JP2005207806A - 栓付き包装容器の漏洩検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フイルム製包装体に設けた蓋付き栓と、前記フイルムとの間の空気漏洩を、小型チャンバーを用いて確立高く検出する。
【解決手段】 ２つ折りしたフイルム１２，１３に差し入れ且つ溶着した蓋付き栓１１を、一対の小型チャンバー２１、２２で気密に囲繞すると共に、前記栓１１における船形台座１４の両端を、前記フイルムの上から、流体シリンダ２７が操作する一対の挟持体２９により挟圧し、同時に真空ライン３３を通し前記チャンバー２１、２２内の空気吸引を開始する。前記チャンバー２１、２２内の圧力降下値が設定値に達すると、制御弁３４を閉鎖してチャンバー２１、２２内を密封状態に保つ一方、挟持体２９の挟圧作用を緩める結果、包装体１０に仮にピンホールがあると、同ピンホールから包装体１０内の空気が瞬間的に漏出してチャンバー２１、２２内の圧力を急激変化させ、かかる圧力変化をセンサー３９で検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、包装容器における栓部分の空気漏洩の検査を、耐圧チャンバーを用いて行う方法及び装置に関するものである。

図３に示すように、２つ折したフイルム１２，１３により形成する包袋１０に、例えば飲料水を封入する場合、前記包袋１０は前記飲料水の出口部分に開口用の栓１１を装備する。該栓１１の形状としては、２つ折りしたフイルム１２，１３の間に挟み入れて溶着する台座１４をカヌー型、つまり船形にするのが最もシール性に優れるという統計があり、一般に広くこの形の栓１１を用いる。しかしそれでも構造的には、前記の舟形台座部分１４の両端１５と、２つ折したフイルム１２，１３との間に隙間が生じやすいという問題をかかえる。

従来、この種の包装体の気密性検査としては、前記包装体を耐圧チャンバー内に収容すると共に、同チャンバーを減圧し、前記包装体から前記チャンバーに漏洩する空気圧を検出する方法を用いる。つまり既シール部分にピンホールが存在すると、前記耐圧チャンバーの圧力は空気漏れにより圧力が増大するので、この圧力の変化を測定することにより包装体の漏れを検出するのである。

前記の検査方法を図６で説明すると、完全シールした真空包装体を収容する耐圧チヤンバー内の空気吸引を行い、本来ならば同チャンバーの圧力値Pが完全真空値0 Mpsに達する設定時間tを見計って同チャンバー内の圧力を測定し、仮に到達圧力値P2に誤差が発生しておれば、真空包装体からの空気もれによる仮想線P3のような圧力降下に遅れがあることを検出できる訳である。

しかし前記の誤差P2は、ピンホールの大きさによっては図示のように際立って測定できるとは限らず、またチヤンバーの減圧値Pも、周囲温度または空気の水分比率により、設定した時間tで完全真空0 Mpsに達するとは限らないから、かかる測定はやや不完全という問題があった。
特開平５９−１３３４４５号公報 特開平１０−２１１９０１号公報

解決しょうとする問題は、検査対象物である密封包装体にピンホールが存在した場合のチャンバー内の条件変化を、確立高く、しかも能率高く検出できるようにしたことが主要な特徴である、

本発明は、蓋付き栓のピンホールの検出効果を上げるための方法として、一対の小型チャンバーでもって蓋付き栓を囲繞するように、該チャンバー内において前記栓の船形台座両端を集中的にフイルムの外側から挟持体により挟圧してピンホールからの空気漏れを阻止しながら、同チャンバー内の空気を強制吸引したあと、同空気吸引を停止してチヤンバーの気密性を確保し、そのあと前記挟持バーの開放と同時に、センサーでもって前記チヤンバー内の条件変化を検出して漏洩検査を行うように構成する。

密封包装体の蓋付き栓のピンホールからの空気漏れを、前記栓を囲繞する小型のチャンバー内の条件変化で検出する構成であり、しかもピンホールを封ずる一対の挟持バーの開放と同時に、体積の小さい前記小型チャンバーの条件変化を検出するので、条件変化が際立ち検査結果が正確であるし、検査能率も向上するという利点がある。

小型のチャンバーは、蓋付き栓を囲繞する最小限の内容積及び、挟持体の運動空間を備えていれば測定が可能である。なお蓋付きの栓とは、捩じ込み式の蓋或いは押し込み蓋、またはカット式の開放蓋を指すものである。

図２の側面断面に示すごとく、該図は、水平配置したガイド棒２３に、それぞれスリーブ２４を介してスライド自在に支持した、両側一対の箱２１、２２により形成した小型チャンバー２０を示し、これら両箱２１、２２の各開口面により、既に図２で説明した容器１０の上縁に設置した蓋付き栓１１を囲繞するように該容器を挟持するが、前記チャンバーを形成する両箱２１，２２は、ピン２５に作用する矢印２６方向の動力により開閉が可能である。

図１の平面視断面に示すように、前記両箱２１，２２に個々に設けた流体シリンダ２７のピストンロット２８に、それぞれ挟持体２９を対向状に固定する。これら両挟持体２９は、基盤３０に取り付けたゴムのような弾性材からなり、これら弾性材の両端には、既に説明した船形台座１４の両端の長さと同間隔で加圧瘤３１を突出状に形成する。

また前記の一側の箱２２に接続する真空ライン３３は、３位置３ポート型の切り替え制御弁３４を介して真空ポンプ３５と連結し、同箱に設置したセンサー３９の送信回路３８は検査機器４０と接続する一方、前記制御弁３４は中間位置にクローズポジション３６を備え、前記真空ライン３３が前記のクローズポジション３６に繋がると、両箱２１，２２内の空気吸引は完全に停止する構造である。

図３においてチャンバーによる容器１０の挟持範囲は、仮想線４１で示す領域であり、図１に示すように、チャンバーの２つの箱２１、２２が両側から容器１０の栓１４を囲繞すると、両側のシリンダ２７はともに挟持体２９を押し出し、両端の加圧瘤３１により、舟形台座１４の両端部分に前記容器を構成するフイルムを挟圧密着させ、直ちに真空ポンプ３５によりチヤンバー２０内の空気吸引を開始する。

図２に示すように容器１０は内部に船形台座１４を介在させている関係で、該容器１０内には空気の存在する空間があり、このためチヤンバー２０内の空気吸引と同時に、差圧が発生してチヤンバー内で前記容器１０が仮想線４２のような膨張変形を起こす。この変形で破裂する可能性の容器保護には、図４に示すように、両挟持体２９をピストンロッド２８に支持する基盤３０に、容器１０の膨張を押さえる規制部材４３を設置することが望ましい。

この場合の、両挟持バー２９による袋口の挟圧作用は、舟形台座１４に発生しやすいピンホールからの空気漏れを防ぐ行為であり、例えばタイマーの積算で、容器１０内の残留空気の圧力値と、チャンバー２０内の真空値との間に所定の圧力差が生じたタイミングで、制御弁３４を中間のクローズポジション３６に切り替える一方、両側のシリンダ２７の操作で、対向する両挟持体２９を離反すると、もし仮に、台座１４両端にピンホールが存在する場合は、容器１０内部の残留空気が差圧でもつて同ピンホールからチヤンバー２０内に噴出し、図５に示すように同チヤンバー内の圧力P1が、P2のように急変し、この変化を真空ゲージによるセンサー３９はキヤッチして、検査機器４０に送信するので、同検査機器からは警報信号が発信されるのである。なおここで言う前記の警報信号とは、音声及びそれ以外の電気的信号など、漏洩を表示または通報することを指すものである。

前記の図５においては、チャンバーの圧力変化P2の測定を、ゲージ上完全真空0Mpsの環境で行うように図示しているが、必ずしもそのような高真空環境でなくとも、条件変化をキヤッチできる最低限に近い環境で実施することにより、能率は向上する。

図７における船形台座１４の鋭角な端と、フイルム１２，１３とを密着させるために、対向する挟持体５０を、表面に小さな間隔の陵線を備えるローラにより形成した。前記両挟持体５０を接近させると、両ローラは台座１４の斜面を転がり、前記両ローラ表面の凸部の１つがフイルム１２，１３を、前記台座１４の先端に押し付けピンホールを押しつぶすことが期待できる。

前記図１においてチャンバー２０内の圧力を下げると、両シリンダ２７のピストンロッド２８と、両箱２１，２２とのスライド面のクリアランスおいて、前記シリンダ２７内からの圧力漏れが起こり、圧力測定に影響するば場合は、チャンバー２０内に配置した２個の風船それぞれに挟持体２９を支持し、これら風船内に外部から圧搾空気を供給して対向する一対の挟持体２９をつき合わせ、チャンバー２０内が真空に達したと同時に、前記両風船の圧搾空気を排除して両挟持体２９の挟圧力を緩めるような構成がのぞましい。

或いはまた、空気動力を用いないソレノイドのような電磁機械を動力として前記挟持体２９を作動させることができる。

前記のセンサー４２は、既に説明したような圧力変化を測定するもの以外に、蛍光分析用のセンサー、つまり空気分子またはガス分子を蛍光により反応させて残留ガス濃度を測定するものであってもよい。

図８は、帯状フイルムを長手方向に沿って２つ折り１２，１３しながら矢印５０の方向に運搬すると共に、前記２つ折りフイルムの間に等間隔に差し入れる蓋付き栓１１と、前記両フイルム１２，１３とを溶着５１してフイルムをチューブ化しながら、前記フイルム内に配置したパイプノズル５２から、同チューブフイルム５３内に液体または粉体などの被包装物を充填する一方、クロスシーラでもって各包装体を分離形成する製袋装置であり、かかる能率的な装置では、能率的に漏洩検査を可能にするために、仮想線５５で示すチャンバーで多数の栓１１を同時に囲繞して行う簡略図である。

すなわち図９に平面を示すように、前記仮想線５５に示した領域に、４個の小型チャンバー２０を縦列状に配置する。これら各チャンバーは図１０に示し且つ図１で既に説明したように、それぞれシリンダー２７により操作する一対の挟持体２９、切換え制御弁３４を備え且つ大容量のタンク５６を装備する真空ポンプ３５、検査機器４０を連結するセンサー３９をそれぞれ配置し、一対の箱２１，２２からなる各チャンバーは、蓋付き栓１１を囲繞してフイルム１２，１３と一体に移動したあと、後続の各栓を囲繞するために後退する構成である。なお上下の箱２１，２２は、前記の往復動以外に、長円軌道を回転するロータリ運動を行ってもよく、用語の概念としてこれらを循環と定義する。

２つ折りしたフイルムという用語の定義を、図１１に示すような２枚重ねのフイルム１２，１３でチューブを形成する実施例をも含める。該実施例は、蓋付き栓１１を備える自立袋を形成する場合を示し、２つ折りの底材６０を、２つ折りフイルム１２，１３の間に介設する例示である。

検査対象は、センサーでもって、包装体のピンホールから吹き出る充填液の電導性を感知するような応用が可能である。

小型チャンバーの平面視断面図 前図の側面視の断面図 栓つき包装体の斜視図 小型チャンバー下域の部分断面を示す他の実施例図 漏洩検査の圧力作用図 従来例による漏洩検査の圧力作用図 挟持体の他の実施例図 第２実施例の説明図 前図の平面図 前図の正面図 チューブ形成の他の実施例図

符号の説明

１０…包装体
１１…蓋
１２，１３…２つ折りフイルム
１４…舟形台座
２０…小型チャンバー
２１，２２…箱
２９…挟持体
３０…基盤
３３…真空ライン
３４…切換え制御弁
３５…真空ポンプ
３９…センサー
４０…検査機器

Claims (5)

1. 蓋付き栓の舟形台座部分を、２つ折したフイルムの間に差し入れると共に、２つ折した前記フイルム端縁を前記舟形台座に対し溶着して形成した栓付きの包装容器の漏洩検査方法であって、一対の小型チャンバーでもって前記栓を囲繞するように前記フイルム端縁を挟み付けると共に、該チャンバー内において前記船形台座両端を集中的に、前記フイルムの外側から挟持体により挟圧しながら、同チャンバー内の空気を強制吸引したあと、同空気吸引を停止し、前記挟持バーの開放と同時に、センサーでもって前記チヤンバー内の条件変化を検出する方法。
2. 蓋付き栓の舟形台座部分を、２つ折したフイルムの間に差し入れると共に、２つ折した前記フイルム端縁を前記舟形台座に対して溶着して形成した栓付きの包装容器の漏洩検査装置であって、前記栓の周を気密に囲繞する一対の小型チャンバーと、前記チャンバー内において前記船形台座両端を集中的に、前記フイルムの外側からを挟圧したり開放したりする挟持体と、前記挟持体による前記フイルムへの挟圧作用に応じてチャンバー内の空気を強制吸引する手段と、同空気吸引の停止に対応して同チャンバー内の条件変化を検出するセンサーと、前記の条件変化に応じて警報を発する手段とからなる装置。
3. フイルムを２つ折りして長手方向に運搬する一方、前記フイルムの前記運搬動作に対応し、多数の蓋付き栓を等間隔に前記２つ折りフイルムの間に供給すると共に、２つ折した前記フイルム端縁を前記各蓋付き栓の舟形台座に順次溶着して栓付きのチューブを連続的に形成する、製袋装置の漏洩検査装置であつて、２個以上の前記各栓の周をそれぞれ気密に囲繞する多数個の小型チャンバーと、前記各小型チャンバーを前記フイルムの運搬動作に合わせて前進させ且つ循環させる手段と、前記各チャンバー内において前記各船形台座両端を集中的に、前記フイルムの外側からを挟圧したり開放したりする挟持体と、前記挟持体による前記フイルムへの挟圧作用に応じてチャンバー内の空気を強制吸引する手段と、同空気吸引の停止に対応して前記小型チャンバー内の条件変化をそれぞれ検出するセンサーと、前記の条件変化に応じて警報を発する手段とからなる装置。
4. チヤンバー内の条件変化を検出するセンサーを真空ゲージにより形成し、チャンバー内の真空値の変化に対応して警報を発するように構成した請求項２又は３それぞれに記載の装置。
5. チヤンバー内の条件変化を検出するセンサーを空気分子の測定ゲージにより形成し、チャンバー内の空気分子の変化に対応して警報を発するように構成した請求項２又は３それぞれに記載の装置。