JP2013119402A - 充填ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】紙容器の形状に対応して充填管に取付ける充填ノズルを、確実に取り付ける、かつ、正常な位置に取り付けることができる取付け調節具付き充填ノズルを提供する。
【解決手段】充填ノズルを固定板に位置決めするためのテンプレートＧは中央部に円形開口部Ｇ１を備え、長手方向の両端部に二本一組のガイドロッド２１を挿入する凹部Ｇ２を備え、この凹部Ｇ２にガイドロッド２１をスライド自在に保持するため紐状の弾力性保持材Ｇ３を備える。円形開口部Ｇ１の内縁部にはテンプレートＧの短手方向に一対の溝部Ｇ４が形成され、円形開口部Ｇ１に充填管１６を挿入する際に、一対の溝部Ｇ４に一対の突部１７ａを挿入することで充填管１６の水平面の位置決めが容易にできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液体食品用の紙容器に内溶液を充填する充填ノズルに関し、詳しくは充填管に取付ける充填ノズルの位置調整が容易にできる取付け調節具付き充填ノズル関する。

従来、ジュース、牛乳等の液体食品などを充填する紙容器は、シート状の包装材料を縦シール部でシールして筒状にした後、一端部を折込んで底部を形成し、また、容器上部をプラスチックで蓋を成形し、直立させて上部開口から、又は、倒立して開口した底部から、充填ノズルで内容液を充填し、開口を折込みシールして紙容器が形成される。この紙容器の充填ノズルに関する従来技術として特許文献１-３の内容が知られている。

図９に示すように、特許文献記載の充填システム３１では、本体の中間部に流量調整バルブ３１ａを備える。ノズルの下端部の開口３３に網状部３４が設けられ、この網状部３４は円形リング状の枠材３４ａの内部に網目状領域３４ｂがスペーサーを介して所定間隔で複数枚設けられ、網状部３４におけるそれぞれの網目の大きさは適宜調整される。
上記の横断面角形の充填ノズルの他、また、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルなどが知られている。

特開２００６−２２４９７３号公報 特開平９-９９９１４号公報 特開平０６-５６１２３号公報

従来、充填ノズルを充填パイプに取付ける際に、充填ノズルの先端の水平面内の取付角度を、紙容器の注入開口部形状に合わせて調整しないと、紙容器に内溶液が確実に注入できず外側に流出する不都合があり、特に、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルの場合に、必要になる。

本発明は、紙容器の内溶液充填装置に設ける内溶液の充填ノズルに関し、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルの場合であっても、紙容器の形状に対応して充填パイプに取付ける充填ノズルを、確実に取り付ける、かつ、正常な位置に取り付けることができる取付け調節具付き充填ノズルを提供することを目的とする。

この発明の充填ノズルは、熱可塑性樹脂を両面に備える包材を縦シール部で筒状にして一端部を折込みシールし容器開口から内容液を充填し、他端部を折込みシールして形成される紙容器用の充填ノズルであって、
充填ノズルは内溶液を充填する充填管にアダプターを介してノズルが連結されて成り、充填管の外周面に備える一対の突起がアダプターの側面に備える一対の略Ｌ字状溝に挿入して係止し、
アダプターの側面に垂直に形成された一対の突条部を挿入する凹部を用いて回転負荷する筒状の第一の取付け調整具を備えることを特徴とする。

この発明の好ましい態様において、充填管は、一対の垂直のガイドロッドに囲まれ、充填ノズルの軸回りの位置決め用に第二の取付け調整具としてのテンプレートを備え、このテンプレートの両端部にガイドロッドをスライド自在に保持する凹部を備え、テンプレートの中央部に備える円形開口部に充填管を挿入し、この円形開口部に形成された一対の溝部に挿入して成る一対の突条部の位置決めによって充填管の水平面の角度を合わせることを特徴とする。

この発明の好ましい態様において、一対のガイドロッドは、断面円形のロッドが二本一組で一対に構成されることを特徴とする。

この発明の好ましい態様において、調節具付き充填ノズルは二列一組で構成され、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルであることを特徴とする。

この発明によれば、充填管の外周面に備える一対の突起がアダプターの側面に備える一対の略Ｌ字状溝に挿入して係止し、アダプターの側面に垂直に形成された一対の突条部を挿入する凹部を用いて回転負荷する筒状の第一の取付け調整具を備える。このため、第一の取付け調整具を回転するとアダプターの一対の突条部が回転し、アダプターの一対の略Ｌ字状溝で充填管の一対の突起をガイドして略Ｌ字状溝の最奥部まで導いて確実に固定することができる。このため、アダプターの位置が確実に固定されるので、このアダプターに固定するノズルは充填管に対して所定の平面位置に確実に固定されるので内溶液が飛散することなく確実に紙容器に充填することができる。

好ましい態様によれば、一対の垂直のガイドロッドにテンプレートの両端部に備える凹部をスライド自在に保持した状態で、テンプレートの中央部に備える円形開口部に充填管を挿入し、この円形開口部に形成された一対の溝部に一対の突条部を挿入することで、充填管の水平面の角度を位置決めすることができる。このように、固定位置である一対の垂直のガイドロッドに第二の取付け調整具であるテンプレートを用いることによって充填管の水平面の角度を確実に設定することができる。この発明の効果を更に確実に得ることができる。

好ましい態様によれば、一対のガイドロッドは、断面円形のロッドが二本一組で一対に構成されるので、テンプレートの位置決めが安定するので、この発明の効果が更に確実に得ることができる。

好ましい態様によれば、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルである。ゴム製であってもアダプターを介して、確実に取付けることができる。また、調節具付き充填ノズルは二列一組で構成されるので、充填機における製造能力を確実に安定して倍増することができる。

本発明に利用できる紙容器であって、紙基材を用いて形成された底面４と四組の側面５と頂面６から成る屋根型の紙容器１の開口状態（ａ）とシール状態（ｂ）を示す斜視図である。 本発明の実施形態における、紙容器充填装置において、充填工程１０において、タンク８と充填ノズル１１とから、紙容器１に充填される様子を示す概略図である。 本発明の実施形態における、充填ノズル１０Ａの充填管１６にスリーブ１７が連結され、このスリーブ１７を挿入して係止するダプター１８にノズル１９が接続した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態における、充填ノズル１０Ａを固定板２０へ組付ける際に位置決め用の取付調整具としてのテンプレートＧを用いる状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態における、テンプレートＧの両端部の凹部Ｇ２にガイドロッド２１を挿入した状態で、円形開口部Ｇ１に充填管１６を挿入して一対の溝部Ｇ４に一対の突部１７ａを挿入することで充填管１６を位置決めする状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態における、位置が確定した状態の充填管１６がロックナット２２を用いて固定板２０に固定する状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態における、充填管１６の下端部１７の外周面に備える一対の突起１７ａをアダプター１８の一対の略Ｌ字状溝１８ａに挿入した状態で、操作ハンドル２４を回転して略Ｌ字状溝１８ａの最奥部に一対の突起１７ａを係止する状態を示す分解斜視図である。 本発明実施形態における、（ａ）は、充填管１６がコンベア９の中心に対して角度θで位置決めされた状態、（ｂ）は、ノズル１９が紙基材２の開口範囲の中心部に位置する状態を示す平面図である。 従来例における充填システム３１ではノズルの中間部に流量調整バルブ３１ａを備え、ノズルの下端部に複数の網状部３４が円形リング状の枠材３４ａを介して設けられた状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
＜充填ノズルの構成＞

図１に示すように、内溶液を充填する屋根型の紙容器１は、平板矩形形状の紙基材ブランクスを用いて形成される。詳しくは、紙基材ブランクスが縦シールで筒状に形成された後、下部を折込んで熱圧着により底部４を形成する（図１（ａ））。上方開口から内溶液を充填した後、上方開口を折込んで熱圧着で屋根型の頂部６に形成する（図１（ｂ））。これによって、底面４と四組の側面５と頂面６から成る屋根型形状の内溶液を充填した紙容器１が形成される。

紙基材の詳細構成は、外側から内側に向かって外側層、紙基材、接着層、必要に応じてバリヤー層、内側シール層から成り、紙基材の外側面にデザイン等が予め印刷される。外側層は低密度ポリエチレン樹脂、内側層はポリエチレン或いはエチレン共重合体等の樹脂、バリヤー層はアルミ箔が用いられる。なお、充填する内溶液によってはバリヤー層を省く構成もある。一個分の紙容器１を形成する紙基材の領域に、縦方向、横方向、斜め方向に折り目が各々複数形成されるので、この折り目を折込むことで屋根型形状の紙容器１が容易に形成できる。

図２に示すように、クリーンチャンバー内に設置された紙容器充填装置において、筒状で底部４が形成された状態のブランクスが複数のマンドレルによって回転しながら各々供給され、底部４を下にした状態で下降してコンベアに等間隔で送り込まれる。

紙容器１はコンベアで移動しながら充填工程１０で間欠的に停止して、充填ノズル１１を介して所定量の内容液Ｗが上方から充填される。

次に、紙容器１は予備加熱工程に移動し、熱風装置が下降して紙容器の上端部における筒状部の所定の内外面に熱風を吹きつけて当該部の熱可塑性樹脂を溶融する。その後熱風装置は上昇する。

さらに、紙容器１が移動して成形工程で間欠的に停止し、圧着部が下降して紙容器の上端部を折込むと同時に加圧すると、溶融した熱可塑性樹脂の領域が密封して頂部６が形成され内溶液を充填した屋根型の紙容器１が形成される。

＜紙容器用の取付け調節具付き充填ノズルの構成＞
図３、図４、図５に示すように、充填工程１０の取付け調節具付きの充填ノズル１０Ａは二組で成り、それぞれの円筒の充填管１６の下端部にスリーブ１７が連結され、スリーブ１７の外周部に備える一対の凸部１７ａを介してアダプター１８が固着される。さらに、アダプター１８の下端部の定位置にノズル１９が装着される。

ここで、充填ノズル１０Ａは水平状の固定板２０に垂下する一対のガイドロッド２１に囲まれて二組配置され、各ガイドロッド２１は二本のロッド２１ａで構成される。充填ノズル１０Ａは充填管１６の上端部に備える螺子部１６ｂを固定板２０の開口２０ａに挿入しリング螺子２２によって固定板２０に固着される。ノズル１９はラバー製で、上端部が円筒状で下端部の吐出口は矩形の各辺が内側に湾曲して成る形状である。

充填ノズル１０Ａの固定板２０への組付けは、充填ノズル１０Ａの軸回りの位置決めするために第一の取付調整具としてのテンプレートＧが用いられる。テンプレートＧは中央部に円形開口部Ｇ１を備え、長手方向の両端部に二本一組のガイドロッド２１を挿入する凹部Ｇ２にはガイドロッド２１をスライド自在に保持するための紐状の弾力性保持材Ｇ３を備える。円形開口部Ｇ１の内縁部にはテンプレートＧの短手方向に一対の溝部Ｇ４が形成される。

充填ノズル１０Ａは固定板２０に垂下する一対の二本一組で成るガイドロッド２１に囲まれて配置される。このため、テンプレートＧの両端部の凹部Ｇ２に二本一対のガイドロッド２１をそれぞれ挿入して弾力性保持材Ｇ３で保持する状態で、円形開口部Ｇ１に充填管１６を挿入して円形開口部Ｇ１に形成した一対の溝部Ｇ４に一対の突部１７ａを挿入した状態で充填管１６の軸回りの位置決めができる。

図６に示すように、充填管１６の位置決めが完了した状態で充填管１６の頂部に設けられた螺子部１６ｂにロックナット２２を螺合して充填管１６を固定板２０に固定する。

図７に示すように、第二の取付調整具としての筒状の回転負荷具２３は一端部２３ａの開口内縁部に中心軸と平行に溝部２４が二組対向して形成され、他端部２３ｂに操作ハンドル２５を筒部から突出して備える。筒状のアダプター１８は側面を上端部から切込んで成る一対の略Ｌ字状溝１８ａと、外側面に一対の突条部１８ｂを中心軸と平行に備える。

このため、充填管１６の下端部１７の外周面に備える一対の突起１７ａをアダプター１８の一対の略Ｌ字状溝１８ａに挿入した状態で、回転負荷具２３の溝部２４に挿入した突条部１８ｂが操作ハンドル２５によって左回転される。これによって、アダプター１８が容易に回転し一対の突起１７ａが略Ｌ字状溝１８ａの最奥部に挿入して係止する、この構成は所謂バヨネット式で迅速且つ確実に固着できる。最終的にアダプター１８の下端部１８ｃにノズル１９が予定された位置に装着される。

＜紙容器用の取付け調節具付き充填ノズルの作用＞
上記、充填ノズル１０Ａの軸回りの位置決めをするために第一の取付調整具としてテンプレートＧを用いる。テンプレートＧは長手方向の両端部に二本一組のガイドロッド２１を保持する凹部Ｇ２を備え、テンプレートＧの中央部に円形開口部Ｇ１を備え、この円形開口部Ｇ１の内縁部にはテンプレートＧの短手方向に一対の溝部Ｇ４が形成される。

このため、テンプレートＧの両端部の凹部Ｇ２を固定位置である二本一対のガイドロッド２１にそれぞれ挿入した状態で、円形開口部Ｇ１に充填管１６を挿入し、一対の溝部Ｇ４に一対の突部１７ａを挿入することで、図８（ａ）に示すように、充填管１６のコンベア９の流れ方向に対する位置決めが角度θで確実且つ容易に設定できる。

この状態で、上記、充填管１６の下端部１７の外周面に備える一対の突起１７ａをアダプター１８の一対の略Ｌ字状溝１８ａに挿入した状態で、操作ハンドル２５を左回転すると、溝部２４に挿入した突条部１８ｂを介してアダプター１８が容易に回転し、一対の突起１７ａが略Ｌ字状溝１８ａの最奥部に当接して確実に安定して係止できる。このため、図８（ｂ）に示すように、矩形筒状に形成された紙基材２の開口領域に沿ってノズル１９をその中心部領域に確実に位置することができるので、充填する内溶液が確実に安定して紙容器外に漏れることなく充填効率が向上し衛生性も向上する。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、紙容器充填装置において、マンドレル、コンベア、充填管等を一列に配置する構成にもできる。更に、頂面を屋根型の代わりに平面状等に形成した紙容器や、本体が紙基材で蓋部がプラスチックで射出成型した複合素材の容器に対しても応用できる。

この発明によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器を製造することができる。

１０Ａ 充填ノズル
１６ 充填管
１７ａ 突部
２０ 固定板
２１ ガイドロッド
Ｇ テンプレート
Ｇ１ 円形開口部
Ｇ２ 凹部
Ｇ３ 弾力性保持材
Ｇ４ 溝部

Claims (2)

1. 熱可塑性樹脂を両面に備える包材を縦シール部で筒状にして一端部を折込みシールし容器開口から内容液を充填し、他端部を折込みシールして形成される紙容器用の充填ノズルであって、
   該充填ノズルは内溶液を充填する充填管にアダプターを介してノズルが連結されて成り、該充填管の外周面に備える一対の突起が該アダプターの側面に備える一対の略Ｌ字状溝に挿入して係止し、
   該アダプターの側面に垂直に形成された一対の突条部を挿入する凹部を用いて回転負荷する筒状の第一の取付け調整具を備えることを特徴とする、充填ノズル。
2. 該充填管は、一対の垂直のガイドロッドに囲まれ、該充填ノズルの軸回りの位置決め用に第二の取付け調整具としてのテンプレートを備え、該テンプレートの両端部に該ガイドロッドをスライド自在に保持する凹部を備え、該テンプレートの中央部に備える円形開口部に該充填管を挿入し、該円形開口部に形成された一対の溝部に挿入して成る一対の突条部の位置決めによって該充填管の水平面の角度を合わせ、
   一対の該ガイドロッドは、断面円形のロッドが二本一組で一対に構成され、
   該充填ノズルは二列一組で構成され、下端部にスリット持つゴム製の横断面円形の充填ノズルである、請求項１記載の充填ノズル。