JP4101716B2 - 包装体シール部の漏洩検査方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、食料品などを密封した包装体における既シール部分の空気漏洩の検査を、耐圧チャンバーを用いて行う方法及び装置に関するものである。

被包装物を充填した包袋の開口縁を加熱シールした密封包装体は、僅かでも空気漏れがあると前記被包装物の酸化、腐敗が進むようなことがあるので、従来、密封シールした包装体を再度、耐圧チャンバー内に収容すると共に同チャンバーを減圧して漏洩検査を行っている。つまり既シール部分にピンホールが存在すると、前記耐圧チャンバーの圧力は空気漏れにより圧力が増大するので、この圧力の変化を測定することにより包装体の漏れを検出するのである。

前記の検査方法を図９で説明。たとえば密封した真空包装体を収容する耐圧チヤンバー内の空気吸引を行い、本来ならば同チャンバーの圧力値ａが完全真空値0Mpsに達する設定時間tを見計って同チャンバー内の圧力を測定し、仮に到達圧力値ｂに誤差が発生しておれば、真空包装体からの空気もれによる仮想線ｃのような圧力降下に遅れがあることを検出できる訳である。

しかし前記の誤差ｂは、ピンホールの大きさによっては図示のように際立って測定できるとは限らず、またチヤンバーの減圧値ａも、周囲温度または空気の水分比率により、設定した時間tで完全真空0 Mpsに達するとは限らないから、かかる測定はやや不完全という問題があった。
特開平５９−１３３４４５号公報

本発明は、特に極少のピンホールの検出効果を上げるための方法として、被包装物を包袋内に密封して形成した包装体の袋口の周りに一対の小型チャンバーを気密に被せ、該チャンバー内において前記袋口の既シール部分を一対の挟持バーにより挟圧すると共に、同チャンバー内の空気を強制吸引したあと、前記空気吸引の停止及び、前記挟持バーの開放と同時に、センサーでもって前記チヤンバー内の条件変化を検出するように構成する。

密封包装体の袋口に存在するピンホールからの空気漏れを、前記袋口を囲繞する小型のチャンバー内の条件変化で検出する構成であり、しかもピンホールを封ずる一対の挟持バーの開放と同時の前記小型チャンバーの条件変化を検出するので、条件変化が際立ち検査結果が正確という利点がある。

ピンホール検出の確実性と能率性とを向上するという目的を、小型のチャンバー内の挟持バーと、同挟持バーの開放タイミング対応する測定により可能にした。

図２は、上面開口型の各リテーナ１１内に包袋１０を収容すると共に、搬送軌道において前記各リテーナ１１を矢印１２の方向に縦列運搬し、第１セクションおいて前記包袋１０内に被包装物１３を順次充填したあと、第２セクションでシールバー１４により各包袋１０の袋口を順次加熱シールする包装機であって、当該包装機の、第２シールセクション後位の第３セクションには、後述の漏洩検査装置を設置する。

すなわち図１は、包袋１０の搬送軌道と交差する方向に設置したガイド棒２０に、スライド自在に支持した両側一対の箱型チャンバー２１、２２を示し、これら両チャンバー２１、２２個々に設けた流体シリンダ２３のピストンロット２４に、それぞれ挟持バー２５を対向状に固定する。これら両挟持バー２５は小型の両チャンバー内で開閉自在であり、また同両チヤンバー２１、２２は、当該セクションで停止する包袋１０の袋口を囲繞するごとく接近し、また逆に開放可能である。

つまり図３に示すように前記チャンバー２１は横長形状であり、しかもリテーナ１１に支持して運搬する包袋１０の上部袋口を囲繞するような輪郭を備え、一方挟持バー２５は、前記包袋の袋口の既シール部１５を完全に挟持し得るだけの長さを備えている。

前図の平面図である図４のごとく、両側のフレーム２６(スペース上片側省略)間に架設する２本のガイド棒２０に一対のチヤンバー２１(２２)を支持すると共に、これら両チャンバー２１、２２をねじ棒２７に係合すると共に、図５における前記ねじ棒２７をモータ２８で回転することにより、同ネジ棒２７に形成する対称的な両ねじ２９、３０のスクリュー作用により、前記両チャンバー２１、２２は各リテーナ１１の運搬ピッチに対応して接近し、また離反するのである。

図６に簡略して示すように、前記チヤンバー２１と真空ポンプ３５とを接続する真空ライン３６に、３位置３ポート型の切り替え制御弁３７を設置し、一方両シリンダ２３と加圧ポンプ３８とを連結するラインに２位置４ポート型の切り替え制御弁３９を介設する。前記の真空ライン３６に接続する制御弁３７は、中間位置にクローズポジション４０を備え、同真空ライン３６に前記の中間ポジション４０が繋がると、両チャンバー２１、２２の空気の流れは完全に停止する構造である。

従って、図１のごとく両チャンバー２１、２２が両側から包袋１０の袋口１６に被さると、両側のシリンダ２３はともに挟持バー２５を押し出して袋口の既シール部を挟圧し、ジョイント３２及び真空ライン３６を通して気密なチャンバー２１、２２内の空気吸引を開始する。この場合の両挟持バー２５による袋口の挟圧作用は、既シール部におけるピンホールからの空気漏れを防ぐ行為であり、タイマーの積算で、袋口１６内の残留空気の圧力値と、チャンバー２１、２２内の真空値との間に所定の圧力差が生じたタイミングで、図６における制御弁３７を、中間位置のクローズポジション４０に切り替える一方、別個の２位置４ポート型の切り替え制御弁３９の電磁操作で包袋１０の既シール部から両挟持バー２５を離反すると、もし仮に、前記既シール部にピンホールが存在した場合は圧力差により袋口１６内部の残留空気が同ピンホールからチヤンバー２１、２２内に噴出し、図７に示すように同チヤンバーの圧力Aが急激変化Bし、図６において真空ゲージ４２は、前記チャンバー２１内の圧力の急激変化をキヤッチして、制御器４３から警報信号を発信するのである。

なお図７ではチャンバーの圧力変化Bの測定を、0Mpsの値の環境で行うように図示しているが、必ずしもそのような高真空環境でなく、条件変化をキヤッチできる環境での実施により能率を上げるのが望ましい。

前記作用は、下記の表１に示すように、スタート１の信号により、チャンバー閉鎖、挟持バー閉鎖、前記チャンバーの空気吸引開始をそれぞれ一斉に行う。所定時間経過２の信号で、挟持バー開放、チャンバーの空気吸引停止、同時にチャンバーの圧力値の検出を開始する。この場合チャンバーの圧力に変化があると制御器は警報を発することになるが、圧力検出の設定時間３に達すると、チャンバーは大気を導入して開放する。以上の工程を繰り返し行うのである。

図８は、シリンダ６０により操作するレバー６１が、一対の挟持バー２５を回転方向に開閉する。レバー６１は小型のシリンダ６０を用いて大きなパワーを発生するに有利である。

前記図６においては、チャンバー２１，２２内の圧力を下げると、両シリンダ２３のピストンロッド２３aと、前記チャンバー２２のスライド面とのクリアランスを、前記シリンダ２３内からの圧力漏れが発生する可能性があり、圧力測定に影響することがあり得るので、図１０のようにチャンバー２１，２２内に配置した２個の風船８０により一対の挟持バー２５を支持し、第１真空ポンプ３５の空気吸引によるチャンバー２１，２２の圧力低下で風船８０が膨らむ力を利用して、両挟持バー２５により袋口１６の既シール部を挟圧し、そのあと第１制御弁３７を中間ポジション４０に切り替えると同時に、オンオフ弁８１で第２真空ポンプ８２と前記各風船８０とを連通し、前記風船８０の収縮作用で両挟持バー２５を開放する構成を用いてもよい。

或いはまた、空気動力を用いないソレノイドのような電磁機械を動力として前記挟持バー２５を作動させることができる。

前記のセンサー４２は、既に説明したような圧力変化を測定するもの以外に、蛍光分析用のセンサー、つまり空気分子またはガス分子を蛍光により反応させて残留ガス濃度を測定するものであってもよい。

図１１に示すように、袋口にねじ込みキヤップ８５を備える袋型包装体１０が市販されているが、このような包装体は包帯の状態のとき、袋底８６を開放しこの部分から被包装物を充填する場合があるため、このような包装体では前記の袋底８６は実質的な袋口に当るので、前記の袋底８６の既シール部８７を挟持バー２５で挟持し既に説明した方法で漏洩検査を行うことになる。

検査対象の包装体は柔軟な包帯以外にも適用できる可能性がある。また包装体からの発生ガス検知にも応用可能である。

漏洩検査装置を部分断面した側面図 包装機の説明図 図１におけるIII−III矢視線に沿う正面図 前図の平面図 前図の側面図 前図の回路簡略説明図 漏洩検査の説明図 第２実施例の説明図 従来構成の説明図 第３実施例の説明図 第５実施例の説明図

符号の説明

１０…包袋
１１…リテーナ
１５…既シール部
１６…袋口
２０…ガイド棒
２１、２２…チャンバー
２５…挟圧バー
３５…真空ポンプ
３６…真空ライン
３７…切り替え弁
４０…クローズポジション
４２…センサー
４３…制御器
５５…吸音パット
５６…超音波センサー
５８…チャンバー

Claims (5)

1. 被包装物を包袋内に密封して形成した包装体の袋口の周りに一対の小型チャンバーを気密に被せ、該チャンバー内において前記袋口の既シール部分を一対の挟持バーにより挟圧する一方、同チャンバー内の空気を強制吸引したあと同空気吸引を停止し、前記挟持バーの開放と同時に、センサーでもって前記チヤンバー内の空気の状態変化を検出する漏洩検査方法。
2. 被包装物を包袋内に密封して形成した包装体の袋口の周りに気密に被さる一対の小型チャンバーと、前記チャンバー内において前記袋口の既シール部分を挟圧したり開放したりする一対の挟持バーと、前記挟持バーによる前記袋口既シール部分への挟圧作用に応じてチャンバー内の空気を強制吸引したあと同空気吸引を停止し、前記挟持バーの開放運動に対応して耐圧チャンバー内の空気の状態変化を検出するセンサーと、前記のセンサーが感知する空気の状態変化に応じて警報を発する手段とからなる装置。
3. 多数のリテーナにそれぞれ支持した各包袋を、前記リテーナと一体に縦列状に運搬すると共に、前記各リテーナの上部で開口する各包袋内に被包装物を充填したあと、各包袋の袋口を加熱シールして密封包装体を順次形成する包装機であって、前記リテーナの運搬軌道における加熱シールセクションの後位のセクションに設置し且つ該セクションに停止する包装体の袋口の周りに気密に被さる一対の小型チャンバーと、前記チャンバー内において前記袋口の既シール部分を挟圧したり開放したりする一対の挟持バーと、前記挟持バーによる前記袋口既シール部分への挟圧に応じてチャンバー内の空気を強制吸引したあと、同空気吸引を停止する手段と、前記挟持バーの開放運動に対応して耐圧チャンバー内の空気の状態変化を検出するセンサーと、前記の空気の状態変化に応じて警報を発する手段とからなる装置。
4. チヤンバー内の空気の状態変化を検出するセンサーを真空ゲージにより形成し、真空ゲージが感知するチャンバー内の空気の状態変化に対応して警報を発するように構成した請求項２又は３それぞれに記載の装置。
5. チヤンバー内の空気の状態変化を検出するセンサーを空気分子の測定ゲージにより形成し、空気分子の測定ゲージが感知するチャンバー内の空気の状態変化に対応して警報を発するように構成した請求項２又は３それぞれに記載の装置。