JP2007050918A - 縦形製袋充填包装機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 縦形製袋充填包装機が、充填チューブ先端部12Aに設けられたシャッタ15と、充填チューブ先端部12Aの外周側に設けられ、シャッタ15の上流側から包装フィルムの繰り出し方向側にガスを吹くガス吹き手段として、螺旋ガス吹出口12a、ピンポイント吹出管14を備え、これらガス吹き手段が包装フィルムの繰り出し時にガスを吹くようにする。
【選択図】 図2
Description
ところで、充填動作が繰り返されると、例えば包装材に充填される粉粒体が舞い上がるなどして、充填筒の先端部に次第に粉粒体が付着していく。そして、動作時の振動などにより付着した粉粒体の落下が発生する。この落下物は充填精度を悪化させるとともに、横シール過程で発生すると、横シール部に噛み込まれてシール不良となる場合があった。
そのため、充填筒の先端部やその外周部に付着する粉粒体が予期しないタイミングで落下しないように改良した装置が知られている。
例えば、特許文献1には、供給筒(充填筒)の先端の開口部の付着物を回転して落とすためのスクレーパを備える粉粒体充填装置が記載されている。
また、特許文献2には、製袋用筒体(製袋筒)の開口部に上からの落下を阻止するシャッタを設けた製袋充填包装機の物品供給装置が記載されている。
また、関連する技術として、特許文献3には、粉状の現像剤を充填する現像剤充填装置において、現像剤を容器内に落下させる供給口の下方に略水平方向に空気を噴射する噴出ノズルを備え、供給口から剥落する現像剤を対向して配置された集塵フードに吸引する装置が記載されている。
特許文献1に記載の技術では、スクレーパの当接範囲に付着した粉粒体はかき落とすことができるものの、粉粒体が舞い上がって付着するため、例えば充填筒の外周部などスクレーパの当接範囲外に付着した粉粒体が落下して不良が発生する場合があるという問題がある。
特許文献2に記載の技術では、シャッタを設けることにより、シャッタの上方からの粉粒体の落下を阻止することができるものの、シャッタ自体にも徐々に粉粒体が付着するため、やがて、シャッタの外側やシャッタの駆動部に付着し、予期せぬタイミングでこれらの付着物が落下する場合があるという問題がある。
また、特許文献3に記載された粉粒体を取り扱う関連技術を用いることも考えられる。その場合、空気を噴出して集塵ダクトで吸引することになるが、縦形製袋充填包装機では、充填筒が包装材で覆われる状態にあるので、噴射ノズルと集塵ダクトとを包装材の内部に収めなくてはならない。そのため配置が困難となるという問題がある。
また仮に配置できたとしても、充填されるべき粉粒体を集塵してしまうので、粉粒体の損失が発生するという問題がある。
この発明によれば、ガス吹き手段により、包装材の繰り出し時に、包装材の繰り出し方向側にガスが吹かれるので、包装材の繰り出し方向に流れるガスにより充填筒の外周側およびシャッタに付着した粉粒体がガスにより飛ばされ、下端が横シールされた下方の包装材内に落下する。そのため、粉粒体を損失することなく、充填筒の下部およびシャッタから除去することができる。
また、包装材の繰り出し時にガスが吹かれるので、包装材に充填済みの粉粒体がガスの吹かれる方向に移動し、ガスの当たりが相対的に弱まるので、粉粒体の舞い上がりを低減することができる。
ただし、ガス吹き手段の配置位置によりガスが包装材に充填済みの粉粒体に到達するまでにガス吹き手段の位置に応じた時間差が生じる場合には、その時間差を考慮してガス吹きの開始時刻を包装材の繰り出し開始タイミングに先行させても同様の作用効果が得られる。そのため繰り出し開始タイミングとガス吹き開始タイミングとは同期させなくてもよい。
この発明によれば、ピンポイント吹出口からガスがシャッタの外周側の周囲の一定領域に向けてガスが吹かれるので、ガスが一定領域に集中的に当たる。そのため、一定領域を粉粒体が特に付着しやすい領域や、付着後に剥落しやすい領域に設定することにより、粉粒体が付着、剥落する前に確実に落下させることができる。
ピンポイント吹出口は、ガスを一定領域に集中させ、粉粒体に効率的に当てることができるように、噴射ノズルを設けることが好ましい。
この発明によれば、繰り出し方向に対して、一定の周方向に傾斜する複数の傾斜ガス吹出口からガスが吹かれることにより、充填筒の下部の外周側に螺旋状の気流が形成される。そのため、充填筒の外周部に付着した粉粒体が効率的に除去される。
本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の概略構成について説明するための模式的な斜視構成説明図である。図2は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の図1におけるA−A断面図である。図3は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の図1におけるB−B断面図である。図4、5、6は、それぞれ図3におけるC−C断面図、D−D断面図、E−E断面図である。図7(a)、(b)は、図6におけるF−F断面図およびG−G断面図である。
縦形製袋充填包装機100の概略構成は、フィルム供給部1、粉粒体供給部3、充填チューブ12(充填筒)、シャッタ15、フォーマー部9、製袋チューブ8、縦シールヒータ10、繰り出しベルト11、および横シール部17からなる。また、特に図示しないが、これらの動作機構に接続され、それぞれを必要に応じて協調して動作させるための制御部を備える。
粉粒体供給部3は、ホッパ4に投入された粉粒体20を、ホッパ4の下部に略鉛直下向きに設けられた円筒状の充填チューブ12の内部に供給するものである。そのため、モータ7により回転駆動されるオーガ軸5と接続されたオーガスクリュー6が、ホッパ4と充填チューブ12との内部に配置されている。
充填チューブ12の下端部は、下方に向けて開口する開口12f(図2参照)を有する充填チューブ先端部12Aが形成され、その下部に開口12fを開閉可能に覆うシャッタ15、15が設けられている。
フォーマー部9は、フィルム供給部1から供給される包装フィルム2aを、ホッパ4の下方に充填チューブ12を取り巻いて下方に延された略円筒状の製袋チューブ8に沿う筒状に整形するためのガイド機構である。
繰り出しベルト11は、筒形状に整形された包装フィルム2aの外周部に当接して、所定のタイミングで下方に繰り出すための移動機構であり、不図示のモータにより回転駆動される。
充填チューブ先端部12Aは、充填チューブ本体12Bの下端部に接続され、その最下端に開口12fが形成されている。開口12fは、粉粒体20を整形された包装フィルム2a内に落下する粉粒体供給口となっている。
シャッタ15、15は、本実施形態では、図2、4に示すように、開口12fに近い充填チューブ先端部12Aの下部に、水平方向に延された回動支点15a、15aを中心として図2の左右方向に回動可能に設けられている。そして、図2の紙面奥行き方向の中央部にヒンジ部15bを介してそれぞれ接続されたロッド16が上下動することにより開閉動作を行うことができるようになっている。
ロッド16は、充填チューブ12の上方において、不図示のエアシリンダとリンク機構とからなる上下駆動機構に接続されている。
各ガスチャンバ12bの下面には、充填チューブ先端部12Aの側壁の内部に鉛直方向に延された第1ガス分配管路12c、12c、第2ガス分配管路12d、12dが形成されている。
これら螺旋ガス吹出口12aの出射口側には、ガスを充填チューブ先端部12Aの外周面に沿って吹き出すためのガスガイド溝12eがそれぞれ形成されている。
ピンポイント吹出管14は、ガスチャンバ12bから供給されたガスを、シャッタ15の一定領域に近接して吹くためのもので、先端にガスを集中して噴射力を増大させるためのノズル部14aが設けられている。
本実施形態では、一定領域として、図2に示すようにピンポイント吹出管14は、回動支点15aの近傍(図示表裏2箇所)と、ヒンジ部15bの近傍(図示左右2箇所)との合計4箇所が設定されている。
これらの部位は、複雑な立体形状を有するため、充填時に舞い上がる粉粒体20が付着しやすい部位となっている。また、可動部となっているため、いったん付着した粉粒体20が動作時に落下しやすくなっている。
製袋チューブ8の下端部には、開口12fから下方に向けて供給される粉粒体20をガイドするために一方向の断面(図3の断面)において製袋チューブ8の下端開口に向けて先細り状とされた充填ガイド8Aが設けられている。
図8は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の動作について説明するための模式的なタイミングチャートである。
このような状態(図8の時刻t1)から、次の1包装サイクルが開始される。なお、図8に示される時刻ti(i=0,1,2,…)の大小関係は、添字iの大きさの順(ti+1>ti)となっている。
一方、折れ線203に示すように、繰り出しベルト11がオンされて、包装フィルム2aの繰り出しが開始される。この状態では、上記に説明したように、包装フィルム2aの下端部は前工程で横シールされて横シール部30bが形成され、その上部に粉粒体20が必要量だけ充填された状態となっている。
ここで、螺旋ガス吹出口12a、ピンポイント吹出管14が包装フィルム2a内に充填された粉粒体20との間の距離が短すぎると、包装フィルム2aの繰り出し開始タイミングt1に先行して吹かれたガスが、充填された粉粒体20にガスが強く当たって舞い上がってしまう可能性がある。そのため、ガス吹き開始の時刻t0は、螺旋ガス吹出口12a、ピンポイント吹出管14と包装フィルム2a内に充填された粉粒体20との間の距離を考慮して適宜設定する。充填チューブ先端部12Aの外周部やシャッタ15に付着した粉粒体20を十分吹き落とすことができる場合には、時刻t0は、時刻t1と同期させてもよい。
このような流れは、ガス吹きが持続する間、充填チューブ12と製袋チューブ8との間の略円筒状の隙間の中で定常的な流れを形成するので、製袋チューブ8の内周部に付着した粉粒体20も同様に下方側に落下させる。
また、螺旋ガス吹出口12aにより形成された螺旋状のガス流れは、風損により弱まりながら、繰り出し方向に沿って下方に達するので、充填時に、包装フィルム2aの内側に舞い上がって付着した粉粒体20などもともに下方に吹き落とされる。
ガス吹きは、折れ線204に示すように、時刻t4より早い時刻t3で終了する。この時間差は、上記に説明した充填済みの粉粒体20の舞い上がりを抑制するために設けられる。すなわち、本実施形態では、包装フィルム2aの繰り出しの開始(終了)のタイミングよりわずかに先行するタイミングでガス吹きを開始(終了)するようになっている。
ただし、例えば風損などの影響でガスによる粉粒体20の舞い上がりの影響が許容範囲である場合には、t3=t4としてもよい。
このとき、折れ線202に示すように、シャッタ15は、閉状態にあるので、充填チューブ12の内部にある粉粒体20は、落下することがあるとしても、シャッタ15で阻止されるので、シャッタ15より下方に落下することはない。
このようにして、前工程で充填された包装フィルム2aの上端部に横シール部30bが形成されるとともに、この工程で充填されるべき包装フィルム2aの底部を形成する横シール部30bが形成される。
そして、折れ線202に示すように、時刻t9で、粉粒体20が下方に落下しないようにシャッタ15を閉止する。
この状態で、折れ線204に示すように、時刻t10において、ガス吹きを開始し、充填チューブ先端部12Aの外周部およびシャッタ15から粉粒体20を吹き落とす。
このようにして、1包装サイクルが終了し、上記を順次繰り返すことにより、粉粒体20を充填した被製袋物30が連続して製造される。
そのため、充填時に粉粒体20が舞い上がることにより、充填チューブ先端部12Aやシャッタ15に付着するとしても、横シール時には、吹き落とされているため、横シール時の粉粒体20の噛み込みを防止することができる。その結果、噛み込みなどによる横シール不良を低減することができる。
また、吹き落とされる粉粒体20は、包装フィルム2a内に落下されるので、吹き飛ばして外部に集塵する場合のように、充填されるべき粉粒体20が集塵除去される損失を防止することができるという利点がある。
図9に示す被製袋物40は、袋本体40aの上下に横シール部30b、30bにより封止されている点は、被製袋物30と同様であるが、上側の横シール部30bの近傍にジッパ部40bが形成されているものである。
被製袋物40は、使用時には横シール部30bとジッパ部40bとの間のカット部40cにより開封され、開封後はジッパ部40bにより密封できるようになっている。
このような袋構造では、粉粒体20が、横シール部30bに噛み込まれて不良となる以外にも、カット部40cの内側に粉粒体20が挟まれ、開封時の見栄えが悪くなるために不良とされる場合がある。また、ジッパ部40bは、製袋前に包装フィルム2aの片面に仮付けされてから、横シール部30bの下で筒状に成形された包装フィルム2aの両面に本付けされるが、このとき、粉流体20が噛み込まれて不良となる場合もある。
このような不良は、開封せずに発見することが難しいので、出荷後に市場クレームとなりやすいが、本発明によれば、横シール部30bの噛み込みが低減できるのと同様の理由で不良発生を格段に低減することができるものである。
3 粉粒体供給部
6 オーガスクリュー
8 製袋チューブ
11 繰り出しベルト
12 充填チューブ(充填筒)
12A 充填チューブ先端部
12B 充填チューブ本体
12a 螺旋ガス吹出口(傾斜ガス吹出口)
12b ガスチャンバ
12c 第1ガス分配管路
12d 第2ガス分配管路
12e ガスガイド溝
12f 開口
13 ガス供給管
14 ピンポイント吹出管(ピンポイント吹出口)
14a ノズル部
15 シャッタ
15a 回動支点
15b ヒンジ部
30、40 被製袋物
30b 横シール部
100 縦形製袋充填包装機
Claims (3)
- 粉粒体からなる被充填物を、略鉛直方向に配置した充填筒を通して下方に供給するとともに、該充填筒の外周側で筒状に整形された包装材に充填し、該包装材を繰り出して前記充填筒の下方で製袋する縦形製袋充填包装機であって、
前記充填筒の下部に位置するシャッタと、
前記充填筒の外周側に設けられ、前記シャッタの上流側から前記包装材の繰り出し方向側にガスを吹くガス吹き手段とを備え、
該ガス吹き手段が、前記包装材の繰り出し時にガスを吹くことを特徴とする縦形製袋充填包装機。 - 前記ガス吹き手段が、
前記シャッタの外周側の周囲の一定領域に向けてガスを吹くピンポイント吹出口を備えることを特徴とする請求項1に記載の縦形製袋充填包装機。 - 前記ガス吹き手段が、
前記繰り出し方向に対して、一定の周方向に向かって傾斜する複数の傾斜ガス吹出口を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の縦形製袋充填包装機。
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JP2016078892A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 三菱重工食品包装機械株式会社 | 飲料充填方法及び飲料充填装置 |
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2005
- 2005-08-19 JP JP2005238380A patent/JP4550689B2/ja active Active
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