JP3757044B2 - Fluid food filling equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属箔のラミネートフィルムなどからなる可撓性を有する袋状の容器に、例えばゼリー飲料等の流動食品を充填するための充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、合成樹脂製のフィルムに金属箔をラミネートした素材からなる可撓性の袋状容器であって、外周にフランジを有するストロー状の口部を備えたものに、例えば、ゼリー状飲料、スポーツドリンク、ジュース等の流動食品を充填した製品が市販されている。このような袋状容器としては、独立の底壁を有する自立型のものと、そのような底壁のないガセットタイプのもの等があって、最近では、コンパクトなガセットタイプの袋状容器が多く使用されている。
【0003】
図13には、このようなガセットタイプの袋状容器の一例が示されている。同図(a)は斜視図、(b)は運搬状態での部分断面図である。
図13(a)に示すように、このガセットタイプの袋状容器10は、前記のような金属箔のラミネートフィルム等をヒートシールして袋状に形成したものからなる。この袋は、前面部11、背面部12、及び両側面部13,13を有し、前面部11、背面部12の上辺には、細長いストロー状の口部30が差し込まれ、前面部11、背面部12のフィルムと一体にヒートシールされている。口部30の外周には、フランジ31が形成されている。また、底辺15は、上記各フィルムの下辺を扁平にヒートシールしてできている。
【0004】
この袋状容器10は、図13(b)に示すように、断面コ字状をなす棒状のハンガー20内に、前記口部30にあるフランジ31を係合させ、整列させて吊り下げ支持した状態で供給されている。なお、袋状容器10に流動食品を充填した後、口部30にはキャップ40を被せるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなガセットタイプの袋状容器10を用いて前記流動食品を容器内に充填し、工場の生産ライン等で流動食品の袋詰め製品を量産しようとすると、次に述べるような問題が生じた。
【0006】
前記袋状容器10内に流動食品が充填されると、充填された内容物によって容器本体16の前記前面部11、背面部12、及び両側面部13,13が膨らんで、その厚み方向に広がり、口部30と底部の間が縮むようになる。ところが、前述したようにガセットタイプの袋状容器10には前記自立型のような底壁がない構造であるため、流動食品の注入終了によって袋状容器10の内圧が失われると、内容物の重量等によって前記容器本体16が再び元の扁平に近い形状に戻ろうとするようになる。
【0007】
このため、内容物によって膨らんだ図13(a)に示す容器本体16が厚み方向に縮んで、その前面部11と背面部12とが近接することにより内容物が押し出されるため、この内容物が袋状容器10の口部30から外部に吹きこぼれて、充填量の不足が生じたり、口部30から容器本体16にかけて内容物が付着して汚れ等の発生原因になったりする問題があった。
【0008】
なお、この吹きこぼれ量は、袋状容器10の内容積に対して流動食品を多く充填するほど、流動食品が泡立ち易いものであるほど、また、充填時の流動食品の温度が高いほど多くなる傾向にあるが、これらの条件については、製品の形態、流動食品自体の特性等によって決定されてしまうため、これらの条件によって吹きこぼれ防止を図ることはできなかった。
【0009】
したがって、本発明の目的は、流動食品を可撓性の袋状容器に充填する際に、充填後の内容物が容器本体の口部から吹きこぼれるのを防止できるように改良された流動食品の充填装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、可撓性を有すると共に、独立の底壁を有さないガセットタイプの袋状の容器であって、フランジを有する口部を備えたものに、流動食品を充填する装置において、前記容器の前記口部から流動食品を充填する充填機と、前記容器の前記口部にキャップを供給して被せるキャップ供給手段と、前記キャップを前記容器の前記口部にねじ込んで締め付ける締め付け手段と、前記容器の前記口部の前記フランジを係合させて前記容器を吊り下げ状態で、前記充填機が配置された充填ステーション、前記キャップ供給手段が配置されたキャップ供給ステーション、及び前記キャップ締め付け手段が配置されたキャップ締め付けステーションに順次搬送する搬送手段とを備え、少なくとも前記充填機による充填位置の下方に、昇降手段によって昇降動作する支持板が配置され、前記昇降手段は、前記容器が前記充填ステーションに停止して、前記充填機から流動食品が充填されるときには、前記容器の底部に当接するように前記支持板を上昇させる一方、前記搬送手段によって前記容器が移動するときには、前記容器の底部から離れるように前記支持板を下降させることを特徴とする流動食品の充填装置を提供するものである。
【0011】
本発明によれば、まず、搬送手段により、空状態の前記容器が吊り下げ状態で搬送され、搬送経路に沿って流動食品の充填位置に搬送される。そして、前記充填機から前記容器内に流動食品が注入されるとき、前記支持板が前記容器の下面に当接される。その結果、前記容器の下面が前記支持板によって支持され、充填された流動食品の重量によって前記容器が垂れ下がり、一旦は膨らんだ容器本体の形状が再び元の扁平な形状に戻ることが防止され、充填された流動食品が口部から吹きこぼれるのが防止される。こうして流動食品の注入が終了した後、前記キャップ供給手段により、容器の口部にキャップが供給され、前記締め付け手段により、このキャップが口部にねじ込まれて締め付けられる。また、少なくとも前記充填機による充填位置の下方に、昇降手段によって昇降動作する支持板が配置され、前記昇降手段は、前記容器が前記充填ステーションに停止して、前記充填機から流動食品が充填されるときには、前記容器の底部に当接するように前記支持板を上昇させる一方、前記搬送手段によって前記容器が移動するときには、前記容器の底部から離れるように前記支持板を下降させるように構成したので、内容物の吹きこぼれを防止できると共に、容器が各位置の間を移動するときには、支持板により容器に摩擦力を与えて容器を傾かせたりすることなく、容器の移動をスムーズに行うことができる。
【0012】
本発明の好ましい態様においては、前記支持板が、前記搬送経路の前記充填機による充填位置、前記キャップ供給手段によるキャップ供給位置及び前記締め付け手段によるキャップ締め付け位置のそれぞれの下方に亙って配置されている。これによれば、流動食品を充填するときだけでなく、キャップ供給位置及び締め付け手段によるキャップ締め付け位置においても、容器の下面に支持板を当接させることにより、キャップを供給したり、締め付けたりするときの衝撃による吹きこぼれも防止できる。
【0013】
本発明の更に好ましい態様においては、前記搬送手段は、前記容器の前記フランジを係合させる切欠き部を周縁に有する円盤状の搬送テーブルを有しており、前記昇降手段は、前記搬送テーブルと同軸上に設けられて前記搬送テーブルと一体に回転する回転ドラムと、この回転ドラムの周面に形成されたカム溝と、基台に立設された支柱に中間部を回動可能に支持されて、一端部が前記支持板に回動自在に連設され、他端部がカムフォロアを介して前記カム溝に嵌合する昇降レバーとを有している。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1〜12には、本発明による流動食品の充填装置の一実施形態が示されている。図1は本装置全体の概略平面図、図2は充填機の部分断面図、図3は脱気状態での充填機の部分断面図、図4は注入状態での充填機の部分断面図、図5は注入終了時の充填機の部分断面図、図6は支持板及びその駆動部の正面図、図7は一部を切り欠いてA−A’矢示線の方向から見た支持板及びその駆動部の平面図である。図8は洗浄器を示し、(a)は(b)のB−B’矢示線の方向から見た断面図、(b)は正面から見た部分断面図である。図9はキャップ供給手段を示し、(a)は正面から見た説明図、(b)は○印内を拡大して示す図、(c)又は(d)は供給状態を示す図である。図10はキャップねじ込み手段の要部平面図、図11はキャップ締め付け器の部分断面図である。図12は容器排出手段を示し、(a)は要部平面図、(b)は要部正面図である。
【0015】
図1に示すように、本発明による流動食品の充填装置100には、前記ハンガー20から空状態の前記袋状の容器10aを供給される容器供給手段110が備えられている。この容器供給手段110は、前記ハンガー20と同様な断面形状を有し、容器10aの前記フランジ31(図13参照)を係止させて吊り下げ支持するガイドレール110aと、容器10aを図1中の矢印方向に押す、図示しないプッシャーとで構成されている。なお、容器10aを構成するフィルムとしては、ポリエステル、EVOH又はアルミホイル、ナイロン、ポリエチレン等の積層フィルムが好ましく用いられる。
【0016】
この容器供給手段110の終端部には、搬送手段120が配置されている。この搬送手段120は、支軸122に支持され反時計周り方向に間欠的に回転する円盤状の搬送テーブル121を有している。搬送テーブル121の外周には、容器10aの口部30のフランジ31を係合させる複数のU字状の切欠き部123…123が所定間隔で設けられている。
【0017】
そして、この搬送テーブル121の外周に沿って、前記切欠き部123…123に対応した間隔で、容器供給ステーションA、容器確認ステーションB、充填ステーションC、洗浄ステーションD、キャップ供給ステーションE、キャップ締め付けステーションF、容器取り外しステーションGが設けられている。
【0018】
また、この搬送テーブル121の外周に沿って環状かつ水平に配設され、搬送中の容器10aが搬送テーブル121から外れないようにガイドする円環状の搬送ガイド124が設けられている。この搬送ガイド124には、前記容器供給ステーションAと容器取外しステーションGとに対応する位置に、容器10aの口部30の導入又は導出を可能にするための切り取り部125,125が設けられている。
【0019】
前記支軸122及び搬送ガイド124は、図6に示す基台130上に支持されており、これら搬送テーブル121、支軸122、搬送ガイド124、及び基台130によって、本発明の搬送手段120が構成されている。
【0020】
以下、各ステーションに配置された装置について順に説明する。
前記容器供給ステーションAは、容器供給手段110の終端に位置し、図示しないプッシャーによって供給される容器10aの口部30を、前記搬送ガイド124の切り取り部125を通して導入し、容器10aのフランジ31を搬送テーブル121の切り欠き部123に係止させて吊り下げ支持させる構造をなしている。この容器10aは、搬送テーブル121の間欠回転により、容器確認ステーションB、充填ステーションC、洗浄ステーションD、キャップ供給ステーションE、キャップ締め付けステーションF、容器取り外しステーションGに順次送られることになる。
容器確認ステーションBには、図示しない容器検知用センサが配置され、容器10aの有無を確認して、以後の工程の動作を制御するようになっている。
【0021】
充填ステーションCの上方には、図2〜5に示す充填機200が、搬送テーブル12の切欠き部123に吊り下げられた容器10aの口部30に、注入口側を向けて配設されている。充填機200は、その全体が図示しない駆動機構によって昇降動作するようになっている。充填機200は、上下に貫通する流路210aを内部に有する外筒210と、この外筒210の中間に側方から連結され、前記流路210aに連通する分岐流路212aを内部に有する分岐管212とを備えている。外筒210の下端には、充填機200が下降したときに、容器10aの口部30に上方から被さって嵌合する容器嵌合口211が設けられている。
【0022】
外筒210内には、通気管220が上下スライド可能に挿入されている。通気管220の下端は、エアノズル221をなしている。通気管220の上端は、エアチューブ223に連結され、エアチューブ223は、切替弁222を介して、バキュームライン223aと、圧搾空気ライン223bとに接続されている。また、通気管220内には、充填機200の上部に設置されたエアシリンダ231の作動ロッド231aに連接されたロッド233が挿通されており、このロッド233の先端は、通気管220のエアノズル221から突出し、弁体230をなしている。
【0023】
エアシリンダ231の作動によりロッド233が押し出されると、ロッド233の下端がエアノズル221から突出し、弁体230が離れてエアノズル221は開いた状態となる。また、このとき、通気管220のエアノズル221が、外筒210下端の容器嵌合口211の内周に当接して、外筒210下端の開口部を閉塞する。また、エアシリンダ231の作動によりロッド233が引き上げられると、ロッド233下端の弁体230が通気管220のエアノズル221を閉じて、通気管220を持ち上げるようになっている。
【0024】
更に、通気管220の外径は下半部で縮径されており、通気管220のエアノズル221が、外筒210下端の容器嵌合口211の内周に当接した図1、3、5の状態では分岐流路212aを閉塞し、通気管220が持ち上げられた図4の状態では、分岐流路212aを開口させて流路210aと連通させるようになっている。なお、通気管220内に配置された圧縮コイルバネ232は、分岐管232を持ち上げたとき、弁体230を上方に付勢してエアノズル221を閉じさせるために設けられている。
【0025】
図6又は7に示すように、流動食品の充填ステーションCの下方には、充填機200から容器10a内に流動食品が注入されるとき、容器10aの下面に接離可能に当接される支持板310が配設されている。この支持板310は、前記搬送テーブル121下方において搬送テーブル121と平行に、充填ステーションCからキャップ供給ステーションEに亙って扇形に延設されている。支持板310の材質は、合成樹脂や金属等、内容物の重量に耐え得るものであれば、いずれでもよい。なお、支持板310は、充填ステーションCの下方にのみ配置されていてもよく、あるいは、充填ステーションCからキャップ締め付けステーションFに達する範囲で延設されていてもよい。また、支持板310が各作業ステーションC〜Fにそれぞれ独立に設けられていてもよい。
【0026】
この支持板310の下面中央部には、下方に向けて支持棒320が垂設されており、この支持棒320の中央部と下端部とには、2本の平行アーム330,340の一端部が回動自在に連接されている。これら平行アーム330,340の他端部は、本装置の基台130に立設された支柱350の上端部と中央部とに回動自在に連設されている。更に、上側の平行アーム330の他端部は、支柱350の反対側に向けてV字状に延出され、前記支持棒320を上下させるための昇降レバー331をなしている。
【0027】
他方、前記搬送テーブル121の支軸122には、前記支持棒320の上下動をガイドするためのカム溝141が外周に設けられた回転ドラム140が、搬送テーブル211と一体に回転するように同軸上に設けられており、このカム溝141内に前記昇降レバー331の先端部に設けられたカムフォロア331aが摺動可能に嵌合されている。これらカム溝141と昇降レバー331の協動によって、前記支持棒320及び支持板310が所定のタイミングで昇降動作するようになっている。この昇降高さは、上昇したときには内容物で満たされた前記容器10bの底部を支持することができ、下降したときには前記容器10aの底部に緩衝しない高さとされている。
【0028】
前記流動食品の充填ステーションCに続いて、内容物で満たされた容器口部30を洗浄するための洗浄ステーションDが配置されている。
【0029】
図8に示すように、この洗浄ステーションD上方には、容器口部30外周を囲むように円環状で内部が中空の洗浄器400が、洗浄ステーションDに立設された支柱410に支持具411を介して支持されており、この洗浄器400は、図示しない駆動機構により同図(b)の想像線で示すように昇降動作する。この洗浄器400の外壁には、洗浄水の電磁弁付き導管420が連結されている。洗浄器400の内周には、斜め下方に傾斜した傾斜面430が設けられ、この傾斜面430に複数の洗浄水の噴射口431…431が形成されている。この噴射口431…431から噴射される水は、内容物を充填された容器10bの口部30外周に吹き付けられるようになっている。
【0030】
この洗浄ステーションDに続いて、洗浄された容器口部30にキャップ40を被せるためのキャップ供給ステーションEが配置されており、このキャップ供給ステーションEの上方には、各容器口部30にキャップ40を1つずつ供給するキャップ供給手段500が、その供給端部を搬送されてくる容器10bの口部30に向けて配設されている。
【0031】
図9及び10に示すように、前記キャップ供給手段500は、キャップ40の収納容器である箱状のキャップホッパー510と、このキャップホッパー510を載置する振動用基台520と、キャップホッパー510の一側部から斜め下方に延設されたキャップシュ−ト530とからなっている。振動用基台520によりキャップホッパー510が振動し、キャップホッパー510内のキャップ40がキャップシュート530の通路531に導入されるようになっている。
【0032】
キャップシュ−ト530の先端部には、キャップ40を仮保持する弾性材質の保持片532が設けられ、キャップシュ−ト530の通路531を通って落下してくるキャップ40を一時的に保持するようになっている。そして、このキャップシュ−ト530の先端に保持されたキャップ40の内周に、容器10bの口部30先端が衝突するような位置に、キャップシュ−ト530の先端が配置されている。なお、キャップシュ−ト530の先端部に隣接して上下揺動可能に支持されたガイド板540が配置されている。
【0033】
したがって、図9の(b)〜(d)に示すように、キャップシュ−ト530の保持片532に保持されたキャップ40は、搬送手段120によって搬送されてくる容器10bの口部30先端に当接し、弾性材質の保持片532から抜け出て口部30上に載る。この状態で、容器10bが更に搬送されると、キャップ40は、ガイド板540に当接して下方への押圧力を付与され、口部30に対して正確に被せられる。
【0034】
更に、図10に示されるように、キャップ供給ステーションEと、キャップ締め付けステーションFの間の搬送経路上には、容器口部30に被せたキャップ40をねじ込むためのキャップねじ込み部600が設けられている。キャップねじ込み手段600は、搬送ガイド124にボルト固定された支持板640と、この支持板640に対して調整片620を介して一端を支持されたラバーパット610と、ラバーパット610の他端を支持する支持具630とで構成されている。調整片620は、固定ネジを緩めたときに支持板640に対して半径方向にスライドし、半径方向への突出量を調整できるようになっている。また、支持具630は、スプリング631により、ラバーパット610の他端を半径方向内方に付勢している。
【0035】
したがって、搬送テーブル121の回転に伴って容器10bが移動すると、容器10bの口部30に被せられたキャップ40が、ラバーパット610に摺接して図10の矢印で示す如く回転し、ある程度のねじ込みがなされる。
【0036】
前記キャップ供給ステーションEに続いて、キャップねじ込み部600によってある程度ねじ込まれたキャップ40を、容器口部30に完全に締め付けるためのキャップ締め付けステーションFが配置されている。
【0037】
図11に示すように、キャップ締め付けステーションFの上方には、キャップ40の締め付け器700が配設されている。締め付け器700は、支柱710にアーム711を介して縦向きに支持された円筒状のケーシング701を有し、その下端部にはトルククラッチ付きエアモータ732が配置されている。このエアモータ732は、上部に設けられたエア供給管733からエアを供給されて回転駆動される。エアモータ732の回転軸には、キャップ40の外周に着脱可能に嵌合するキャップチャック731が取付けられている。締め付け器700は、図示しない駆動機構により、図中想像線で示す如く昇降動作する。
【0038】
したがって、キャップ40を被せられた容器10cが移動してキャップ締め付けステーションFに配置されると、締め付け器700が下降し、キャップチャック731がキャップ40の外周に嵌合する。その状態で、エアモータ732が回転してキャップチャック731が回転し、キャップ40を巻き締める。巻き締めが終了すると、図示しない駆動機構により締め付け器700は上昇し、キャップチャック731がキャップ40から離れる。
【0039】
前記キャップ締め付けステーションFに続いて、流動食品を充填されキャップ40によって封止された容器10cを、搬送テーブル121の切り欠き部123から取り外すための容器取外しステーションGが配置されている。
【0040】
容器取外しステーションGには、図12に示すような容器排出手段800が配設されている。容器排出手段800は、搬送テーブル121の上方において半径方向に向けて配置されたエアシリンダー820と、その作動ロッドに連結されて半径方向外方に向けて進退動作される板状のプッシャー810とで構成されている。板状のプッシャー810は、その先端が下方に折曲されて、容器10cの口部30に被せられたキャップ40に内周側から当接するようになっている。
【0041】
したがって、エアシリンダー820の作用によりプッシャー810が押し出されると、図12の想像線で示すように、容器10cのキャップ40の部分が外方に押されて、容器10cの口部30が搬送テーブル121の切欠き部123から外れて排出されるようになっている。
【0042】
なお、充填機200、洗浄器400、締め付け器700の昇降動作は、それぞれ別々の駆動機構によって独立してなされてもよく、あるいは上記のいくつかが同じ駆動機構で同時になされるものであってもよい。
【0043】
次に、本発明による流動食品の充填装置の作用について説明する。
まず、図1に示す容器供給ステーションAにおいて、容器供給手段110のガイドレール110aに整列して吊り下げ支持された空の容器10aは、図示しないプッシャーに押されて、ガイドレール110aの先端から搬送テーブル121の各切欠き部123に順に1個ずつ挿入され、そのフランジ31を切欠き部123に係止されて吊り下げ支持される。そして、搬送テーブル121の間欠的な回転によって、容器確認ステーションB、充填ステーションC、洗浄ステーションD、キャップ供給ステーションE、キャップ締め付けステーションF、容器取り外しステーションGの各ステーションに順次送られる。
【0044】
容器確認ステーションBでは、各切り欠き部123に吊り下げられた容器10aの有無を図示しない容器検知用センサで確認して、後のステーションに配置された各装置の作動を制御する。すなわち、容器10aが確認されなかった切り欠き部123がきたときには、充填機200、洗浄器400、締め付け器700等を作動させないようにしている。
【0045】
次に、充填ステーションCでは、先ず、空状態の容器10aが搬送されて搬送テーブル121が停止すると、図2に示す充填機200が下降して、その容器嵌合口211が容器10aの口部30に上方から被される。このとき、通気管220は、エアシリンダ231の作動によって下降し、通気管220の下端が容器嵌合口211の内周に当接して、流路210aは閉じられている。また、ロッド233は下方に押し出されて、弁体230が通気管220のエアノズル221から離れて、エアノズル221が開口している。
【0046】
この状態で、図3に示すように、エアチューブ223の切替弁222をバキュームライン223aに切り替えて、図3中矢印で示すように、容器10a内の空気をエアチューブ223を通して吸引、排出する。これによって、容器10a内に空気が残留して抜けなくなることを防止し、容器10a内の隅々まで流動食品を満たすことができるようになる。
【0047】
容器10a内が十分に脱気されると、図4に示すように、エアシリンダ231のロッド233を引上げて、弁体230により通気管220のエアノズル221を閉じると共に、通気管220を上方に持ち上げて、容器嵌合口211を開口させる。また、このとき通気管220の縮径部が分岐流路212aの出口を開く。その結果、分岐管212の分岐流路212aと、外筒210内の流路210aとが連通すると共に、流路210aの先端が容器嵌合口211で開口した状態となる。そして、図4中の矢印で示すように、図示しない定量供給装置から分岐流路212a、流路210aを通して、流動食品が所定量送入され、容器嵌合口211から容器10a内に口部30を通して充填される。
【0048】
こうして流動食品を所定量充填すると、図5に示すように、エアシリンダ231のロッド30が下方に押し出され、通気管220が下降して容器嵌合口211を閉じ、弁体230が再び開く。続いて、エアチューブ223の切替弁222を圧搾空気ライン223b側に切り替え、図5中の矢印で示すように、エアチューブ223を介して容器10a内に圧縮空気が注入される。これによって、容器10aの口部30内等に残された流動食品が、全て容器10aの本体内に押し込まれる。
【0049】
こうして、流動食品の充填操作が終わると、充填機200全体が上昇し、容器嵌合口211が容器10aの口部30から外される。その後、搬送テーブル121の回転によって、容器10aは、次の洗浄ステーションDに運ばれる。
【0050】
この充填操作の際、搬送テーブル121の下方では、図6及び図7に示す支持板310による容器10aの支持がなされる。すなわち、搬送テーブル121の回転に伴って回転ドラム140が回転し、その外周に形成されたカム溝141に嵌合するカムフォロア331aが昇降動作し、昇降レバー331及びそれと一体の平行アーム330を上下に揺動させる。その結果、平行リンクを構成する平行アーム330、340が支持板310を昇降動作させる。
【0051】
上記支持板310の昇降動作は、搬送テーブル121が間欠回転して切欠き部123に保持された容器10が各ステーションに配置されて一時停止したときに上昇し、搬送テーブル121が次のステーションに送るために回転するときに下降するようにタイミングを設定されている。このため、空の容器10aが充填ステーションCに移動して停止すると、支持板310は上昇した位置で停止し、容器10aの底部に当接してそれを支持する。
【0052】
前述したように、容器10aに流動食品が充填され、流動食品の加圧力が解除されたとき、可撓性のある袋状の容器10aは、流動食品の重量で垂れ下がって扁平化し、流動食品が口部30から吹きこぼれる虞れがあるが、本発明では、上記のように支持板310が容器10aの底部を支持するため、充填直後の吹きこぼれを防止することができる。
【0053】
なお、流動食品の吹きこぼれは、容器10aに流動食品が充填されて、流動食品の加圧力が解除された直後や、容器10aが次のステーションに運ばれて停止したとき等の衝撃時に起こることが多く、搬送テーブル121が回転して移動する間は吹きこぼれることは少ない。そして、容器10aの移動中は、支持板310が容器10aの底部に当接していると、容器10aが傾いたりするため、この実施形態では、移動中は支持板310が下降して、容器10aの底部から離れるようになっている。
【0054】
また、支持板310は、この実施形態の場合、充填ステーションCからキャップ供給ステーションEに亙って扇形に延設されており、充填ステーションCだけでなく、後述する洗浄ステーションD及びキャップ供給ステーションEにおいても容器10aの底部を支持し、衝撃等による吹きこぼれを防止する。
【0055】
次に、流動食品を充填された容器10bが洗浄ステーションDに移動して停止すると、図8に示した円環状の洗浄器400が下降し、その内周の傾斜面430に形成された複数の噴射口431…431を口部30の外周に指向させる。その状態で、噴射口431…431から洗浄水が噴射され、容器10bの口部30外周に吹き付けられて、口部30外周に付着した流動食品が洗浄除去される。これによって、キャップ40と口部30との間で、汚れ等が発生することを防止することができる。こうして洗浄が終了すると、洗浄器400は上昇して元の位置に復帰する。
【0056】
次いで、流動食品を充填された容器10bがキャップ供給ステーションEに移動して停止すると、図9(b)〜(d)に示すように、キャップ供給手段500のキャップシュート530の下端において、保持片532に保持されたキャップ40が、口部30の上端部に衝突し、弾性材質の保持片532から抜け出て、口部30の上部に載る。更に、容器10bがキャップ供給ステーションEを通って進むと、キャップ40の上面が、キャップシュート530に隣接して配置されたガイド板540に当接して押圧力を付与され、図9に示すように、口部30に対して正確に被せられる。
【0057】
次に、キャップ40を被せられた容器10cが、キャップ供給ステーションEとキャップ締め付けステーションFの間を移動するとき、図10に示すように、キャップ40は、キャップねじ込み手段600のラバーパット610の内周面に当接して摺動され、ラバーパット610の摩擦力によって図10中の矢印で示すように回転して、口部30にねじ込まれる。これにより、キャップ40は、口部30に螺着されるので、キャップ40が外れる虞れはなくなる。
【0058】
更に、容器10cがキャップ締め付けステーションFに移動して停止すると、図11に示す締め付け器700が下降し、そのキャップチャック731がキャップ40の外周に嵌合する。そして、エアモータ732によりキャップチャック731が回転し、所定トルクでキャップ40を巻き締める。こうして巻き締めが終了すると、締め付け器700は上昇して元の位置に復帰する。
【0059】
最後に、容器10cが容器取外しステーションGに移動して停止すると、図12に示す容器排出手段800のエアシリンダ820が作動して、プッシャー810を押出し、容器10cのキャップ40の部分を半径方向外方に押して、搬送テーブル121の切欠き部123から押出す。これによって、容器10cは、搬送テーブル121から取り外され、前記搬送ガイド124の切り取り部125を通して排出され、図示しない傾斜シューター上に滑り落とされる。
【0060】
以上のようにして、流動食品の容器充填及び容器密封作業を自動的に行うことができ、可撓性の袋状容器を用いたときの充填時の流動食品の吹きこぼれを防止することができる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可撓性の袋状容器に流動食品を充填するときに、前記容器の底部を支持板で支持するようにしたので、流動食品の重さによって可撓性容器が上下に伸びて、充填した流動食品が口部から吹きこぼれるという不都合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による流動食品の充填装置の一実施形態を示す、装置全体の概略平面図である。
【図2】本装置における充填機の部分断面図である。
【図3】本装置における脱気状態での充填機の部分断面図である。
【図4】本装置における注入状態での充填機の部分断面図、
【図5】本装置における注入終了時の充填機の部分断面図である。
【図6】本装置における支持板及びその駆動部を示された正面図である。
【図7】本装置における支持板の一部を切り欠いて図6のA−A’矢示線の方向から見た平面図である。
【図8】本装置における洗浄器を示し、(a)は(b)のB−B’矢示線の方向から見た断面図、(b)は正面から見た部分断面図である。
【図9】本装置におけるキャップ供給手段を示し、(a)は正面図、(b)は○印内を拡大して示す図、(c)、(d)は供給状態を示す図である。
【図10】本装置におけるキャップねじ込み手段の要部平面図である。
【図11】本装置におけるキャップ締め付け器の部分断面図である。
【図12】本装置における容器排出手段を示し、(a)要部平面図、(b)は要部正面図である。
【図13】一般的なガセットタイプの袋状容器の一例を示し、(a)は斜視図、(b)は運搬状態での部分断面図である。
【符号の説明】
10a,10b,10c 容器
30 口部
31 フランジ
40 キャップ40
100 充填装置
110 容器供給手段
120 搬送手段
121 搬送テーブル
122 支軸
123 切欠き部
124 搬送ガイド
125 切り取り部
130 基台
140 回転ドラム
141 カム溝
200 充填機
210 外筒
210a 流路
211 容器嵌合口
212 分岐管
212a 分岐流路
220 通気管
221 エアノズル
222 切替弁
223 エアチューブ
223a バキュームライン
223b 圧搾空気ライン
230 弁体
231,820 エアシリンダ
232 圧縮コイルバネ
233 ロッド
310 支持板
320 支持棒
330,340 平行アーム
350,410,710 支柱
331 昇降レバー
400 洗浄器
411 支持具
420 導管
430 傾斜面
431 噴射口
500 キャップ供給手段
510 キャップホッパー
520 振動用基台
530 キャップシュ−ト
531 通路
532 保持片
540 ガイド板
600 キャップねじ込み手段
610 ラバーパット
620 調整片
630 支持具
640 基板
700 締め付け器
701 ケーシング
731 キャップチャック部
732 エアモータ
733 エア供給管
800 容器排出手段
810 プッシャー
A 容器供給ステーション
B 容器確認ステーション
C 充填ステーション
D 洗浄ステーション
E キャップ供給ステーション
F キャップ締め付けステーション
G 容器取外しステーション[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling apparatus for filling a flexible bag-shaped container made of a laminated film of metal foil or the like with a fluid food such as a jelly beverage.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a flexible bag-like container made of a material made by laminating a metal foil on a synthetic resin film and having a straw-like mouth portion having a flange on the outer periphery, for example, a jelly-like beverage, sports Products filled with fluid food such as drinks and juices are commercially available. As such bag-like containers, there are a self-supporting type having an independent bottom wall and a gusset type without such a bottom wall. Recently, there are many compact gusset-type bag-like containers. in use.
[0003]
FIG. 13 shows an example of such a gusset-type bag-like container. The figure (a) is a perspective view, (b) is a fragmentary sectional view in a conveyance state.
As shown in FIG. 13 (a), the gusset-type bag-
[0004]
As shown in FIG. 13B, the bag-
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when such a gusset-type bag-
[0006]
When liquid food is filled in the bag-
[0007]
For this reason, since the container
[0008]
The amount of spillage tends to increase as the liquid food is filled more with respect to the internal volume of the bag-
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved liquid food so that the contents after filling can be prevented from spilling from the mouth of the container body when the liquid food is filled into a flexible bag-like container. It is to provide a filling device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has flexibility.In addition, the gusset type without an independent bottom wallIn an apparatus for filling liquid food into a bag-like container having a mouth portion having a flange,SaidFilling machine for filling fluid food from the mouth of the containerWhen,Cap supply means for supplying and covering the mouth of the container with a cap; and tightening means for screwing and tightening the cap into the mouth of the container;In a state where the container is suspended by engaging the flange of the mouth of the container, a filling station where the filling machine is disposed, a cap supply station where the cap supplying means is disposed, and a cap tightening means And a supporting means that moves up and down by an elevating means at least below a filling position by the filling machine, and the elevating means is configured such that the container is the filling station. When the liquid food is filled from the filling machine, the support plate is raised so as to come into contact with the bottom of the container, while when the container is moved by the conveying means, the bottom of the container is Lower the support plate awayAn apparatus for filling a liquid food characterized by the above is provided.
[0011]
According to the present invention, first, the empty container is transported in a suspended state by the transport means, and is transported to the liquid food filling position along the transport path. When the liquid food is poured into the container from the filling machine, the support plate is brought into contact with the lower surface of the container. As a result, the lower surface of the container is supported by the support plate, the container hangs down due to the weight of the filled liquid food, and the shape of the container body that has once expanded is prevented from returning to the original flat shape again, The filled liquid food is prevented from spilling from the mouth. After the injection of the liquid food is thus completed, a cap is supplied to the mouth portion of the container by the cap supply means, and the cap is screwed into the mouth portion and tightened by the tightening means.In addition, a support plate that is moved up and down by lifting means is disposed at least below the filling position by the filling machine, and the lifting means is filled with fluid food from the filling machine when the container stops at the filling station. When the container is moved, the support plate is raised so as to come into contact with the bottom of the container, and when the container is moved by the conveying means, the support plate is lowered so as to be separated from the bottom of the container. The contents can be prevented from being spilled, and when the container moves between the positions, the container can be moved smoothly without tilting the container by applying a frictional force to the container by the support plate. .
[0012]
In a preferred aspect of the present invention, the support plate is disposed below each of a filling position of the transport path by the filling machine, a cap supply position by the cap supply means, and a cap tightening position by the tightening means. ing. According to this, not only when filling liquid food, but also at the cap supply position and the cap tightening position by the tightening means, the cap is supplied or tightened by bringing the support plate into contact with the lower surface of the container. Can prevent spillage due to impact.
[0013]
In a further preferred embodiment of the present invention,The transport means has a disk-shaped transport table having a notch for engaging the flange of the container at the periphery, and the lifting means is provided coaxially with the transport table, and the transport table A rotating drum that rotates integrally with the rotating drum, a cam groove formed on the peripheral surface of the rotating drum, and a support that is erected on a base so that the intermediate portion can be pivoted, and one end portion is supported by the support plate It has a lift lever that is connected in a freely rotatable manner and has the other end fitted into the cam groove via a cam follower.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 12 show an embodiment of a fluid food filling device according to the present invention. 1 is a schematic plan view of the entire apparatus, FIG. 2 is a partial sectional view of the filling machine, FIG. 3 is a partial sectional view of the filling machine in a deaerated state, and FIG. 4 is a partial sectional view of the filling machine in an injection state. 5 is a partial cross-sectional view of the filling machine at the end of injection, FIG. 6 is a front view of the support plate and its driving unit, and FIG. 7 is a support plate viewed from the direction of the arrows AA ′ with a part cut away. It is a top view of the drive part. 8A and 8B show the cleaning device, wherein FIG. 8A is a cross-sectional view seen from the direction of the arrow B-B ′ in FIG. 8B, and FIG. 8B is a partial cross-sectional view seen from the front. 9A and 9B show the cap supply means, where FIG. 9A is an explanatory view seen from the front, FIG. 9B is an enlarged view of the inside of a circle, and FIG. 9C or FIG. FIG. 10 is a plan view of the main part of the cap screwing means, and FIG. 11 is a partial sectional view of the cap tightener. 12A and 12B show the container discharging means, where FIG. 12A is a plan view of the main part and FIG. 12B is a front view of the main part.
[0015]
As shown in FIG. 1, the fluid
[0016]
A conveying
[0017]
Then, along the outer periphery of the transfer table 121, the container supply station A, the container confirmation station B, the filling station C, the cleaning station D, the cap supply station E, and the cap tightening at intervals corresponding to the
[0018]
Further, an
[0019]
The
[0020]
Hereinafter, the devices arranged in each station will be described in order.
The container supply station A is located at the end of the container supply means 110, introduces the
In the container confirmation station B, a container detection sensor (not shown) is arranged to confirm the presence or absence of the
[0021]
Above the filling station C, the filling
[0022]
A
[0023]
When the
[0024]
Further, the outer diameter of the
[0025]
As shown in FIG. 6 or 7, below the fluid food filling station C, when the fluid food is injected into the
[0026]
A
[0027]
On the other hand, a
[0028]
Subsequent to the liquid food filling station C, a washing station D for washing the
[0029]
As shown in FIG. 8, this washing stationDAbove, a
[0030]
Subsequent to the cleaning station D, a cap supply station E for placing a
[0031]
As shown in FIGS. 9 and 10, the cap supply means 500 includes a box-shaped
[0032]
A holding
[0033]
Therefore, as shown in FIGS. 9B to 9D, the
[0034]
Further, as shown in FIG. 10, a
[0035]
Therefore, when the
[0036]
Subsequent to the cap supply station E, a cap tightening station F for completely tightening the
[0037]
As shown in FIG. 11, a
[0038]
Therefore, when the
[0039]
Subsequent to the cap fastening station F, a container removal station G for removing the
[0040]
In the container removal station G, a container discharge means 800 as shown in FIG. 12 is disposed. The container discharge means 800 includes an
[0041]
Therefore, when the
[0042]
In addition, the raising / lowering operations of the filling
[0043]
Next, the operation of the liquid food filling device according to the present invention will be described.
First, in the container supply station A shown in FIG. 1, the
[0044]
In the container confirmation station B, the presence or absence of the
[0045]
Next, in the filling station C, first, when the
[0046]
In this state, as shown in FIG. 3, the switching
[0047]
When the inside of the
[0048]
When a predetermined amount of fluid food is filled in this way, as shown in FIG. 5, the
[0049]
Thus, when the filling operation of the liquid food is finished, the
[0050]
During the filling operation, the
[0051]
The ascending / descending operation of the
[0052]
As described above, when the liquid food is filled in the
[0053]
Note that the spilled liquid food may occur immediately after the
[0054]
Further, in the case of this embodiment, the
[0055]
Next, when the
[0056]
Next, when the
[0057]
Next, when the
[0058]
Further, when the
[0059]
Finally, when the
[0060]
As described above, the container filling and container sealing of the liquid food can be automatically performed, and the liquid food can be prevented from being spilled at the time of filling when the flexible bag-like container is used.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the flexible bag-shaped container is filled with the liquid food, the bottom of the container is supported by the support plate. The inconvenience that the flexible container extends up and down and the filled liquid food spills from the mouth can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an entire apparatus showing an embodiment of a liquid food filling apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a filling machine in the apparatus.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the filling machine in a deaerated state in the apparatus.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a filling machine in an injection state in the apparatus,
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the filling machine at the end of injection in the apparatus.
FIG. 6 is a front view showing a support plate and a driving unit thereof in the apparatus.
7 is a plan view seen from the direction of the arrow line A-A ′ of FIG.
8A and 8B show a cleaning device in the present apparatus, wherein FIG. 8A is a cross-sectional view as seen from the direction of the arrow B-B ′ in FIG. 8B, and FIG.
9A and 9B show cap supply means in the present apparatus, wherein FIG. 9A is a front view, FIG. 9B is an enlarged view of a circle, and FIGS. 9C and 9D are views showing a supply state.
FIG. 10 is a plan view of an essential part of a cap screwing means in the apparatus.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a cap tightener in the present apparatus.
12A and 12B show container discharging means in the present apparatus, wherein FIG. 12A is a plan view of the main part, and FIG.
FIGS. 13A and 13B show an example of a general gusset-type bag-like container, in which FIG. 13A is a perspective view and FIG. 13B is a partial cross-sectional view in a transported state.
[Explanation of symbols]
10a, 10b, 10c containers
30 mouth
31 Flange
40
100 Filling device
110 Container supply means
120 Conveying means
121 Transport table
122 Spindle
123 Notch
124 Transport guide
125 Cutout
130 base
140 Rotating drum
141 Cam groove
200 Filling machine
210 outer cylinder
210a flow path
211 Container fitting port
212 Branch pipe
212a Branch channel
220 Vent pipe
221 Air nozzle
222 Switching valve
223 Air tube
223a Vacuum line
223b Compressed air line
230 Disc
231 and 820 Air cylinder
232 compression coil spring
233 rod
310 Support plate
320 Support rod
330,340 parallel arm
350, 410, 710 strut
331 Lifting lever
400 washer
411 support
420 conduit
430 Inclined surface
431 injection port
500 Cap supply means
510 cap hopper
520 vibration base
530 cap shout
531 passage
532 holding piece
540 Guide plate
600 Cap screwing means
610 Rubber pad
620 Adjustment piece
630 support
640 substrate
700 Clamp
701 casing
731 Cap chuck part
732 Air motor
733 Air supply pipe
800 Container discharge means
810 pusher
A Container supply station
B container confirmation station
C filling station
D Cleaning station
E Cap supply station
F Cap tightening station
G Container removal station
Claims (3)
前記容器の前記口部から流動食品を充填する充填機と、
前記容器の前記口部にキャップを供給して被せるキャップ供給手段と、
前記キャップを前記容器の前記口部にねじ込んで締め付ける締め付け手段と、
前記容器の前記口部の前記フランジを係合させて前記容器を吊り下げ状態で、前記充填機が配置された充填ステーション、前記キャップ供給手段が配置されたキャップ供給ステーション、及び前記キャップ締め付け手段が配置されたキャップ締め付けステーションに順次搬送する搬送手段とを備え、
少なくとも前記充填機による充填位置の下方に、昇降手段によって昇降動作する支持板が配置され、前記昇降手段は、前記容器が前記充填ステーションに停止して、前記充填機から流動食品が充填されるときには、前記容器の底部に当接するように前記支持板を上昇させる一方、前記搬送手段によって前記容器が移動するときには、前記容器の底部から離れるように前記支持板を下降させることを特徴とする流動食品の充填装置。In an apparatus for filling fluid food into a gusset-type bag-like container that has flexibility and does not have an independent bottom wall and has a mouth portion having a flange,
A filling machine for filling a liquid food from the mouth portion of the container,
Cap supply means for supplying and covering the mouth of the container with a cap;
Tightening means for screwing and tightening the cap into the mouth of the container;
In a state where the container is suspended by engaging the flange of the mouth of the container, a filling station where the filling machine is arranged, a cap supply station where the cap supplying means is arranged, and a cap tightening means A transport means for sequentially transporting to the arranged cap tightening station,
At least below a filling position by the filling machine, a support plate that is moved up and down by an elevating means is disposed, and the elevating means stops when the container stops at the filling station and is filled with fluid food from the filling machine. The support plate is raised so as to abut against the bottom of the container, and the support plate is lowered so as to be separated from the bottom of the container when the container is moved by the conveying means. Filling equipment.
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