JP2007261669A - ロータリー式自動包装機の充填シュートの昇降カム機構 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのを防止することができるロータリー式自動包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るロータリー式自動包装機は、略水平に回転移送しながら二つ折りの包装フィルム１２１にサイドシール１２４を施し、サイドシール１２４間の包装袋１２２に内容物を充填して多数の包装体を連続的に作る自動包装機１であって、内容物を落下させる中間シュート７１と、中間シュート７１から受け取った内容物を包装袋１２２に充填する充填シュート６１とを備える。そして、この充填シュート６１は、包装袋１２２に内容物を充填するために包装袋１２２に差し込まれ、包装袋１２２に内容物を充填するときに中間シュート７１に向かって上昇する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、包装フィルムの袋部に粉剤の内容物を充填した包装体を製造するロータリー式自動包装機に関し、特に、充填シュートを昇降させる昇降カム機構に関する。

従来、長尺の樹脂フィルム（包装フィルム）を使用して、定量の粉剤等の内容物を多数の包装体に区分して包装する自動包装機の一つにロータリー式自動包装機がある。このロータリー式自動包装機では、長尺の樹脂フィルムがフィルムコイルから巻き戻され、この樹脂フィルムを水平方向に移動させながらフィルムガイドで折りたたみ、ターンテーブルへと樹脂フィルムを導入する。ターンテーブル上の周囲に配置した多数のサイドヒートシールバーは、この導入された樹脂フィルムに、一定間隔の幅シール（サイドシール）を形成しながら保持する。そして、順次折りたたんだ樹脂フィルムの間に、幅シールによって区切られた包装袋が形成される。

この包装袋には、互いに隣り合うサイドヒートシールバーの間で多数の充填シュートが挿入され、充填シュートから所定量の内容物が包装袋に充填される。充填後には、充填シュートは抜き取られ、幅シールを形成するサイドヒートシールバーが樹脂フィルムから外される。内容物が充填された包装袋はガイドを通って移送され、予熱シールバーがその上縁を加熱し、トップシールローラはこの加熱された上縁をヒートシール（トップシール）する。このヒートシールは、内容物を包装袋内に密封する。その後、幅シール部分は、切断されたり、ミシン目切れ込みがなされたりする。これによって、樹脂フィルムは所要の包装形態となる。このような従来のロータリー型自動包装機は、例えば、特許文献１、特許文献２等に開示されている。

内容物を充填する充填シュートは、サイドヒートシールバーの間で旋回しながら昇降する。この充填シュートは支柱に軸支され、この支柱にカムフォロア機構が連結されている。カムフォロア機構は、昇降カム機構に当接している。このようなカムフォロア機構と昇降カム機構は、充填シュートを昇降させる昇降カム構造と充填シュートを旋回させる旋回カム構造によって構成されている。

充填シュートは、包装袋内に差し込まれつつ、内容物を計量して供給する回転盤の下に入り込む。そのため、昇降カム構造は、内容物の充填を行うために充填シュートを下降させる部分と、内容物の充填が終わって回転盤の下から抜け出るために充填シュートを上昇させる部分とによって構成されている。
そのため、回転盤から内容物が落下する際に、回転盤と充填シュートとの隙間から内容物が飛び散る事態が発生する。これによって、ロータリー式自動包装機本体の汚染や設置されている工場環境の汚染といった問題が発生する。
特開２００１−１９９４０２号公報 特開２００１−１２２２０８号公報

このように、従来のロータリー式自動包装機では、内容物が充填シュート外に飛び散ることがあるため、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのを防止することができるロータリー式自動包装機を提供することを目的とする。

本発明に係るロータリー式自動包装機は、略水平に回転移送しながら二つ折りの包装フィルムに対して、幅方向にサイドシールを施し、当該サイドシール間の包装袋に内容物を落下させて充填した後に包装袋の上端に対してトップシールを施して多数の包装体を連続的に作るロータリー式自動包装機であって、前記内容物を落下させる供給機構と、前記供給機構から受け取った内容物をサイドシール間の包装袋に充填する充填機構とを備え、前記充填機構は、供給機構から受け取った内容物を包装袋に投入する充填シュートと、当該充填シュートを包装袋に差し込むために昇降させるカムフォロア及びカムとを有し、前記カムは、充填シュートが内容物を包装袋に投入するときに、当該充填シュートを供給機構に向かって上昇させる。このような構成によって、内容物が充填シュート外に飛び散るのを抑制し、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのを防止することができる。

好適には、前記カムは、充填シュートを供給機構の落下口に重ね合わせるように上昇させる。これによって、内容物を確実に充填シュートに投入することができるので、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのを確実に防止することができる。

さらに、前記供給機構は、内容物を落下させる供給装置と、落下した内容物を一旦受け取って充填シュートに正確に導く中間シュートを有し、前記カムは、充填シュートを中間シュートの導入口に重ね合わせるように上昇させる。これによって、供給機構からの内容物を確実に充填シュートに投入することができるので、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのをより確実に防止することができる。

本発明によれば、内容物の飛散によって自動包装機本体や工場環境が汚染されるのを防止することができるロータリー式自動包装機を提供することができる。

本発明の実施の形態におけるロータリー式自動包装機では、内容物を包装袋に投入する際に、充填シュート機構の充填シュートを上下させて内容物を確実に包装袋に充填するものである。
以下、本発明を実施の形態について図を参照して説明する。
まず、図１及び図２を用いて、本発明に係るロータリー式自動包装機の全体構成について説明する。図１は本発明に係るロータリー式自動包装機を示す正面図、図２はその要部を示す上面模式図である。また、図１に示された本発明に係るロータリー式自動包装機１を単に自動包装機１と略す。

図１に示すように、自動包装機１は、コイル巻き戻しリール２により包装フィルム１２１にバックテンションを掛けながら、包装フィルム１２１をフィルムコイル１２０から引き出す。引き出された包装フィルム１２１は、図中上方に連続的に流れ、フィルムガイド３によって中央部で略Ｕ字状に二つに折り曲げられる。この二つ折りの包装フィルム１２１は、図２に示すように、ターンテーブル４にその接線方向から導入される。

ターンテーブル４上には、サイドシール機構５のシーリングバー５１が一定距離だけ離れて配置され、充填機構６の充填シュート６１は、これらシーリングバー５１の中間位置で昇降可能に配置されている。二つ折りの包装フィルム１２１がターンテーブル４へと送られると、充填シュート６１は、各シーリングバー５１の間で二つ折りの包装フィルム１２１内へと下降して差し込まれる。シーリングバー５１は、この充填シュート６１が差し込まれた状態で二つ折りの包装フィルム１２１を幅方向に挟み込む。

サイドシール機構５のシーリングバー５１は、包装フィルム１２１の幅方向に熱シールを施して局部的にヒートシールフィルムを溶融する。これにより、二つ折りの包装フィルム１２１の溶融したヒートシールフィルム同士が圧着し、サイドシール１２４が形成される。これによって、二つ折りの包装フィルム１２１には、サイドシール１２４によって挟まれた複数の包装袋１２２が形成される。

供給機構７は、図示しない回転容器を水平回転させ、中間シュート７１を充填シュート６１上に配置させる。供給機構７は、この回転容器を所定の位置に配置させると、回転容器の底部下側の開閉板（図示せず）を開く。これによって、回転容器内の枡（図示せず）の下端面が開放され、枡内の所定量の内容物が中間シュート７１に落下し、中間シュート７１を通って充填シュート６１に落下する。充填シュート６１がサイドシール１２４間に形成された包装袋１２２に差し込まれているので、充填シュート６１に落下した内容物は包装袋１２２に充填される。

内容物が充填された包装袋１２２は、図２に示すように、ターンテーブル４の回転動作により図中反時計回りに回転する。ターンテーブル４によって回転移送された包装袋１２２は、ガイドローラ８によってトップシール機構９へと直線移送される。トップシール機構９の予熱シールバー９０が包装袋１２２の上縁を加熱すると、包装袋１２２上縁の重ね合わせられたヒートシールフィルムが溶融する。一対のトップシーラ９１は、溶融した包装袋１２２上縁を加圧することにより、この上縁のヒートシールフィルム同士が圧着する。これにより、トップシール１２５が形成され、包装袋１２２が密封される。

その後、包装袋１２２は、トップシールローラ９２の押し出しによってノッチ機構１０へと送られる。ノッチ機構１０は、ノッチガイド１００によって包装袋１２２のトップシール１２５を狭持し、ノッチカッター１０１によってトップシール１２５を部分的に切断する。これにより、包装袋１２２のトップシール１２５にノッチが入れられる。カッター機構１１は、サイドシール１２４を切断したり、サイドシール１２４にミシン目を入れたりする。これにより、複数の包装袋１２２は、内容物を包装する包装体１２３に分包される。

続いて、図３，４を用いて、本発明に係る自動包装機１における充填シュート６１を昇降させるカム機構について詳細に説明する。
図３に、本発明に係る自動包装機１の昇降カムの一構成例が示されており、図３（ａ）は上面模式図、図３（ｂ）は側面模式図である。
図３（ａ）に示すように、昇降カム３０は、幅と厚みを有するドーナツ状のブロックから構成され、充填シュート６１がターンテーブル４に沿って旋回するように上面視ドーナツ状の形状を有する。この昇降カム３０は、ターンテーブル４の各領域において、充填シュート６１を昇降させるためのカムである。昇降カム３０は、ターンテーブル４に沿って充填シュート６１を旋回させながら昇降させるとともに、内容物が投下される領域において充填シュート６１を若干上下させる。

具体的には、昇降カム３０は、包装フィルム１２１が導入される導入領域では充填シュート６１を下降させ、サイドシール１２４を形成するシール領域では充填シュート６１が下降した状態を維持する。昇降カム３０は、このシール領域において、内容物を包装袋１２２に落下して充填する充填領域では充填シュート６１を中間シュート７１の方に近づけたり、この状態から元に戻したりする。昇降カム３０は、内容物が充填された包装袋１２２をトップシール機構９に送る導出領域では充填シュート６１を上昇させ、この導出領域から導入領域までの準備領域では充填シュート６１が上昇した状態を維持する。

図３（ｂ）に示すように、昇降カム３０は、下降傾斜部３１１、平坦部３１２、上昇傾斜部３１３、平坦部３１４を有する。
下降傾斜部３１１は、側面から観察して下方に滑らかに傾斜した部分であり、導入領域に配置されている。上昇傾斜部３１３は、側面から観察して上方に滑らかに傾斜した部分であり、導出領域に配置される。平坦部３１２，３１４は、側面から観察して平坦な部分であり、これらの傾斜部３１１，３１３を連結する部分である。詳細には、平坦部３１２は、傾斜部３１１，３１３を繋ぐ円弧部分の内で長い方の部分であり、シール領域に配置されている。これに対して、平坦部３１４は、傾斜部３１１，３１３を繋ぐ円弧部分の内で短い方の部分であり、準備領域に配置される。

昇降カム３０は、充填領域に充填シュート６１を若干上下させるための上りブロック３２１、下りブロック３２２を有する。これらブロック３２１，３２２は、平坦部３１２に設けられ、ともに側面視略台形状の形状を有し、平坦部３１２の中途部において一時的に上下する滑らかな段差を構成している。従って、各ブロック３２１，３２２はそれぞれ、充填シュート６１を上昇させる上昇部、充填シュートを下降させる下降部として機能する。
詳細には、上りブロック３２１は、下降傾斜部３１１側に配置され、平坦部３１２の中途部分において上りの傾斜を構成している。これに対して、下りブロック３２２は、上昇傾斜部３１３側に配置され、平坦部３１２の中途部分において下りの傾斜を構成している。ここで、上りブロック３２１による上昇量、下りブロック３２２による下降量は、平坦部３１４から平坦部３１２への下降量、平坦部３１２から平坦部３１４への上昇量よりも小さく、各ブロック３２１，３２２の配設位置で若干平坦部３１２が隆起したようになっている。
各ブロック３２１，３２２は、ドーナツ状のブロックから構成された昇降カム３０の円弧に沿って位置調整可能に固定されている。従って、各ブロック３２１，３２２の配設位置を調整することによって、充填シュート６１が上下する位置を容易に調整することができる。

このような昇降カム３０では、充填シュート６１は、下降傾斜部３１１において下降することによって二つ折りの包装フィルム１２１に差し込まれる。下降した充填シュート６１は、平坦部３１２において包装袋１２２に挿入された状態で旋回する。その間、内容物が包装袋１２２に充填され、その際に充填シュート６１は、上りブロック３２１によって中間シュート７１との隙間を塞ぐように上昇する。内容物の充填が終了すると、充填シュート６１は、下りブロック３２２によって中間シュート７１との隙間を塞いだ状態から元の状態に戻るように下降する。充填シュート６１は、包装袋１２２がターンテーブル４から送られるとき、上昇傾斜部３１３において上昇し、包装袋１２２から抜き取られる。その後、充填シュート６１は、平坦部３１４において上昇した状態で移動する。

さらに続いて、図４を用いて、本発明に係る自動包装機１の充填シュート６１を昇降させるカム機構について詳細に説明する。図４は、この充填シュート６１のカム機構を示す側面模式図である。ここで、図４では、ターンテーブル４上で略円形状に旋回する複数の充填シュート６１の主たる部分が示され、点線によって離別した部材の対応が図示されている。
図４に示すように、充填シュート６１は、支柱６１１に水平に突設された支持板６１２を介して支持されている。充填シュート６１を昇降させるための昇降カムフォロア６１３は、支柱６１１の中途部に連結され、昇降カム３０の上面に載置されている。支柱６１１の下端には旋回板６１４が連結され、この旋回板６１４に、充填シュート６１を旋回させるための旋回カムフォロア６１５が固定されている。この旋回カムフォロア６１５は、自動包装機１下方に設けられた旋回カム６１６に挿嵌されている。

このようなカム機構では、旋回カムフォロア６１５が旋回カム６１６に沿って旋回すると、旋回カムフォロア６１５に連結された旋回板６１４が旋回する。旋回板６１４に連結された支柱６１１はそれに応じて回転するので、これに突設された支持板６１２が旋回し、これに連結された充填シュート６１が旋回する。このとき、昇降カムフォロア６１３は、昇降カム３０の上面形状に沿って支柱６１１を昇降させる。これにより、充填シュート６１は、昇降カム３０の上面に沿って昇降する。

より具体的に充填シュート６１の動作を説明すると、昇降カムフォロア６１３は、準備領域で平坦部３１４を移動した後、導入領域で下降傾斜部３１１を移動する。昇降カムフォロア６１３は下降傾斜部３１１の形状に従って滑らかに下降し、充填シュート６１は滑らかに下降する。これによって、充填シュート６１は、二つに折られた包装フィルム１２１の間に差し込まれる。

昇降カムフォロア６１３は、下降傾斜部３１１を下りた後に、シール領域で平坦部３１２を移動する。このとき、充填シュート６１は、二つ折りの包装フィルム１２１に差し込まれた状態を維持する。このとき、中間シュート７１は、内容物が投入される充填シュート６１の被投入口から離れているので回転可能であり、包装袋１２２に内容物を充填するために充填シュート６１上に配置される。昇降カムフォロア６１３は、さらに平坦部３１２を移動し、充填領域で上りブロック３２１を上る。充填シュート６１は、これに応じて、中間シュート７１に向かって近づきながら上昇する。これによって、中間シュート７１の下端は、充填シュート６１の被投入口に挿入される。換言すれば、内容物を充填シュート６１に導く中間シュート７１の導入口、すなわち内容物を落下させる供給機構７の投入口は、充填シュート６１の被投入口に重ね合わせられる。

昇降カムフォロア６１３が上りブロック３２１を滑らかに上りきると、この上りブロック３２１上を通って下りブロック３２２上を移動する。充填シュート６１は、その被投入口に中間シュート７１の下端が挿入された状態を維持しながらターンテーブル４に沿って回転する。この間、内容物は、中間シュート７１から充填シュート６１へ吐出され、この充填シュート６１を通って包装袋１２２へと充填される。

昇降カムフォロア６１３が下りブロック３２２を滑らかに下り始めると、充填シュート６１は、中間シュート７１とは逆の方向に中間シュート７１から離れながら下降する。昇降カムフォロア６１３が充填領域を過ぎると、中間シュート７１下端は充填シュート６１の被投入口から抜き取られ、この被投入口への挿入状態が解除される。このとき、中間シュート７１は、充填シュート６１の被投入口から抜き取られているので、この被投入口から離れて回転可能となる。また、内容物の包装袋１２２への投入動作が完了しているので、内容物が中間シュート７１から吐出されることがない。

昇降カムフォロア６１３が再びシール領域で平坦部３１２を移動するとき、充填シュート６１は、内容物が充填された包装袋１２２に差し込まれた状態で旋回する。昇降カムフォロア６１３が導出領域で昇降傾斜部３１３を上昇するにつれて、充填シュート６１は上昇し、包装袋１２２から抜き取られる。この上昇した充填シュート６１は、昇降カムフォロア６１３が準備領域で平坦部３１４を移動するので、上昇した状態を保ちながら新たに導入状態へと移動する。

以上のように、本発明に係る自動包装機１では、充填シュート６１は、中間シュート７１が内容物を吐出するときに、その導入口が充填シュート６１の被投入口に挿入される。そのため、内容物が中間シュート７１下端から吐出されたとしても、充填シュート６１の被投入口内で吐出される。従って、内容物が充填シュート６１外に飛び散るのを防止することができ、自動包装機１本体や工場内が内容物の飛散によって汚染されるのを防止することが可能となる。

なお、本実施形態では、昇降カム３０がドーナツ状のブロックから構成されているが、これに限らず、溝カムから構成されてもよい。具体的には、充填シュート６１が内容物を充填する部分に、上記のようなブロックを設け、充填シュート６１を若干上下させればよい。
またなお、本実施形態では、供給機構７の回転盤の下に中間シュート７１が設けられた場合について説明したが、本発明は、中間シュート７１がない場合にも適用可能である。具体的には、内容物を投下する際に、本実施形態のように充填シュート６１を回転盤に近づければよい。

本発明に係るロータリー式自動包装機の全体構成を示す正面図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機の要部を示す平面模式図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機の昇降カムの一構成例を示す図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機の昇降カムの動作を示す模式図である。

符号の説明

１…ロータリー式自動包装機、２…巻き戻しリール、３…フィルムガイド、
４…ターンテーブル、５…サイドシール機構、５１…サイドヒートシールバー、
６…充填機構、６１…充填シュート、７…供給機構、７１…中間シュート、
８…ガイドロール、９…トップシール機構、９１…予熱シールバー、
９２…トップシールローラ、１０…ノッチ機構、１００…ノッチガイド、
１０１…ノッチカッター、１１…カッター機構
１２０…フィルムコイル、１２１…包装フィルム、１２２…包装袋、１２３…包装体、１２４…サイドシール、１２５…トップシール
３０…昇降カム、３１１…下降傾斜部、３１２…平坦部、３１３…昇降傾斜部、
３１４…平坦部、３２１…上りブロック、３２２…下りブロック
６１１…支柱、６１２…支持板、６１３…昇降カムフォロア、６１４…旋回板、
６１５…旋回カムフォロア、６１６…旋回カム

Claims (3)

1. 略水平に回転移送しながら二つ折りの包装フィルムに対して、幅方向にサイドシールを施し、当該サイドシール間の包装袋に内容物を落下させて充填した後に包装袋の上端に対してトップシールを施して多数の包装体を連続的に作るロータリー式自動包装機であって、
   前記内容物を落下させる供給機構と、
   前記供給機構から受け取った内容物をサイドシール間の包装袋に充填する充填機構とを備え、
   前記充填機構は、供給機構から受け取った内容物を包装袋に投入する充填シュートと、当該充填シュートを包装袋に差し込むために昇降させるカムフォロア及びカムとを有し、
   前記カムは、充填シュートが内容物を包装袋に投入するときに、当該充填シュートを供給機構に向かって上昇させるロータリー式自動包装機。
2. 前記カムは、充填シュートを供給機構の落下口に重ね合わせるように上昇させることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式自動包装機。
3. 前記供給機構は、内容物を落下させる供給装置と、落下した内容物を一旦受け取って充填シュートに正確に導く中間シュートを有し、
   前記カムは、充填シュートを中間シュートの導入口に重ね合わせるように上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリー式自動包装機。

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