JP2007276788A

JP2007276788A - 真空包装装置

Info

Publication number: JP2007276788A
Application number: JP2006101309A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Asari; 達也浅利; Yoshiaki Furuse; 義昭古瀬
Original assignee: Tosei Denki Corp
Current assignee: Tosei Denki Corp
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】蓋体の開放のためにバネにより付勢力を発生させる機構を設ける場合でも、付勢力の反対方向の補助力を発生させて、これで大きな力を必要とせず、簡単に蓋体を閉じることができ、作業者の負担を軽減する。
【解決手段】蓋体２１のヒンジ機構２２取付側から下方に延設したアーム２４の下端部分に、蓋体２１の閉操作を補助して開放バネ機構に開放方向の付勢力の反対方向の補助力を発生する閉操作サポート機構４０を設け、この閉操作サポート機構４０に真空ポンプ１５を真空配管４２と三方電磁弁４１を介して接続して真空吸引して補助力を発生し、補助力の分だけ蓋体２１を密閉するための操作力を小さくする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液体や粉末の食品などの被包装物を樹脂フィルム製などの包装袋に収納した状態で包装袋内の空気を脱気して袋の開口部を封止する真空包装装置に関する。

従来、液体や粉末の食品などを包装する場合に、腐敗や鮮度低下を抑制するため、被包装物を包装袋に収納し脱気して袋の開口部を封止する真空包装することが行なわれておリ、このため真空包装装置が用いられている。
この真空包装装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがあり、図６に示すように、容器本体１およびこの容器本体１の上面開口を密閉する蓋体２を有する耐圧容器３と、この耐圧容器３内を負圧化する真空ポンプ（図示せず）と、耐圧容器３内に配置された封止装置４とを備えている。そして、蓋体２からアーム５を下方に延設し、このアーム５の下端に、バネ収納ケース６とロッド７との間にコイルスプリング８を収納した圧縮コイルバネ機構９の一端を接続し、容器本体１の底部に設けたブラケット１０に圧縮コイルバネ機構９の他端を接続する。これにより、蓋体２を閉じて密封することでコイルスプリング８を圧縮状態とし、この圧縮力により蓋体２を開放方向に付勢している。
特開平９−２４９２０３号公報

このような真空包装装置では蓋体が重いので、圧縮コイルバネ機構を設けることで、密封状態の耐圧容器内を大気圧に戻すと、蓋体を僅かな力で、或いは自動的に開くようにしている。
しかしながら、蓋体を閉めるためには、圧縮コイルバネ機構のコイルバネの付勢力とは反対方向の力を加えなければならず、作業者の負担が大きい。特に、力の弱い女性が作業する場合は作業を繰り返した場合に負担が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、蓋体の開放のためにバネにより付勢力を発生させる機構を設けても、大きな力を必要とせず、簡単に蓋体を閉じることができ、作業者の負担を軽減することができる真空包装装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたもので、請求項１に記載のものは、容器本体と、該容器本体の上面開口を密閉する蓋体と、容器本体に対して蓋体を開閉可能に支持するヒンジ機構とを有し、被包装物を収納した包装袋を収容する耐圧容器と、
この耐圧容器内を負圧化する真空ポンプと、
上記耐圧容器内に配設され、包装袋の開口部を封止する封止装置と、
上記蓋体のヒンジ機構取付側から下方に延設したアームの下端部分に接続し、蓋体の閉状態で蓋体を開放方向に付勢するバネを有する開放バネ機構と、
を備えた真空包装装置において、
上記アームの下端部分に、前記蓋体の閉操作に伴い前記開放バネ機構による開放方向の付勢力とは反対方向に作用する補助力を発生する閉操作サポート機構を設け、
この閉操作サポート機構は、伸縮可能なシリンダチューブとピストンロッドとを有し、シリンダチューブとピストンロッドとのいずれか一方を上記アームの下端部分に、他方を容器本体側に接続し、上記シリンダチューブに接続した真空ポンプの吸引で上記ロッドを伸長して補助力を発生させることを特徴とする真空包装装置である。

請求項２に記載のものは、請求項１記載の構成に加えて、前記伸縮可能なシリンダとピストンロッドとを、前記蓋体の開放速度を制御するダンパ機構と兼用したことを特徴とする真空包装装置である。

請求項１に記載の真空包装装置によれば、蓋体のヒンジ機構取付側から下方に延設したアームの下端部分に、蓋体の閉操作に伴い開放バネ機構による開放方向の付勢力とは反対方向に作用する補助力を発生する閉操作サポート機構を設け、この閉操作サポート機構に真空ポンプを接続して真空吸引して補助力を発生するので、補助力の分だけ蓋体を密閉するための操作力を小さくすることができ、作業者の負担を大幅に軽減することができる。
また、耐圧容器を負圧化するための備えられている真空ポンプを補助力発生に利用するので、真空包装装置をコンパクトに構成することができる。

また、請求項２に記載の真空包装装置によれば、伸縮可能なシリンダとピストンロッドとを、蓋体の開放速度を制御するダンパ機構と兼用したので、補助力の発生のためにダンパ機構と真空ポンプとを接続するだけで良く、一層簡単に蓋体の操作力の軽減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は蓋体を閉じた状態の真空包装装置の操作前面側から見た斜視図、図２は蓋体を閉じる操作状態の真空包装装置の部分側面図、図３は蓋体を開く操作状態の真空包装装置の部分側面図、図４は蓋体を開放方向に付勢する開放バネ機構および蓋体の閉操作を補助する閉操作サポート機構の構成図である。

真空包装装置１１は、筐体１２の上部に耐圧容器１３を設け、該耐圧容器１３の内部には不活性ガスを噴出するガスノズル（図示せず）を設けるとともに、包装袋の開口部を封止（ヒートシール）する封止装置１４を設け、耐圧容器１３の下方の筺体１２内に真空ポンプ１５，トランス，制御装置などを設け、耐圧容器１３の開口側の筺体１２の前面に操作パネル１６を設けてある。

この耐圧容器１３は、上面が開口した金属製箱状体の容器本体２０と、この容器本体２０の上面開口を密閉する蓋体２１とからなり、操作側と反対の後方側に設けたヒンジ機構２２により蓋体２１を容器本体２０に対して開閉可能に支持してある。なお、ロック機構により蓋体２１を閉止状態でロックできるように構成してもよい。また、容器本体２０の下面に開口した排気口と真空ポンプ１５の吸引口とが吸引側配管および真空電磁弁（いずれも図示せず）を介して接続されるとともに、容器本体２０と大気側の外部との間に大気開放弁が接続してある。したがって、容器本体２０の上面開口に蓋体２１を被せて耐圧容器１３内を密閉すると、蓋体２１の閉状態を検出する蓋検出スイッチ（アッパーチャンバーリミットスイッチ）がＯＮになり、この信号を受けて制御装置が真空電磁弁をＯＮとして真空ポンプ１５を作動し、容器本体２０と蓋体２１とによって囲繞された耐圧容器１３内の空気を排気口から外部に排出することができ、これにより耐圧容器１３内を真空近くまで負圧化して脱気することができる。一方、負圧化した容器本体２０に接続した大気開放弁を開くことで、耐圧容器１３内を大気状態に戻すことができる。

なお、容器本体２０の開口縁に対応する蓋体２１の下面にはシール材を設け、耐圧容器１３を確実に気密状態にできるようにしてある。

ヒンジ機構２２は、容器本体２０の後方の側面上部から突設した第１支持部材と、蓋体２１の端部から下方に突設した第２支持部材とが支軸２２ａで回動自在に連結して構成してある。そして、蓋体２１のヒンジ機構取付側の第２支持部材から下方にアーム２４を延設し、このアーム２４の下端部分に開放バネ機構２５を接続し、この開放バネ機構２５により蓋体２１を常時開放方向に付勢している。

開放バネ機構２５は、引張コイルバネ２６を伸長した状態で付勢力を得るようにしたものであり、図２から図４に示すように、容器本体２０の下方に２つの引張コイルバネ２６が後述するエアシリンダ３３と並列に配置され、一端が蓋体２１側のアーム２４の下端部分に回動自在に取り付けた接続ブラケット２７の連結軸２７ａに接続するとともに、他端が容器本体２０の底面から下方に突設したブラケット２８の連結軸２８ａに接続してある。このように開放バネ機構２５を耐圧容器１３の下部に装着して、引張コイルバネ２６の弾性力により蓋体２１を常時開放方向に付勢する。

そして、蓋体２１の自由端側を容器本体２０側に手で押圧して閉じるようにすると、蓋体２１が支軸２２ａを中心に回動して容器本体２０の上面開口部に被さり、これにより蓋体２１と容器本体２０とで囲繞し密封した耐圧容器１３とすることができる。この状態で真空ポンプ１５が作動し、耐圧容器１３内が真空電磁弁を介して減圧されると、蓋体２１は大気圧によって押圧されるので、蓋体２１から手を離しても蓋体２１は容器本体２０を閉じた状態で維持される。

蓋体２１を閉じた状態では、蓋体２１と一体に回動するアーム２４の下端部分が開放バネ機構２５の引張コイルバネ２６を伸長し、蓋体２１は、引張コイルバネ２６の復元力により開放方向に付勢されている。

この閉止状態で後述する封止工程を終了して耐圧容器１３内を大気開放弁で大気圧に戻すと、伸長されていた引張コイルバネ２６の復元力（弾性力）によりアーム２４が支軸２２ａを中心に戻るように回動する。したがって、真空包装が終了すると、開放バネ機構２５の引張コイルバネ２６の作用により蓋体２１は自動的に、あるいは軽く手を添える程度の力で開放することができる。

なお、開放バネ機構２５として引張コイルバネ２６を用いて伸長させることで付勢力を得るようにする場合で説明したが、図６で説明したように、バネ収納ケースとロッドとの間にコイルスプリングを収納し、バネ収納ケースの端部とロッドの端部とを引張コイルバネ２６に代えて装着することで、バネ収納ケースに対してロッドを伸長させると、コイルバネを圧縮させて付勢力を得るようにした圧縮コイルバネによる開放バネ機構としても良く、コイルバネの耐久性や信頼性を向上することができる。

このような開放バネ機構２５により蓋体２１を開放する場合には、引張コイルバネ２６の付勢力が一気に作用するため、蓋体２１が急激に開き衝撃力が耐圧容器１３の各部に加わることになる。そこで、開放バネ機構２５による蓋体２１の開放の際の衝撃を緩和するためダンパ機構３０が設けてある。

このダンパ機構３０は、シリンダチューブ３１と、シリンダチューブ３１内で摺動可能なピストンロッド３２とを有するエアシリンダ３３で構成され、例えばシリンダチューブ３１の後端部がアーム２４の下端部分に連結され、シリンダロッド３２の先端部が容器本体２０のブラケット２８の連結軸２８ａに連結してあり、シリンダチューブ３１内の基端のピストンロッド３２の収縮側に絞り弁やオリフィスなどからなる排気コントローラ３４が取り付けてある。これにより、蓋体２１が密閉されてアーム２４が外側に回動した状態では、引張コイルバネ２６が伸長されるとともに、ピストンロッド３２が伸長された状態となる。一方、この状態から蓋体２１が引張コイルバネ２６の付勢力で開かれる場合には、ダンパ機構３０のシリンダチューブ３１に対してピストンロッド３２が押し戻されるように収縮するが、このときシリンダチューブ３１内の空気の排出が排気コントローラ３４で抑えられて（絞られて）緩衝作用が発生する。これにより、蓋体２１の急激な開放が起こらず、ゆっくり開放することになり、衝撃の発生を抑えることができる。

さらに、この真空包装装置１１には、蓋体２１を閉じるための力を補助する閉操作サポート機構４０が設けてあり、この閉操作サポート機構４０の作用で、蓋体２１を閉じる際に、開放バネ機構２５の開放方向の付勢力とは反対方向に作用する補助力を生じさせて、蓋体２１を閉じるために要する操作力を軽減できるようにしてある。

この閉操作サポート機構４０は、ダンパ機構３０のエアシリンダ３３を利用するとともに、耐圧容器１３内を負圧化する真空ポンプ１５を利用して構成してある。すなわち、エアシリンダ３３のピストンロッド３２が突出する側のシリンダチューブ３１の端部内（ピストン３２ａに区画されたシリンダチューブ３１内のピストンロッド側の室３１ａ）と真空ポンプ１５の吸引側との間に三方電磁弁４１を介して真空配管４２が接続してあり、三方電磁弁４１を介して真空吸引したり、大気に開放できるようにしてある。そして、蓋体２１から延設されたアーム２４の開放位置ストッパ１７に隣接してリミットスイッチ４３が設けられ、リミットスイッチ４３からの信号に基づいて制御装置が蓋体２１の閉操作の開始を検出して三方電磁弁４１を切り換えることでできるようにしてある。

したがって、耐圧容器１３の蓋体２１を開いた状態で被包装物を収納した包装袋を容器本体２０内にセットした後、作業者が蓋体２１を手で少し回動して閉操作を開始すると、蓋体２１が閉回動されたことがリミットスイッチ４３で検出され、この検出信号で三方電磁弁４１を真空ポンプ１５側に切り換えて真空配管４２でエアシリンダ３３のピストンロッド３２側のシリンダチューブ３１内（すなわち、室３１ａ）を真空吸引する。ピストン３２ａに区画されて室３１ａとは反対側の室３１ｂは大気開放されているので、室３１ａの真空吸引により、ピストンロッド３２は真空ポンプ１５による吸引力（室３１ａと室３１ｂとの圧力差）で伸長され、開放バネ機構２５の引張コイルバネ２６を引き伸ばすように補助力を発生する。したがって、引張コイルバネ２６に抗して蓋体２１を閉じる閉操作力を軽減することができる。
なお、蓋体２１が密閉された状態で、蓋体２１の密閉検出用リミットスイッチ（蓋検出スイッチ）の検出信号で三方電磁弁４１が大気側に切り換えられる。これと同時に、すでに説明したように、真空ポンプ１５が真空電磁弁を介して耐圧容器１３内と連通され、耐圧容器１３内を真空吸引し負圧化する。また、ダンパ機構の場合と同様に、シリンダチューブ３１内の基端のピストンロッド３２の伸長側に絞り弁やオリフィスなどからなる排気コントローラ３４´を取り付け、補助力が緩やかに発生するように構成しても良い。

この閉操作サポート機構４０による補助力は、真空ポンプ１５によって得られる負圧やエアシリンダ３３のシリンダチューブ３１の内径によって定まることから、開放バネ機構２５の引張コイルバネ２６により発生させる付勢力の強さに応じて設定すれば良く、例えば利用できる真空ポンプ１５の仕様が定まれば、シリンダチューブ３１の内径を大きくすることで補助力を大きくすることができ、小さくすれば補助力が小さくなることから作業者が加えるべき力に応じてシリンダチューブ３１の内径を設定すれば良いことになる。また、エアシリンダ３３を１本だけとする場合に限らず、複数本で構成しても良く、一層補助力を増大することもできる。

この閉操作サポート機構４０をダンパ機構３０のエアシリンダ３３と兼用することで、三方電磁弁４１、真空配管４２およびリミットスイッチ４３を設けて簡単に構成することができ、既存の装置への適用も容易にでき、蓋体２１を閉操作する作業者の負担を軽減することができる。

また、この真空包装装置の耐圧容器１３内に設ける封止装置１４は、これまでの真空包装装置と同様、図示省略したが、容器本体２０側に昇降可能に設けられる容器本体２０の幅方向に長尺な可動ヒーターブロックと、蓋体２１の下面側に対向して固定される幅方向に長尺な固定ヒーターブロックとを備え、両ヒータブロックで包装袋の開口を加熱・圧着するように構成されている。

したがって、蓋体２１を閉じて耐圧容器１３内を減圧・脱気した状態で、封止装置１４を作動させて上下ヒーターブロックの間に挟んだ包装袋を加熱圧着して封止（密封）することができる。そして、加熱圧着後、可動ヒータブロックを下降させることで封止工程を終了する。この封止工程は、ガスセンサ、シールタイマ、シール冷却タイマ、シール用電磁弁、ヒーターブロックにより自動的に行なわれる。なお、包装袋内に不活性ガスを充填する場合には、封止装置１４での圧着前に、ガスノズルから不活性ガスを噴出させて包装袋内に充填した後に、封止工程を行う。

このようにして包装袋の封止工程が終了したならば、ブザーが鳴り、耐圧容器１３内を大気圧に戻してから蓋体２１を開くと、被包装物を真空包装した包装袋を取り出すことができる。

蓋体を閉じた状態の操作前面側から見た真空包装装置の斜視図である。蓋体を閉じる操作状態の真空包装装置の部分側面図である。蓋体を開く操作状態の真空包装装置の部分側面図である。蓋体を開放方向に付勢する開放バネ機構および蓋体の閉操作を補助する閉操作サポート機構の構成図である。真空包装装置のタイミングチャートである。従来の真空包装装置の耐圧容器の断面図である。

符号の説明

１１真空包装装置
１２筺体
１３耐圧容器
１４封止装置
１５真空ポンプ
１６操作パネル
１７開放位置ストッパ
２０容器本体
２１蓋体
２２ヒンジ機構
２２ａ支軸
ロック機構
２４アーム
２５開放バネ機構
２６引張コイルバネ
２７接続ブラケット
２７ａ連結軸
２８ブラケット
２８ａ連結軸
３０ダンパ機構
３１シリンダ
３２ピストンロッド
３３エアシリンダ
３４排気コントローラ
４０閉操作サポート機構
４１三方電磁弁
４２真空配管
４３リミットスイッチ

Claims

容器本体と、該容器本体の上面開口を密閉する蓋体と、容器本体に対して蓋体を開閉可能に支持するヒンジ機構とを有し、被包装物を収納した包装袋を収容する耐圧容器と、
この耐圧容器内を負圧化する真空ポンプと、
上記耐圧容器内に配設され、包装袋の開口部を封止する封止装置と、
上記蓋体のヒンジ機構取付側から下方に延設したアームの下端部分に接続し、蓋体の閉状態で蓋体を開放方向に付勢するバネを有する開放バネ機構と、
を備えた真空包装装置において、
上記アームの下端部分に、前記蓋体の閉操作に伴い前記開放バネ機構による開放方向の付勢力とは反対方向に作用する補助力を発生する閉操作サポート機構を設け、
この閉操作サポート機構は、伸縮可能なシリンダチューブとピストンロッドとを有し、シリンダチューブとピストンロッドとのいずれか一方を上記アームの下端部分に、他方を容器本体側に接続し、上記シリンダチューブに接続した真空ポンプの吸引で上記ロッドを伸長して補助力を発生させることを特徴とする真空包装装置。
前記伸縮可能なシリンダチューブとピストンロッドとを、前記蓋体の開放速度を制御するダンパ機構と兼用したことを特徴とする請求項１に記載の真空包装装置。