JP3061451U - 縦型充填包装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装動作の高速化を達成し、特に高温の製品
の充填包装に適した縦型充填包装機を提供する。 【解決手段】 上下方向に移動可能に設けられたベース
２１には、一対の支持バー２９，３０が水平方向に移動
可能に支持される。各支持バー２９，３０の上端部に
は、フィルム１を熱シールするためのヒーターバー２２
及びヒーター受けバー２３が固定され、各支持バー２
９，３０の下端部には、フィルム１の熱シールされた部
位を冷却及び切断するための冷却バー２４及びカットバ
ー２５が固定される。ベース２１は、クランク・カム機
構（不図示）によりフィルム１の下方送り速度と等しい
速度で下方に移動され、それとともに支持バー２９，３
０を前進させてヒーターバー２２及びヒーター受けバー
２３による熱シールと、冷却バー２４及びカットバー２
５による冷却をが同時に行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、筒状に成形されたフィルム内に液状またはペースト状の製品を投入 し、製品が投入されたフィルムを水平方向に熱シールすることによって袋詰製品 を製造する縦型充填包装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、筒状に成形されたフィルムに液状またはペースト状の製品を充填する縦 型充填包装機としては、フィルム内に投入された製品を、フィルムを外側から挟 んで分割しつつ下方に送るシゴキローラと、シゴキローラの回転によってフィル ムに形成された空充填部を水平方向に熱シールする熱シール機構と、熱シール機 構の下方に配置され熱シール機構で熱シールされたフィルムの部分を切断する切 断機構とを有するものが知られている。

【０００３】 この種の縦型充填包装機では、フィルムの送りを停止した状態で熱シール機構 によるフィルムの熱シールが行われ、その後、熱シール機構と切断機構との距離 だけフィルムを下方に送ってフィルムを再び停止させ、熱シールされた部分が切 断機構で切断される。

【０００４】 また、包装動作の高速化及び切断位置の安定性のために、熱シール機構にカッ タを備え、熱シールと切断とを同時に行えるようにした包装機も実現されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の縦型充填包装機では、熱シールの際にはフィル ムの送りを停止する必要があったので、包装動作の高速化には限界があった。特 に、スープやジャム等、加熱調理した食品の充填包装においては、衛生上の問題 及び生産の効率化のため、調理直後の高温の状態で食品が供給されることが多い ので、熱シールされた部分の温度が冷めにくくなっている。そのため、カッタを 備えた熱シール機構を用いた場合でも、熱シールされた部分が冷却される前にフ ィルムを切断すると切断した部分から製品が漏れ出てしまうため結果的に熱シー ルから切断までの動作に時間がかかり、高速化の効果が十分には得られない。

【０００６】 そこで本考案は、包装動作の高速化を達成し、特に高温の製品の充填包装に適 した縦型充填包装機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案の縦型充填包装機は、製品が投入される筒状フ ィルムを下方に送るフィルム送り手段と、 上下方向に移動可能に設けられ、下方への移動速度が前記フィルム送り手段に よる筒状フィルムの送り速度と等しいベース部材と、 前記ベース部材に支持されて前記筒状フィルムを水平方向に熱シールする熱シ ール手段と、 前記熱シール手段よりも下方で全記ベース部材に支持され、前記熱シール手段 で熱シールされた筒状フィルムの部分を冷却及び切断する冷却切断手段とを有す るものである。

【０００８】 上記のとおり構成された本考案の縦型充填包装機では、熱シール手段及び冷却 切断手段が、上下方向に移動可能なベース部材に支持されているので、ベース部 材をフィルムの下方への送り速度と等しい速度で下方に移動させながら、熱シー ル及び、前回の動作で熱シールされた部分の冷却・切断を行うことにより、フィ ルム送りを停止する時間が最小限ですむ。これにより、包装動作の１サイクル当 たりの時間が短縮され、結果的に包装動作の高速化が達成される。また、熱シー ル手段により熱シールされた部位は、次回の動作時に切断手段により冷却された 後切断されるので、熱シールが終了してから切断までの間に、フィルムは十分に 冷却される。

【０００９】 また、熱シール手段及び冷却切断手段はベース部材に支持されているので、ベ ース部材の上下動を制御するだけで、熱シール手段と冷却切断手段とを同期させ て上下動させることが可能である。その結果、これらの駆動機構が簡単になり、 しかも駆動の制御が容易になる。

【００１０】 熱シール手段及び冷却切断手段は、下方に移動しながら熱シール及び冷却・切 断を行うため、次の動作時には元の位置まで上昇させる必要がある。そこで、ベ ース部材の上方への移動速度を下方への移動速度よりも速くすることで、熱シー ル手段及び冷却切断手段が上方へ移動する間の時間のロスが少なくなる。

【００１１】 なお、熱シール手段と冷却切断手段との間に、フィルムの厚みを規制する成形 板を設けることで、偏平状の包装体を製造することも可能である。

【００１２】

【考案の実施の形態】

次に、本考案の実施形態について図面を参照して説明する。

【００１３】 図１は、本考案の縦型充填包装機の一実施形態の概略側面図である。図１に示 すように、この充填包装機は、メインパイプ１２の内側に設けられた投入パイプ から投入される製品５０を袋詰めして偏平パックを製造するものである。メイン パイプ１２の外周部には、テンションローラ１３を経由して供給されるシート状 のフィルム１を筒状にフォーミングするための製袋ガイド１４が取り付けられて いる。製袋ガイド１４によって筒状にフォーミングされたフィルム１は、製袋ガ イド１４の下方に設けられた縦シール機構１５によって、その合わせ面が側縁部 に沿って熱シールされ、筒状とされる。

【００１４】 メインパイプ１５の下端には、筒状とされたフィルム１を内側から押し広げる 案内張り１６が取り付けられている。この案内張り１６で押し広げられたフィル ム１の両側端部を２対の送りローラ１７で挟みながら送りローラ１７を回転させ ることで、フィルム１が下方に送られる。

【００１５】 送りローラ１７の下方には、１対のシゴキローラ１８が、フィルム１を間にお いて対向配置されている。シゴキローラ１８は、フィルム１を挟み込んだりそれ を解除するように矢印Ａ方向に対向移動可能に設けられており、フィルム１の製 品５０が投入された部分でフィルム１を挟み込むことで製品５０が分割される。 また、フィルム１を挟み込んだままシゴキローラ１８を回転させることで、シゴ キローラ１８は送りローラ１７とともにフィルム１を下方に送り、これによりフ ィルム１には空充填部１ａが形成される。

【００１６】 シゴキローラ１８の下方には、横シール機構２０が配置されている。横シール 機構２０について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、図１に示した横 シール機構の側面図、図３は、図１に示した横シール機構の平面図である。

【００１７】 横シール機構２０全体を支持するベース２１は、鉛直方向に延びて配された垂 直ガイド軸３２を介して、この充填包装機のフレーム（不図示）に鉛直方向に移 動自在に支持されている。そして、ベース２１にはクランク・カム機構（不図示 ）が連結されており、ベース２１は、このクランク・カム機構の駆動により、等 速かつ所定のストロークで上下動される。なお、クランク・カム機構に、ベース ２１の上下動のストロークを調整するための調整機構を設け、製造すべき袋詰製 品の一袋分の長さに応じてストロークを変えられるようにしてもよい。

【００１８】 ベース２１には、水平方向に互いに平行に配設された２本の水平ガイド軸３１ が固定され、これら２本の水平ガイド軸３１にまたがって、２つの支持バー２９ ，３０が不図示の駆動機構によりシゴキローラ１８（図１参照）の対向移動方向 と略平行な方向に対向移動可能に設けられている。

【００１９】 一方の支持バー２９には、その上部に、フィルム１を水平方向に熱シールする ためのヒーターを内蔵したヒーターバー２２が固定され、下部には、フィルム１ の熱シールされた部位を冷却するための冷却バー２４が固定されている。ヒータ ーバー２２と冷却バー２４とは、製造すべき袋詰製品の一袋分の送りピッチだけ 離れて配置されている。また、冷却バー２４の先端面には、後述するカット刃２ ６が侵入するためのカット刃受け溝２４ａが形成されている。

【００２０】 他方の支持バー３０には、その上部に、ヒーターバー２２の受けとなるヒータ ー受けバー２３が固定され、下部には、フィルム１の熱シールされた部位を切断 するためのカットバー２５が固定されている。ヒーター受けバー２３は、フィル ム１を間においてヒーターバー２２と対向する位置に設けられ、カットバー２５ は、フィルム１を間において冷却バー２４と対向する位置に設けられている。両 支持バー２９，３０を前進させることで、ヒーターバー２２とヒーター受けバー ２３とが加圧され、冷却バー２４とカットバー２５とが加圧される。また、カッ トバー２５にはフィルム１を切断するカット刃２６がシリンダ３３により進退移 動可能に設けられている。カット刃２６は通常はカットバー２５内に引き込まれ ているが、フィルム１の切断時には前進して冷却バー２４のカット刃受け溝２４ ａ内に侵入される。

【００２１】 さらに、各支持バー２９，３０にはそれぞれ成形板２７，２８が設けられてい る。一方の支持バー２９の成形板２７は、ヒーターバー２２と冷却バー２４との 間に位置し、他方の支持バー３０の成形板２８は、ヒーター受けバー２３とカッ トバー２５との間に位置している。また、一方の支持バー２９の成形板２７は一 方の支持バー２９に固定されているが、他方の支持バー３０の成形板２８はシリ ンダ３４により進退移動可能に設けられている。これら２つの成形板２７．２８ は製品５０が充填されたフィルム１の厚みを規定するものであり、互いに当接す ることはない。具体的には、両支持バー２９，３０を前進させ、さらに一方の成 形板２７を前進させた状態でも、成形板２７，２８間には、製造すべき袋入り製 品（偏平パック６０：図４（ｅ）参照）の厚みと等しい隙間が存在する。この隙 間は、袋入り製品に要求される厚みに応じて、電動または手動で任意に調整可能 である。

【００２２】 次に、上述した本実施形態の充填包装機の動作について、図４を参照して説明 する。

【００２３】 まず、図４（ａ）に示すように、支持バー２９，３０を開いた状態で横シール 機構２０を上昇させつつ、常時回転しているシゴキローラ１８によりフィルム１ を下方に送る。この状態では、シゴキローラ１８を閉じることによって分割され た製品５０ａが、前回の動作で形成された熱シール部１ｂの上方に存在しており 、分割された製品５０ａとシゴキローラ１８との間には、シゴキローラ１８を閉 じたままフィルム１を送ることによって生じた空充填部１ａが形成されている。 また、この状態では、一方の成形板２７は後退位置にある。なお、分割された製 品５０ａの量は、１袋分の量に相当する。

【００２４】 熱シール機構２０が予め決められた所定の位置まで上昇したら、図４（ｂ）に 示すように、支持バー２９，３０を閉じつつ、シゴキローラ１８を開く。これに より、シゴキローラ１８を閉じることにより保持されていた製品５０が落下しは じめるが、その製品５０が完全に落下して分割された製品５０ａと合流する前に 、フィルム１に形成されている空充填部１ａを残した状態で、図４（ｃ）に示す ように、支持バー２９、３０が完全に閉じられる。

【００２５】 なお、支持バー２９，３０を閉じている間も、横シール機構２０は上昇され、 フィルム１は送りローラ１７（図１参照）により下方に送られている。そして、 支持バー２９，３０は、横シール機構２０のストロークの上端すなわち上死点で 完全に閉じられる。支持バー２９，３０が閉じられると、ヒーターバー２２とヒ ーターバー受け２３、及び冷却バー２４とカットバー２５で、それぞれフィルム １が加圧されるが、このとき、フィルム１の熱シール部１ｂの位置が冷却バー２ ４及びカットバー２５の位置と等しい位置になるように、横シール機構２０の上 死点位置、上昇速度及びフィルム１の送り速度が設定されている。また、ヒータ ーバー２２及びヒーターバー受け２３は、フィルム１の空充填部１ａを加圧する 。

【００２６】 さらに、ヒーターバー２２とヒーターバー受け２３とで空充填部１ａを加圧す ると同時にヒーターを駆動して空充填部１ａを熱シールする。また、冷却バー２ ４とカットバー２５とで熱シール部１ｂを加圧することで、熱シール部１ｂが冷 却される。

【００２７】 支持バー２９，３０を閉じることによって、支持バー２９，３０の間の分割さ れた製品５０ａは、成形板２７，２８によりある程度の厚さまで押し潰される。 また、シゴキローラ１８を開くことにより、シゴキローラ１８の上方に溜まって いた製品５０が落下するが、このときにはヒーターバー２２とヒーター受けバー ２３とでフィルム１が加圧されているので、落下した製品５０は、ヒーターバー ２２及びヒーター受けバー２３で加圧されている部分の上方に保持される。

【００２８】 次いで、図４（ｄ）に示すように、フィルム１の送り速度と等しい速度で横シ ール機構２０を下降させるとともに、一方の成形板２７を前進させて、分割され た製品５０ａの厚さを整えて偏平状とする。そして、熱シール機構２０が下降し ている間も、ヒーターバー２２とヒーターバー受け２３とによる空充填部１ａの 熱シール、及び冷却バー２４とカットバー２５とによる熱シール部１ｂの冷却が 行われている。熱シール部１ｂの冷却に必要な一定時間が経過したら、カットバ ー２５からカット刃２６を突出させ、前回の動作で形成された熱シール部１ｂを 切断する。

【００２９】 次いで、図４（ｅ）に示すように、支持バー２９，３０を開いて、偏平パック ６０を落下させるとともに、一方の成形板２７を後退させる。ここで、ヒーター バー２２とヒーター受けバー２３とで加圧されていたフィルム１の部分は熱シー ルされ新たな熱シール部１ｂが形成されているので、ヒーターバー２２とヒータ ー受けバー２３とによるフィルム１の加圧が解除されても、分割された製品５０ ａはこの熱シール部１ｂの上方に保持されている。

【００３０】 また、フィルム１が、シゴキローラ１８の下方に１袋分の製品５０が存在する だけ下方に送られたら、シゴキローラ１８を閉じ、製品５０を分割する。そして 、この状態のままフィルム１の送り速度と等しい速度で横シール機構２０を下降 させ、図４（ｆ）に示すように横シール機構２０が下死点に達したら、再び横シ ール機構２０を上昇させる。

【００３１】 以降は、図４（ａ）〜（ｆ）に示した動作を繰り返すことで、偏平パック６０ が連続して製造される。

【００３２】 以上説明したように、本実施形態の充填包装機では、ヒーターバー２２及びヒ ーター受けバー２３が上下方向に移動可能に設けられているので、フィルム１を 送りながらフィルム１の熱シールを行うことができる。また、冷却バー２４及び カットバー２５が上下方向に移動可能に設けられているので、フィルム１を送り ながらフィルム１の冷却及び切断を行うことができる。これにより、熱シールや 冷却・切断のためにフィルム１の送りを停止する必要もなくなり、熱シールや冷 却・切断に要する時間のロスが少なくなる。従って、包装動作１サイクル当たり の時間を短縮することができ、結果的に包装動作の高速化を達成することができ る。

【００３３】 なお、支持バー２９，３０は、フィルム１の送りとともに下方に移動した後、 次の動作のために上方に移動しなければならないが、このときの速度を、下方に 移動するときの速度よりも速くすれば、図４（ａ）に示した位置にフィルム１が 送られるまでの間に支持バー２９，３０の位置を図４（ａ）に示した位置に戻す ことも可能であるので、実質的な時間のロスは少ない。ここで重要なのは、フィ ルム１が図４（ａ）に示した位置に送られるより前に、熱シール及び冷却・切断 を終了させ、支持バー２９，３０を上昇させることである。

【００３４】 また、ヒーターバー２２で熱シールされた部位は、熱シールの終了後、次回の 熱シールが終了するまでの間、切断せずに冷却することが可能であるので、切断 するまでに十分に冷却することができる。その結果、製品の温度が高く熱シール された部分の温度が冷めにくいような場合でも、冷却が不十分なときに発生する 切断部分からの製品の漏れは発生しない。

【００３５】 さらに、ヒーターバー２２と冷却バーと２４のピッチ及びヒーター受けバー２ ３とカットバー２５とのピッチは、前述したように偏平パックの１袋分の送りピ ッチと等しいので、フィルム１の熱シールと、前回の動作で熱シールされた部分 の冷却・切断を同時に行うことができる。このことにより、本実施形態のように 、ヒーターバー２２と冷却バー２４とを支持バー２９に固定するとともにヒータ ー受けバー２３とカットバー２５とを支持バー３０に固定し、これら支持バー２ ９，３０の進退移動により熱シール及び冷却を行うことができ、横シール機構２ ０の構造が簡単なものとなる。特に、これら支持バー２９，３０はベース２１に 支持され、ヒーターバー２２、ヒーター受けバー２３、冷却バー２４、カットバ ー２５及び成形板２７，２８を一つのユニットとして上下に移動させているので 、これらの上下方向への移動の制御も、個別にではなくベース２１について行え ばよいので容易である。

【００３６】 本実施形態では偏平パック６０を製造する充填包装機について述べたが、この ような偏平パック６０は、例えば、ジャムやクリームのようにパンに塗布して食 するものや、かまぼこのように種々の形態で食される食品の包装形態として好適 に用いることができる。

【００３７】 ジャムの場合は、イージーピール性を付与したフィルムを使用することで、偏 平パック６０の縦シール機構１５及び横シール機構２０により熱シールされた部 分で開いてジャムを露出させ、それをフィルムごとパンの上で反転させてジャム をパンの上に載せることで、ジャムをパンに塗布する手間を省くことができる。 一方、かまぼこの場合には、実際には、凝固する前に包装し、偏平の状態で凝固 させることになるが、これにより偏平状に形成されたかまぼこをスティック状に 切った野菜等に巻けば、新たなメニューとして食卓を飾ることになる。

【００３８】 また、これらの偏平パック６０は、従来のスライスチーズなどのような１枚の フィルムを折りたたんだ形態と異なり１枚ずつ完全密封されているため、包装後 にボイル加工や殺菌処理を行うことができ、必要な分だけ開封して使用すること ができ、保存や取り扱いも容易である。

【００３９】 このように、偏平パック６０は多くの利点を有するものであるが、本考案は、 偏平パック６０を生産する充填包装機に限定されるものではなく、一般的なピロ ータイプの包装体を生産する充填包装機にも適用することができることは、いう までもない。この場合には、図２に示した横シール機構２０から、成形板２７， ２８に関する機構を取り除くだけでよい。また、包装動作及び作用についても、 フィルムが成形板により押圧されなくなるだけで、その他は図４で説明した動作 及び作用と同様である。

【００４０】 このピロータイプの包装体の特殊な形態として、図６に示すようなスティック パック８０が挙げられるが、本考案の充填包装機では、このようなスティックパ ック８０を製造することも可能である。

【００４１】 スティックパック８０は、例えば魚肉ソーセージの包装に好適に用いられるも ので、フィルムとしては、熱を与えることにより収縮する、いわゆるシュリンク フィルムを用いる。そして、製品の包装後、殺菌を兼ねて１２０℃の温度で加熱 すると、フィルムが収縮して張りのある包装体が得られる。

【００４２】 ただし、その場合、横シール機構においてフィルムを直線的に熱シールする一 般的なシールバーを用いると、収縮後の包装体の張りにより、シールバーにより 熱シールされた部位である横シール部の角部が包装体の側方に張り出してしまい 、これが店頭等での陳列の妨げになってしまう場合がある。

【００４３】 そこで、シールバーとして図５に示すような、上部及び下部が円弧状にくり抜 かれた形状の加圧凸部７２ａを有するヒーターバー７２を用いる。なお、図５に おいては、加圧凸部７２ａは平坦な加圧面を有するように描かれているが、実際 は通常のヒーターバーと同様にストライプ状の突起が設けられている。

【００４４】 このようなヒーターバー７２を用いて熱シールされた包装体を加熱し、フィル ムを収縮させると、図６に示すように、横シール部８１の両側部が中央部に引き 寄せられ、角が側方に張り出さないスティックパック８０を製造することができ る。

【００４５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の縦型充填包装機によれば、熱シール手段及び切断 手段をベース部材に支持し、このベース部材を上下方向に移動させることにより 、熱シールや冷却・切断のためのフィルム送りの停止が最小限ですむため、包装 動作の高速化を達成することができる。しかも、熱シールされた部位は次回の動 作時に切断され、熱シールが終了してから切断までの間にフィルムを十分に冷却 することができるので、充填する製品の温度が高く熱シールされた部分が冷めに くいような場合でも、切断した部分からの製品の漏れを防止することができる。

【００４６】 また、熱シール手段と冷却切断手段との間に筒状フィルムの厚みを規制する成 形板を設けることで、スライスチーズに見られるような偏平状の包装体を製造す ることができるが、従来のスライスチーズの包装と異なり一つずつ完全密封され るので、包装後の保存や取り扱いを容易にすることができるばかりでなく、包装 される製品も選ばず、新たな商品の開発にも貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の縦型充填包装機の一実施形態の概略側
面図である。

【図２】図１に示した横シール機構の側面図である。

【図３】図１に示した横シール機構の平面図である。

【図４】図１に示した縦型充填包装機の動作を説明する
図である。

【図５】本考案の縦型充填包装機によりスティックパッ
クを製造する場合に用いられるヒーターバーの斜視図で
ある。

【図６】熱収縮性のフィルムを用い、図５に示したヒー
ターバーにより熱シールして製造したスティックパック
の正面図である。

【符号の説明】

１ フィルム １ａ 空充填部 １ｂ 熱シール部 １１ 投入パイプ １２ メインパイプ １３ テンションローラ １４ 製袋ガイド １５ 縦シール機構 １６ 案内張り １７ 送りローラ １８ シゴキローラ ２０ 横シール機構 ２１ ベース ２２，７２ ヒーターバー ２３ ヒーター受けバー ２４ 冷却バー ２５ カットバー ２６ カット刃 ２７，２８ 成形板 ２９，３０ 支持バー ３１ 水平ガイド軸 ３２ 垂直ガイド軸 ６０ 偏平パック ７２ａ 加圧凸部 ８０ スティックパック ８１ 横シール部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品が投入される筒状フィルムを下方に
   送るフィルム送り手段と、 上下方向に移動可能に設けられ、下方への移動速度が前
   記フィルム送り手段による筒状フィルムの送り速度と等
   しいベース部材と、 前記ベース部材に支持されて前記筒状フィルムを水平方
   向に熱シールする熱シール手段と、 前記熱シール手段よりも下方で全記ベース部材に支持さ
   れ、前記熱シール手段で熱シールされた筒状フィルムの
   部分を冷却及び切断する冷却切断手段とを有する縦型充
   填包装機。
2. 【請求項２】 前記ベース部材の上方への移動速度は、
   下方への移動速度よりも速い請求項１に記載の縦型充填
   包装機。
3. 【請求項３】 前記ベース部材には、前記熱シール手段
   と前記冷却切断手段との間に配置され、製品が投入され
   た筒状フィルムを水平方向から押さえることで前記筒状
   フィルムの厚みを規制する成形板が設けられている請求
   項１または２に記載の縦型充填包装機。
4. 【請求項４】 前記熱シール手段と前記冷却切断手段と
   は、製造すべき包装体の１袋分のピッチだけ離れて配置
   されている請求項１、２または３に記載の縦型充填包装
   機。