JP3771752B2 - 連続粉剤包装機の計量枡開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺フィルムに連続して多数形成した袋部に順次粉剤を定量供給して封入するための連続粉剤包装機、及び連続粉剤包装機について、粉剤を多数の計量枡から多数の袋内に順次供給制御するための計量枡開閉装置、並びに連続粉剤包装機の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉状の薬品や食品（以下、単に粉剤と言う）を袋に充填するために自動的に充填して包装する機械が知られている。このような連続粉剤包装機には、図７に概念的に示すが、幅側に二つ折りした長尺フィルム９０から熱シールにより幅方向に幅シール部９１を互いに隔設して、多数の幅シール部９１の間を連続的に多数の袋部９２を形成し、各袋部９２に所定量計量した粉剤９３を順次充填し、最後に、縁シール装置８５で袋開口部の縁部を熱シールして縁シール部９４を形成し、ミシン目カット装置８６で幅シール部９１にミシン目又はカットを入れて切り離し可能とするものがある。
【０００３】
図６（Ａ）、（Ｂ）には、連続粉剤包装機の概要を示すが、コイルとして供給された長尺フィルム９０は、リコイラーによりコイルから帯状に戻されて、連続粉剤包装機の旋回保持装置５を半周する粉剤充填工程で、２つ折りにし、幅シーリング用の熱板７３間で挟んで一定間隔で幅シール部９１を連続的に形成し、各幅シール部９１はその両側を旋回テーブルの円周方向に配置された幅シール保持機構７により保持して（固定部材７２と可動の挟持部材７０との間で挟持する）、旋回テーブルの回転により移送されながら、幅シール部９１間を有底の袋部となし、各袋部９２内には順次シュート５１の先側を挿入し、ここに順次一定量の粉剤を供給し、供給後はシュートを外し、さらに幅シール保持機構７の挟持を解いて、フィルムを次の縁シール装置８５に移送する過程が連続して行われる。
【０００４】
図５には、従来の連続粉剤包装機の本体部を示すが、これは、旋回保持装置５と計量充填装置１とに大別され、上述の旋回保持装置５は、フィルムの幅シール部９１を保持する多数の幅シール保持機構７と幅シール部間の袋部に多数のシュート５１を出し入れ制御するシュート駆動装置５とを備えている。
シール部保持機構７は、旋回テーブル５０上に円周方向にフィルムの幅シール部を把握する固定部材７２と可動の挟持部材７０とから成る把持装置を等間隔に備えている。
【０００５】
シュート駆動装置は、旋回テーブル５０の円周方向にシール部保持機構７の近傍において旋回テーブル５０を貫通して昇降且つ回動可能な支持軸５２を配置されており、支持軸５２の上端よりアーム５４を介して漏斗状の上記のシュート５１が、取着されている。シュート５１は、上方に拡径して開口し、下側先細の端部は、上記の合い隣接して把持装置の間で保持された、袋部の開口部内に挿入及び脱出可能な形状で、配置されている。旋回テーブル５はモータなどの回転駆動装置により、操業中は、常時旋回している。
【０００６】
他方の計量充填装置１は、シュート駆動装置を含む旋回保持装置５の直上に配置されており、周縁部に配置した多数の貫通孔である枡２を有する枡回転板２０と該枡回転板２０の上面側に被されて該枡に粉剤を定量供給するすり切り板１５と該枡回転板の下面側に枡の近傍に軸支されてそれぞれの枡の下端を開閉する枡開閉板３とから成っている。
【０００７】
枡回転板２０と旋回テーブル５０とは、それらの回転軸２９、５９が偏心しており、対応する枡２が、枡２の軌跡とフィルム９０の袋部９２の軌跡が一致する部位であって、且つ、連続する袋部の直上のシュート５１に位置づけできるように、枡回転板２０と旋回テーブル５の両方の回転が同期されている。
【０００８】
枡開閉板３は、通常は、枡の下側を閉止しており、枡回転板の回転により、回転容器から粉剤が枡内にすり切り充填され、旋回している枡２の直下に袋部の開口部内に挿入された状態でシュートの開口部が一致する位置で、枡開閉板３が開いて、枡内の粉剤を、シュート５１内に、従ってシュート５１を経由して袋部９２内に挿入され、充填後は、枡開閉板３が再び閉止して、枡内への充填を行うことができる。
【０００９】
この枡開閉機構は、枡開閉板３の下面側に突起状のカム３１を設け、枡回転板２０より下方の本体の固定部材からアームを固定し、アームには、上方に回転板側に向けたカムフオロア４０を、カムフオロア４０が、上記の枡回転板２０の回転により移動してくる枡開閉板３のカム３１に次々接触できるように配置してある。カムフオロア４０、４１は、枡開閉板を開けるものと閉めるものとの２種類が設けられ、移動してくる枡開閉板のカムが開放用カムフオロア４０に接触するたびに、枡開閉板３が開いて、枡２から粉剤９３が投入され、さらに開いた枡開閉板が移動すると今度は、閉止用のカムフオロア４１に接触して枡開閉板が枡を閉じるようにされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
旋回保持装置の旋回テーブル５０と計量充填装置の枡回転板２０とが回転を続ける限り、枡２に対する枡開閉板３の開閉操作により、適正な時期に、枡から粉剤を落下させて充填し、次いで、枡開閉板により枡を閉止して、再度枡内への充填が繰り返し可能になる。
【００１１】
然しながら、枡回転板をクラッチなどで停止すると、カム３１がカムフオロア４０に係合している投入位置にある枡開閉板３は、枡２を一部又は全部が開放状態のまま停止しており、枡２内の粉剤９３が下方に落下する。この時に、枡開閉板３の開放状態中に枡の直下にある旋回テーブルとシュート５１が回転しており、落下する粉剤をシュート５１の外へ、従って、粉剤包装機の機械内部にこぼすことになる。
本発明は、枡回転板の回転の停止中は，枡から粉剤が零れ落ちないように、枡を閉止することのできる連続粉剤包装機のための計量枡開閉装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の連続粉剤包装機及びその計量枡開閉装置は、フィルムの幅シール部を保持する多数の幅シール保持機構とシール部間の袋部に多数のシュートを出し入れするシュート駆動装置とを備えて回転するための旋回保持装置と、シュート駆動装置の上部に位置して周縁部に配置した多数の貫通孔である枡を有する枡回転板を含む回転容器と該枡回転板の上面側に被されて該枡に粉剤を定量供給するすり切り板と該枡回転板の下面側にそれぞれの枡の近傍に軸支されて各枡の下端を開閉する枡開閉板とから成る計量充填装置と、を備えて、枡開閉板の開動により枡内の粉剤を枡直下のシュートを経由してフィルムの袋部に充填するものであって、その特徴は、上記の計量枡開閉装置が、枡開閉板に形成したカムと、連続粉剤包装機の固定部材に設けて該カムとの接触係合により枡開閉板を開いて枡下端を開放するカムフオロアと、該カムフオロアをカムに接触不能に移動させるカムフオロア駆動装置とから成るものである。
【００１３】
上記の計量枡開閉装置には、上記カムが、枡開閉板の下面側に突出した突出部を有し且つ突出部の前側側面をカム面とし、カムフオロアがその側面がカム面と接触可能に下方より上方に突出するように配置され、枡回転板の回転により、カムフオロアがカムに接触して枡開閉板が開いて枡直下のシュートに粉剤を供給するようにしたものが含まれる。また、好ましくは、カムフオロア駆動装置が、固定部材に固定されたシリンダの軸とカムフオロアの軸とに接続されて、カムフオロアを移動させるクランク又はリンク機構とを含み、シリンダの進退により、カムフオロアをカムに接触可能又は不能位置に操作する。このような計量枡開閉装置は、上記枡回転板の回転停止中は、カムフオロア駆動装置によりカムフオロアをカムと接触不能に退避させる。特に、回転停止に先立って、カムフオロア駆動装置により、カムフオロアを接触不能な状態にして、枡開閉弁を閉止したまま通過させ、次いで、枡回転板の回転を停止させることにより、枡から粉剤をこぼすような不都合を回避することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１と図２において、計量充填装置１においては、連続粉剤包装機本体に設けて、該包装機を支持固定する円筒状の本体固定部材６１の上端部材６３のより上方に上部固定部材６が取着され、上部固定部材６には、回転軸２３が貫通して、
枡回転板２０の中心位置を固定して、回転軸２３の回転により、枡回転板２０が回転する。
枡回転板２０は、粉剤用の回転容器１２の底板を構成するが、回転容器は、断面円形の浅い容器である。回転容器１２の上方には、ホッパー１１を備えて、ホッパー１１の下端部が、回転容器の中芯部で、枡回転板２０に直上に配置される。
枡回転板２０は、回転容器１２の内側底部をなすが、その周縁部に多数の枡２が板厚方向に貫通するように多数形成されている。この例では、１３個の枡２が円周方向に等間隔に配置されている。この例は、枡２は別体の中空円筒状の形状を有し、中空部の寸法が、所定の容積を有するように規定されている。各枡は、枡回転板２０の貫通孔に交換可能に取着され、枡２の上面が、枡回転板２０の上面と面一にされている。
【００１７】
回転容器１２の内側で且つ、枡回転板２０の上面には、別体のすり切り板１５、１６が、固定用アーム１３により垂下固定されている。すり切り板１５、１６は、その下端縁が、枡回転板２０の上面に近接可能に配置され、枡回転板２０の回転により、上記枡２の中空部上面をすり切ることができるように配置されている。
【００１８】
このような計量装置においては、ホッパーに装入された粉剤９３は、ホッパー１１の下側開口部１４から回転容器１２内に装入され、図２（Ａ）に示すように、回転容器１２内では、固定されたすり切り板１５の下端縁が、枡回転板２０の上面と枡開口部上端とに接触して、回転中の枡回転板２０の上面の粉剤を掻き退けて、枡２内に粉剤をすり切り量を充填する。
【００１９】
枡回転板２０の下面側には、各枡２の下側の開口部を開閉する枡開閉板３が、枡２毎に設けられ、通常は、枡２の下端を閉鎖している。
図３（Ａ）において、全ての枡開閉板３は、概ね長方形状であり、枡２のより枡回転板２０の中心軸側にボルト軸３０により回動可能に軸支されて、枡回転板の回転軸中心２３から放射状に配置され、通常は、その一面が枡２の下端の開口部に接して閉止している。開閉板は、ボルト軸３０に対してコイルバネにより付勢されて、下端の開口部を押圧して、粉剤のもれを防止している。
【００２０】
枡開閉板３の他面側には、ボルト軸３０の横側にカム３１が、枡開閉板３より突出して段部をなして設けられ、段部のボルト軸３０より先側の側面を第１のカム面３２とし、ボルト軸３０より後ろ側の側面を別の第２のカム面３３として設けられている。
枡回転板２０の下側には、これらのカム面３２、３３に接触して駆動するように、２つのカムフオロア４０、４１が下方より上方に向けて配置されている。第１の開用のカムフオロア４０は、枡開閉板３の第１のカム面３２に接して枡開閉板３を開くためである。第２のカムフオロア４１は、第２のカム面３３に接して開いた枡開閉板３を閉じるものである。
図３（Ａ）に示すように、固定位置にあるカムフオロア４０に対して、回転している枡回転板２０の枡２の移動に伴い、枡開閉板３が第１のカムフオロア４０の位置を通過する毎に、枡開閉板３の第１のカム面３２と接触して、枡開閉板３を軸３０周りに回転させ、枡２の下端面を開く。
２つのカムフオロア４０、４１は、枡回転板の枡２の軌跡２１０と、シュート５１の軌跡５１０がほぼ一致する領域で、枡開閉板が回動するような位置に固定されている。
【００２１】
そこで、枡開閉板３を開くことにより、枡２中の粉剤が、下方に落下し、その結果、下方直下に位置付けられているシュート５１の開口部に受けて、シュート５１を通じて、長尺フィルムの袋部９２に充填される。他方のカムフオロアは、枡回転板の回転に伴い当該カムフオロアにより開いた枡開閉板を、再び閉止するためのものである
【００２２】
第１のカムフオロア４０に接触して開いた枡開閉板３は、さらに、枡回転板２０の回転により、第２のカム面３３が第２のカムフオロア４１が接触して、もとの位置へ戻すように回動して、再び、枡２の下端面を閉止して、枡２は、再び粉剤を充填するのに備える。
【００２３】
本発明の計量枡開閉装置においては、枡開閉用の枡開閉板の操作をするために、上記のカム３１の第１のカム面３２に、第１のカムフオロア４０を常時接触可能にし、且つ、枡回転板２０の停止の際には、カムフオロアを、退避させて、カム面３２には接触不能にする。
このために、この実施の形態においては、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）及び図４に示すように、枡開閉板を開くための第一のカムフオロア４０を上下移動するためのカムフオロア駆動装置４が設けられ、これは、固定部材６に固定されたリング状基体４９に流体で作動するシリンダ４８を固定し、このシリンダ軸４８１とカムフオロア４０の軸４２とに接続されて、カムフオロア４０を移動させるリンク機構４３とを含み、シリンダ軸４８１の前後進退により、カムフオロア４０をカム３１に接触可能な位置から接触不能な位置の間で移動操作するものである。
【００２４】
リンク機構４３の詳細を図４（Ａ、Ｂ）に示すが、リング状基体４９のフランジ部４９１に固定された軸受４３２には、水平軸４３０が回動可能に軸支されて、この回動可能な水平軸４３０の一端には、カムフオロア４０とその軸４２を支持するカムフオロア用アーム４３３が固定され、水平軸４３０の他端には、別体のシリンダー側アーム４３４が取着され、アーム４３４には、シリンダ４８のシリンダ軸４８１と、回転可能なロッドエンド４６と寸法調整用連結棒４５とを介して、接続されている。
シリンダには、好ましくは、エアシリンダが利用でき、これに変えて、油圧シリンダも利用することができる。シリンダに代えて、モータも利用することができる。
【００２５】
この例では、シリンダ４８のシリンダ軸４８１をシリンダー側に押すことにより、リンク機構４３のアーム４３４と４３３とを介して、カムフオロア４０が上方に傾動し、従って、従来と同様に、カムフオロア４０（第１のカムフオロア）に対して、移動中の各枡開閉板３のカム面３２が接触して、枡開閉板を開く。
【００２６】
他方、シリンダ４８のシリンダ軸４８１をシリンダー側に引くことにより、リンク機構４３のアーム４３４と４３３とを介して、カムフオロア４０が下方に傾動し、図２（Ｂ）に示すように、カムフオロア４０（第１のカムフオロア）に対して、移動中の各枡開閉板３のカム面３２が接触しないので、各枡開閉板３は開かず、これにより、枡２からの粉剤の落下が防止される。
【００２７】
他方の、旋回保持装置５は、図１に示すように、上記の本体固定部材６１に回転可能に軸支された旋回テーブル５０には、長尺フィルム９０を支持してテーブル上を半周しながら移送するため多数の幅シール保持機構７とを、この保持機構７により保持されたフィルムの袋部にシュートを出し入れするシュート保持機構５２とを円周方向に等間隔に有している。
【００２８】
幅シール保持機構７は、旋回テーブル５０に各シール固定部材７２が突設固定され、これに接触可能な各挟持部材７０が傾動可能に枢支されている。
挟持部材７０の傾動は、挟持部材７０に接続するテーブル上に軸支された駆動アーム７７の端部が、テーブル周りに配置されたガイドレール７８に沿うように旋回テーブル５を回転移動させることにより、成される。挟持部材７０が垂直に立つにつれて、シール固定部材７２と挟持部材７０との間で、長尺フィルム９０に形成した幅シール部が挟持されて、旋回テーブルの回転と共に、長尺フィルム９０が周回するが、挟持部材７０が水平方向に傾動するにつれて、シール固定部材７２と挟持部材７０との間が離れて、長尺フィルム９０は、拘束されずに幅シール保持機構７から離れて移送される。
【００２９】
このように、長尺フィルム９０の互いに隣接する幅シール部は、互いに隣接する幅シール保持機構７により保持され、これら幅シール保持機構７の間には、フィルムに形成した各袋部が位置付け固定される。シュート保持機構は、先端部が、袋部内に挿入され且つ除去することができるシュート５１と、シュートを昇降し且つ回転するシュート駆動軸５３、シュート駆動軸５３とシュート５１とをつなぐシュート旋回アーム５４を有し、シュート駆動軸５３の上下移動と回動により、長尺フィルムが旋回保持装置を半周する範囲で、シュート５１の先端を袋部に挿入することができる。
【００３０】
このような機械において、旋回保持装置のシール固定部材７２の回転半径（これに保持されたフィルムの回転半径）は、枡回転板の枡の回転半径よりは大きくされて、異なっているが、旋回保持装置の旋回テーブルの回転軸と枡回転板２０の回転軸とを偏心させ、これにより、旋回保持装置に保持されたフィルムの袋部位置と、袋部に先端が挿入されたシュートの位置と、上部の枡の位置とが上下方向に一致する充填位置を設定されている。そして、両方の回転軸の回転速度は、充填位置では、旋回テーブル上に保持したフィルムの周速と枡回転板の枡の周速が一致するように、ギア機構により同期付けられ、旋回テーブル側をモータにより回転駆動する。
【００３１】
このような連続粉剤包装機の計量枡開閉装置は、定常的な粉剤包装作業においては、旋回テーブルと枡回転板との回転中は、シリンダを押出す状態に保持するので、カムフオロア４０を上げて上記の充填位置で枡回転板２０の枡開閉板３のカム面３２に係合させ、枡開閉板３を開けて、上記の充填位置で、枡２内の一定量の粉剤がシュートに落下され、袋部に充填される。
作業の休止などの場合は、枡回転板２０の回転を停止するに先立ち、計量枡開閉装置がシリンダ４８を作動させて、シリンダーを引いた状態に保持することにより、カムフオロアを後退させ、上記の充填位置で枡回転板の枡開閉板のカムとの係合を不能にし、枡２を閉止させて粉剤の余分な落下を防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の連続粉剤包装機及びその計量枡開閉装置は、枡開閉板に形成したカムと、連続粉剤包装機の固定部材に設けて該カムとの接触係合するカムフオロアとを設けて、該カムフオロアをカムに接触不能に移動させるカムフオロア駆動装置を設けたので、定常的な粉剤包装作業においては枡開閉板の開閉操作を行い、作業の休止などの場合は、枡回転板の回転を停止するに先立ちカムフオロア駆動装置により、カムフオロアをカムに接触不能にして枡開閉板を閉止させ、枡からの粉剤の落下を防止することができる。
【００３３】
上記カムが、枡開閉板の下面側に突出した突出部を有し且つ突出部の前側側面をカム面とし、カムフオロアがその側面がカム面と接触可能に下方より上方に突出するように配置されたので、カムフオロアの上下進退操作だけで，カム面での係合と非係合を簡単に実現することができる。
【００３４】
カムフオロア駆動装置が、固定部材に固定されたシリンダの軸とカムフオロアの軸とに接続されて、カムフオロアを移動させるクランク又はリンク機構とを含み、シリンダの進退により、カムフオロアをカムに接触可能又は不能位置に操作するので、シリンダ、特に、エアシリンダの進退操作だけで簡単に、カムフオロアのカム面での係合と非係合を簡単に実現することができる。
【００３５】
また、本発明の連続粉剤包装機及びその駆動方法によれば、計量枡開閉装置が、枡回転板の回転中は枡開閉板を開けて枡内の粉剤を上記シュートに落下させる一方、枡回転板の回転を停止する前に枡開閉板を閉じて枡内の粉剤の落下を防止するように構成されているため、粉剤の余分な落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る連続粉剤包装機の部分断面図を示す。
【図２】 連続粉剤包装機の計量充填装置の上面図（Ａ）と、本発明の実施形態に係るカムフオロア駆動装置を含むその側面図を示す（Ｂ）。
【図３】 計量充填装置の枡回転板を下面側から見た底面図（Ａ）と、同様の枡回転板についてカムフオロア駆動装置の一部を含むその同様下面図を示す（Ｂ）。
【図４】 カムフオロア駆動装置の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）と、第２のカムフオロアを示す図。
【図５】 従来の連続粉剤包装機の連続粉剤包装機の部分断面図を示す。
【図６】 連続粉剤包装機の全体を示す正面図（Ａ）と連続粉剤包装機における長尺フィルムの配置を示す概念的な上面図。
【図７】 連続的に粉剤を長尺フィルムに充填する包装過程を概念的に示すフィルムの側面図。
【符号の説明】
１ 計量充填装置
１２ 回転容器
１５ すり切り板
２ 枡
２０ 枡回転板
３ 枡開閉板
３１ カム
３２、３３ カム面
４ カムフオロア駆動装置
４０、４１ カムフオロア
４３ クランク機構
４８ シリンダ
５ 旋回保持装置
５１ シュート
６ 固定部材
７ 幅シール保持機構
９３ 粉剤

Claims (2)

1. フィルムの幅シール部を保持する多数の保持機構とシール部間の袋部に多数のシュートを出し入れするシュート駆動装置とを備えて回転するための旋回保持装置と、
   上記シュート駆動装置の上部に位置して周縁部に配置した多数の貫通孔である枡を有する枡回転板と上記枡回転板の上面側に被されて上記枡に粉剤を定量供給するすり切り板と上記枡回転板の下面側にそれぞれの枡の近傍に軸支されて各枡の下端を開閉する枡開閉板とから成る計量充填装置と、を含み、
   上記枡開閉板の開動により枡内の粉剤を枡直下のシュートを経由してフィルムの袋部に充填する連続粉剤包装機のための計量枡開閉装置において、
   上記の計量枡開閉装置が、上記枡開閉板に形成したカムと、連続粉剤包装機の固定部材に設けて上記カムとの接触係合により上記枡開閉板を開いて枡下端を開放するカムフオロアと、上記カムフオロアをカムに接触不能に移動させるカムフオロア駆動装置とから成り、
   上記カムが、上記枡開閉板の下面側に突出した突出部を有し且つ突出部の前側側面をカム面とし、上記カムフオロアがその側面がカム面と接触可能に下方より上方に突出するように配置され、
   上記枡回転板の回転により、上記カムフオロアが上記カムに接触して上記枡開閉板が開いて枡直下のシュートに粉剤を供給するようにしてあり、
   上記カムフオロア駆動装置が、上記固定部材に固定されたシリンダの軸と上記カムフオロアの軸とに接続されて、上記カムフオロアを移動させるクランク又はリンク機構とを含み、上記シリンダの進退により、上記カムフオロアを上記カムに接触可能又は不能位置に操作するようにしてあることを特徴とする計量枡開閉装置。
2. 上記枡回転板の回転停止中は、上記カムフオロア駆動装置により上記カムフオロアを上記カムと接触不能に退避させることを特徴とする請求項１に記載の計量枡開閉装置。

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