび排出ステーションＤＳに設けられた固定カム１４と、加熱ステーションＨＳに設けられている昇降カム４２の上昇位置によって、袋状容器８を同一の高さで搬送して処理を行うようになっている。そして、冷却ステーションＣＳだけは、充填ステーションＦＳから加熱ステーションＨＳへの容器搬送経路に対して直交する方向（この実施の形態では加熱ステーションＨＳの直下）に設けられており、袋状容器８は、第２搬送手段である昇降カム４２によって加熱ステーションＨＳから冷却ステーションＣＳに搬送されるようになっている。
【００３２】
このように冷却ステーションＣＳを加熱ステーションＨＳの直下に配置し、加熱ステーションＨＳにおいて加熱処理が済んだ袋状容器８を、第２搬送手段（昇降カム４２）によって冷却ステーションＣＳに搬送するようにしているので、この袋状容器製造装置が何らかのトラブルによって停止した場合でも、加熱処理が済んだ袋状容器８を冷却ステーションＣＳに送ることができ、加熱および冷却から成るシール工程を完了させることができる。従って、袋状容器８が加熱処理だけでシール工程を中断されることがなく、シール不良の発生を防止することができ、充填済みの袋状容器８を廃棄する等の無駄をなくすことができる。また、ロータリタイプの袋状容器製造装置の場合には、装置全体の設置面積を小さくすることができる。
【００３３】
なお、前記実施の形態では、冷却ステーションＣＳを加熱ステーションＨＳの下方に配置したが、加熱ステーションＨＳと冷却ステーションＣＳとを上下に配置する必要はなく、例えば、供給ステーションＳＳ、充填ステーションＦＳ、加熱ステーションＨＳおよび排出ステーションＤＳを同一の円周上に配置し、冷却ステーションＣＳを加熱ステーションＨＳの半径方向外方側に配置するようにしても良い。また、ロータリタイプの袋状容器製造装置について説明したが、ロータリタイプに限るものではなく、ライン式の袋状容器製造装置にも適用することができる。この場合には、供給ステーション、充填ステーション、加熱ステーションおよび排出ステーションを直線上に配置し、冷却ステーションを加熱ステーションのほぼ直交方向に、つまり搬送経路の側部に配置すればよい。
【００３４】
さらに、前記実施の形態では、加熱ステーションＨＳから冷却ステーションＣＳに搬送して冷却処理した後、再び加熱ステーションＨＳに戻してから排出ステーションＤＳに搬送するようにしたが、排出ステーションＤＳを冷却ステーションＣＳと同じ高さに配置して、冷却ステーションＣＳでの処理が終了した袋状容器８を、そのままの高さで排出ステーションＤＳに搬送して排出するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、袋状容器を保持する保持手段と、保持手段を間欠的に搬送し、搬送経路に配置された充填ステーション、加熱ステーションおよび冷却ステーションに順次停止させる搬送手段と、前記各ステーションにそれぞれ設けられた充填手段、加熱手段、冷却手段とを備え、各ステーションにおいて充填、加熱および冷却の処理を行う袋状容器製造装置において、前記冷却ステーションを、充填ステーションから加熱ステーションへ袋状容器を搬送する搬送方向とほぼ直交する方向に配置するとともに、袋状容器を加熱ステーションから冷却ステーションへ搬送する第２搬送手段を設け、加熱処理の済んだ袋状容器を第２搬送手段によって冷却ステーションへ搬送して冷却処理を行うようにしたので、トラブル等により本装置が停止した場合でも、加熱ステーションで処理済の容器を冷却ステーションに送って処理を行うことができ、シール不良の容器の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る袋状容器製造装置の縦断面図である。
【図２】前記袋状容器製造装置の各ステーションの配置および各処理工程について説明する斜視図である。
【図３】前記袋状容器製造装置の各ステーションの配置を示す平面図である。
【符号の説明】
ＣＳ冷却ステーション
ＦＳ充填ステーション
ＨＳ加熱ステーション
２搬送手段（回転体）
４保持手段
８袋状容器
１６充填手段
３０加熱手段
３６冷却手段
４２第２搬送手段（昇降カム）

Claims

袋状容器を保持する保持手段と、保持手段を間欠的に搬送し、搬送経路に配置された充填ステーション、加熱ステーションおよび冷却ステーションに順次停止させる搬送手段と、前記各ステーションにそれぞれ設けられた充填手段、加熱手段、冷却手段とを備え、各ステーションにおいて充填、加熱および冷却の処理を行う袋状容器製造装置において、
前記冷却ステーションを、充填ステーションから加熱ステーションへ袋状容器を搬送する搬送方向とほぼ直交する方向に配置するとともに、袋状容器を加熱ステーションから冷却ステーションへ搬送する第２搬送手段を設け、加熱処理の済んだ袋状容器を第２搬送手段によって冷却ステーションへ搬送して冷却処理を行うことを特徴とする袋状容器製造装置。
冷却ステーションにおいて冷却処理の済んだ袋状容器を、再度加熱ステーションへ戻すことを特徴とする請求項１に記載の袋状容器製造装置。
冷却ステーションを加熱ステーションの下方に配置するとともに、前記搬送手段としての回転体によって回転搬送される保持手段の高さを規制するカムを設け、かつ、このカムを、充填ステーションに配置された固定カムと、加熱ステーションに配置され、駆動手段によって昇降される第２搬送手段としての昇降カムとから構成し、加熱ステーションにおいて加熱処理の済んだ袋状容器を、この第２搬送手段によって冷却ステーションへ搬送することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の袋状容器製造装置。