JP3826216B2 - 高速型バックインボックス充填機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は飲料水等の製体製品をプラスチックフイルム製バックに充填する液体充填装置に関し、特にフイルム製ミシン目連続バックの供給、デキャッピング、液体充填、キャッピング、バック排出、箱詰めまでの一連の工程を全自動で高速に行なう連続液体充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からプラスチックフイルム製のミシン目連続バックに液体を充填し、ダンボール箱等の外箱に包装することは広く採用されている。
しかし、従来の連続液体充填装置は液体充填部にバックが供給され、充填が完了するとキャップがパーツフィーダーや搬送キャップ切り出し装置等でラインに供給され、キャッピング装置でキャッピング終了すると、はじめて次のバックが液体充填部に移送供給されるのが一般的であり、バックの供給から、液体充填、キャッピング、バック排出、箱詰めまでの一連の工程が長く、複雑な装置となるために、装置が大きく高価であるばかりか、バックの供給から箱詰めまでに要する時間が長く生産性が悪いという技術的課題があった。
また、キャップが予めバックに装着されている場合には、キャッピング装置で先ずこのキャップを取り外し、液体充填が完了すると再び同じキャップを用いてキャッピングしてバックを排出する方式が採用されていたが、この方式ではキャップを取り外し及び打栓している間は液体充填が中断することになるので、やはり生産性が悪かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記技術的課題に鑑みて予めキャップが装着されている四方シール形態のフイルム製ミシン目連続バックの供給から液体充填、箱詰めまでの一連の工程を全自動にて高速に行なえ、装置がシンプルで省スペース化が図れた生産性の高い高速連続液体充填装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、予めキャップが装着されているフイルム製ミシン目連続バックを連続供給する手段にて供給し、１のバックに液体充填手段にて液体充填中に、次のバックをタクシコミ手段にてタクシコミながら液体充填手段に隣接して設けたデキャップ位置まで移送し、予め装着されていたキャップをキャッピング手段にて取り外して待機し、１のバックの液体製品が充填完了すると当該液体充填完了バックに、上記の次のバックから取り外したキャップを装着することを特徴とする連続液体充填装置とした。
液体製品を充填中のバックと次のバックの間にバックのタクシコミ手段を設けたので、バックのタルミを無くして充填手段の近傍まで次のバックを移送待機させることができる。
また、１のバックに液体製品を充填中に次のバックのキャップを取り外して待機させ、１のバックが液体充填完了するとこれに待機させた次のバックのキャップを装着させる構造としたのでパーツフィダー等でキャップを供給する必要が無くなった。
【０００５】
請求項２記載の発明は、キャッピング手段と液体充填手段を隣接して同一ベース上に取り付け連動して水平移動させる構造とした。但し、上昇下降動作は独立して行える。
これにより、キャッピング手段と液体充填手段を近接して設けやすく構造がシンプルになる。
【０００６】
請求項３記載の発明は、キャッピング手段にてバックにキャップの装着完了後、原位置（デキャップ位置）にリターンする間に当該バックを排出し、次のバックをプッシャーにて移送し、充填位置に待機させる構造とした。
これにより、短時間に次のバックに対して充填動作に移ることできる。
請求項４記載の発明は、液体充填手段が電磁流量計を備えていて充填量が定量に達する少し前に微供給状態に絞りながら充填完了し、ウォーターハンマーを防止した。
【０００７】
請求項５記載の発明は、液体充填手段が液体充填完了後に充填ノズル先端に付着した液を真空装置等の吸い取る手段を備えた。
これにより、充填後の液ダレを防止できる。
【０００８】
請求項６記載の発明は、バックリフターにて液体製品重量を支えながらバックに液体充填する構造とした。
これにより、バックに充填された液体製品の重量によるバックのぶら下がりが無くなり、エアーの巻き込みを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態を工程の流れに従って以下説明する。
図１に装置全体図を示し、ミシン目連続バックの供給部（バック供給装置２０）を図２に示す。
段ボールケース等の収納ケースに納められた図１３に示すようなミシン目連続バック１０の一端を取り出し、バックスパウト部１１の溝をバック供給装置２０のガイドレール２２に沿ってバックを充填部に導き入れ、最初のバックのみ、キャップ１２を取り外し、バックスパウト部を充填ノズル下の図６及び図１０に示す第２スパウト治具１１０にセットする。
装置始動ボタンを押すと、充填ヘッド４０が下降し、充填口４１がスパウト部に密着し、液体供給管４２を通して液体製品の充填が開始される。
この液体充填中にサーボモーター駆動２１によるプッシャー２３が前進し、次のバックのスパウト部が図６に示すキャッピング装置３０の下のデキャップ位置まで移送され第１スパウト治具にセットされるが、このときタクシコミ装置５０のタクシコミバー５１が下降してバックのタルミ１４をたくしこむ。
タクシコミ装置は図７に示すようにタクシコミバー５１がアーム５２を介してエアーシリンダー等のピストンロッド５３等により上下動作するようになっている。
次にキャッピング装置３０が下降し、キャップチャック爪３１にて上記のデキャップ位置にあるキャップをチャック上昇し取り外して待機する。
液体製品の充填が完了すると図３に示すようにシフト装置の同一ベース３５に隣接して取り付けられた充填ヘッド４０とキャッピング装置３０が駆動部３６により略水平方向に移動してキャッピングヘッドが下降し、その後キャップをバックのスパウト部に打栓し、打栓が終了すると上昇、シフトして原位置（デキャップ位置）にリターンする。
キャッピングが完了したバックは上記キャッピング装置が原位置にリターンする間に第２スパウト治具１１０が開き、傾斜排出用駆動ローラーコンベア８０により強制排出されると同時に次のバックがプッシャーの前進によりスパウト治具に供給される。そして再び液体充填が開始される。
この充填開始直後に強制排出された充填済みバックとのつなぎのミシン目１３部分より図１１及び図１２に示すカッター７０にて切断分離され、排出用駆動ローラーコンベアにより搬送され、箱詰め装置上部に設けられたシューター８１を通過し段ボールケース等の外箱８５に収納される。
【００１１】
なお、本発明において電磁流量計９０にて計量しながら充填し、充填量が定量に達する少し前に図５に示すように充填ノズル弁４３が下降し絞り充填に移り、微供給状態に入りウォーターハンマーを防止しながら精度良く充填され、充填ノズル先端に付着した液は吸い込み管４４を通して水封式真空ポンプ等のバキューム装置で吸い取られる。
【００１２】
また、バックに液体を充填する前にバック内のエアーを充填ノズル先端部より上記と同様に真空引きし、バックに液体を充填する際にはバックの下に設けた図６及び図８に示すバックリフター６０にて液体製品の重量を支えながら充填されることによりバック内にエアーが巻き込むのを防止している。
充填装置本体はバック挿入及び排出部を除いて、全体をカバーしておおい略密閉構造とし、上部にヘパフィルター９１を設けて、クリーンエアーを装置内にダウンブローして充填部への外気の侵入を防止できる構造になっていて、液体製品の衛生が確保される。
【００１３】
【発明の効果】
本発明においては充填ヘッドとキャッピング装置が隣接して設けられ、前のバックが液体充填されている最中に次のバックがタルミをバックタクシコミ装置にて解消しながら充填ヘッドの近傍に待機しているので、従来は前のバックに液体充填が完了してはじめて次のバックが移送開始されたのに比較して、事前に充填口の近傍まで移送されている分だけ工程が速くなった。
【００１４】
本発明においては予め打栓されていたバックのキャップを取り外し、前の液体充填されたバックにそのまま打栓できるので従来はパーツフィダー装置で別のラインからキャップを搬入していたのに比較して、そのような装置が不要になり連続してキャップを取り外し、打栓ができる分だけ工程が早くなった。
【００１５】
本発明においては装置全体が略密閉構造になっていて、クリーンエアーが上部からダウンブローされているので外気に比較して内部圧が少し高くなり、外気の侵入が防止されているので飲料水等の液体製品を充填する場合の衛生管理が容易となる。
また、本発明では連続バックに予めキャップが本打栓してあるものを使用するので、充填前にスパウト口から異物混入の恐れが無い点でも衛生上、優れたシステムとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続液体充填装置全体図を示す。
【図２】バック供給部（バック供給装置）を示す。
【図３】キャッピング装置と充填ヘッドの配置図を示す。
【図４】キャッピング装置構造図を示す。
【図５】充填ヘッドを示す。
【図６】タクシコミ装置及びリフターの配置図を示す。
【図７】タクシコミ装置を示す。
【図８】リフターを示す。
【図９】第１スパウト治具を示す。
【図１０】第２スパウト治具を示す。
【図１１】排出用駆動ローラー及びカッターを示す。
【図１２】カッターを示す。
【図１３】フイルム製ミシン目バックを示す。
【符号の説明】
１０ フィルム製ミシン目バック
１１ スパウト部
１２ キャップ
１３ バックのミシン目
２０ バック供給部（バック供給装置）
２１ サーボモーター駆動部
２２ ガイドレール
２３ プッシャー
３０ キャッピング装置
３１ キャップチャック爪
４０ 充填ヘッド
４１ 充填口
４２ 液体供給管
４３ 充填ノズル弁
４４ 吸い込み管
５０ タクシコミ装置
５１ タクシコミバー
５２ アーム
６０ バックリフター
７０ カッター
８０ 排出用駆動ローラーコンベア
８１ シューター
９０ 電磁流量計
９１ ヘパフィルター
１００ 第１スパウト治具
１１０ 第２スパウト治具

Claims (6)

1. 予めキャップが装着されているフイルム製ミシン目連続バックを連続供給する手段にて供給し、液体充填手段にて液体充填中に次のバックをタクシコミ手段にてタクシコミながらデキャップ位置まで移送し、予め装着されていたキャップをキャッピング手段にて取り外して待機し、１つ前の液体製品が充填完了すると当該液体充填完了バックに、このキャップを装着することを特徴とする連続液体充填装置。
2. キャッピング手段と液体充填手段が隣接して設けられ連動して移動することを特徴とする請求項１記載の連続液体充填装置。
3. キャッピング手段にてバックにキャップの装着完了後、デキャップ位置（原位置）にリターンする間に当該バックを排出し、次のバックをプッシャーにて移送し、充填位置に待機させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の連続液体充填装置。
4. 液体充填手段が電磁流量計を備えていて微供給状態に絞りながら充填完了し、ウォーターハンマーを防止したことを特徴とする請求項１記載の連続液体充填装置。
5. 液体充填手段が液体充填完了後に充填ノズル先端に付着した液を吸い取る手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項４記載の連続液体充填装置。
6. バックリフターにて液体製品重量を支えながらバックに液体充填することを特徴とする請求項１記載の連続液体充填装置。

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