JP4311790B2 - Bib作製装置および方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品を収容する袋本体とこの袋本体に設けられた注ぎ口形成部材とを有する物品入り袋を所定の袋落下位置付近からほぼ下方に落下させて箱に収納することによってBIBを作製するようにしたBIB作製装置および方法に関するものである。なお、上記BIBは、「bag in box(箱入り袋)」の略であって、飲料水などの液体、その他の物品が収容された物品入り袋をダンボール箱、その他の箱に収納したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、図1に示すような袋連続体1と図4(a)および図5に示すような箱31とを用いて図4(b)および図6に示すようなBIBを作製する連続袋充填式BIB作製装置(以下、「従来のBIB作製装置」という)が知られている。なお、上記BIBは、図4(b)に示すように、飲料水などの液体、その他の物品が充填または収容された図2に示すような物品入り袋2(以下、「液体入り袋」という)を図4(a)に示すようなダンボール箱、その他の箱31に収納したものである。そして、上記袋2の袋本体3には、通常、図3に示すように、スパウト部材6とキャップ部材9とからなる注ぎ口形成部材4が取り付けられている。なお、上記スパウトは、「spout」の片仮名表記であって、流し口を意味している。
【0003】
上記箱31には、通常、図4(b)および図6に示すように、注ぎ口形成部材4を箱31から外部に引っ張り出すための注ぎ口取り出し用の開口38、41を形成する開口形成機構33が設けられている。また、上記袋2は、通常、図1に示すように、多数の袋2が互いに連続して長手状に構成された袋連続体1の形態で用いられる。なお、上記袋2、袋連続体1、液体入り袋2、箱31およびBIBの構成は、〔発明の実施の形態〕の欄の「袋連続体および箱の説明(図1〜図6)」の項で詳細に説明する。
【0004】
従来のBIB作製装置においては、袋連続体1用のストッカから袋送り込み機構によって上流側から下流側に向って引っ張り出された袋連続体1の最も下流側の袋2は、袋本体3を水平ガイド手段によってガイドされるとともに注ぎ口形成部材4を左右一対のガイドレールにガイドされつつ液体充填機構に送り込まれる。そして、上記袋2は、この液体充填機構によって、スパウト部材6からキャップ部材9を取り外されてから、スパウト部材6の中央開口20を通して液体などの物品を充填または収容されて液体入り袋2となり、ついで、スパウト部材6に再びキャップ部材9を取り付けられる。
【0005】
ついで、従来のBIB作製装置においては、液体入り袋2は、上流側から下流側に向って下方に傾斜している袋移送用ローラコンベア上を自重により下流側に向って移動し、この液体入り袋2の上流側に連なっているつぎの袋2の注ぎ口形成部材4が液体充填機構によって所定の液体充填位置付近に保持されることによって、所定の袋切り離し位置付近に保持される。そして、この液体入り袋2は、袋切り離し機構の刃物によってつぎの袋2との間を切り離されるので、ローラコンベア上を自重によりさらに下流側に向って移動し、袋本体停止機構のシャッタ板に袋本体3が当接することによってローラコンベア上でいったん停止する。なお、上記液体入り袋2とつぎの袋2との間(換言すれば、上記液体入り袋2の袋本体3とつぎの袋2の袋本体3との間)を袋切り離し機構の刃物によって切り離すときに、注ぎ口形成部材4をガイドする左右一対のガイドレールが存在すれば、上記刃物が袋連続体1に当接する前に上記ガイドレールに当接してしまって上記切り離しに支障を来たすので、上記ガイドレールは上記所定の袋切り離し位置の上流側で終端となっている。換言すれば、上記ガイドレールは上記刃物による袋連続体1の袋切り離し位置の上流側までしか設けられていない。
【0006】
ついで、従来のBIB作製装置においては、上述のように袋本体停止機構のシャッタ板に袋本体3が当接してローラコンベア上でいったん停止した液体入り袋2は、上記シャッタ板が上昇することによって再びローラコンベア上を自重により下流側に向って移動してから、このローラコンベアの下流側の端部付近(すなわち、袋落下位置付近)からほぼ下方へと落下する。なお、この液体入り袋2は、この落下する過程において、シュータバケットによってその位置および/または形状を必要に応じて規制されてから、そのほぼ下方に待ち受けている箱31内に収納される。そして、この袋入り箱31が箱移送用ローラコンベアによってつぎの工程に送り込まれるとともに、つぎの液体入り袋2のためのつぎの箱31が上記ローラコンベアによって上記袋落下位置のほぼ下方へと送り込まれる。
【0007】
以上に述べたBIB作製のための各工程は、以下、同様にして袋連続体1の後続の袋2に対し繰返して行われるので、ほぼ一定の時間間隔(例えば、約3分間隔)でもってBIBを順次得ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のBIB作製装置によれば、袋本体3を袋本体停止機構のシャッタ板に当接させることによって液体入り袋2をローラコンベア上でいったん停止させてはいるが、その後は再びシャッタ板を開放することによって液体入り袋2が上記ローラコンベア上を自重により下流側に移動してこのローラコンベアの下流側の端部からほぼ下方に落下するようにしている。そして、液体入り袋2は、この落下する過程において、シュータバケットによってその位置および/または形状を必要に応じて規制されるが、注ぎ口形成部材4がその位置を実質的に規制されることはなく、そのほぼ下方に待ち受けている箱31の内部に収納される。
【0009】
したがって、このようにして箱31の内部に収納される液体入り袋2は、その注ぎ口形成部材4が箱31の注ぎ口取出用の開口38、41を形成する開口形成機構33に常に隣接した状態で、箱31内に収納されるとは限らない。このために、液体入り袋21内の液体を外部に注ぎ出したいときに、箱31内に収納されている液体入り袋2の注ぎ口形成部材4を探し出してこの注ぎ口形成部材4を箱31の開口形成機構33の注ぎ口取り出し用の開口38、41から外部に引っ張りだす操作が非常に面倒である。そこで、ローラコンベアの下流側の端部からほぼ下方に落下して箱31内に収納される液体入り袋2の注ぎ口形成部材4が箱31の開口形成機構33から少しでも離れている液体入り袋2については、この液体入り袋2が箱31に収納された時点で、作業者が手作業でもって箱31内の重い液体入り袋2の姿勢を直すことによって液体入り袋2の注ぎ口形成部材4を箱31の開口形成機構33に隣接させるようにしているので、その操作が面倒である。
【0010】
また、液体入り袋2は、たとえ短い距離であってもローラコンベア上を移動して勢いがついた状態でほぼ下方に落下してシュータバケットを通して箱31内に収納されるので、箱31に大きな衝撃が加わり易く、このために、箱31が損傷する可能性がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一つの観点によれば、物品を収容する袋本体とこの袋本体に設けられた注ぎ口形成部材とを有する物品入り袋を所定の袋落下位置付近からほぼ下方に落下させて箱に収納することによってBIBを作製するようにしたBIB作製装置において、上流側から移動して来た上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を保持することによって上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において一時的にほぼ宙吊り状態にする注ぎ口停止機構を設けたものである。
【0012】
この場合、上記注ぎ口停止機構が、上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を上流側から下流側に向ってガイドするガイドレールと、上記ガイドレールの終端付近において上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材の下流側への移動を一時的に阻止するストッパ手段とを備えているのが好ましい。
【0013】
また、上記注ぎ口停止機構が、上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において0.2〜5.0秒間ほぼ宙吊り状態にするように構成するのが好ましく、0.5〜3.0秒間ほぼ宙吊り状態にするように構成するのがさらに好ましい。
【0014】
また、上記物品入り袋の上記袋本体に上記所定の袋落下位置付近よりも上流側において当接して上記物品入り袋の下流側への移動を一時的に阻止する袋本体停止機構をさらに備えているのが好ましい。
【0015】
さらに、上記物品入り袋が、多数の袋を互いに連続させて長手状に構成した袋連続体のそれぞれの袋に所定の物品収容位置付近において物品収容機構によって物品を収容させてから、これらの物品入り袋を所定の袋切り離し位置付近において袋切り離し機構の刃物により上記袋連続体から順次切り離すことによって構成され、上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を少なくとも上記物品収容機構の上記所定の物品収容位置付近から上記注ぎ口停止機構の上記所定の袋落下位置付近までガイドするガイドレールを備え、上記ガイドレールが、上記袋切り離し機構の上記刃物の切り離し動作のために逃げ位置に一時的に往動する可動レール部を有するのが好ましい。
【0016】
また、本発明は、別の一つの観点によれば、物品を収容する袋本体とこの袋本体に設けられた注ぎ口形成部材とを有する物品入り袋を所定の袋落下位置付近からほぼ下方に落下させて箱に収納することによってBIBを作製するようにしたBIB作製方法において、上流側から移動して来た上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を注ぎ口停止機構により保持することによって、上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において一時的にほぼ宙吊り状態にするようにしたものである。
【0017】
この場合、上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を上記注ぎ口停止機構のガイドレールにより上流側から下流側に向ってガイドするとともに、上記ガイドレールの終端付近において上記注ぎ口停止機構のストッパ手段により上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材の下流側への移動を一時的に阻止するのが好ましい。
【0018】
また、上記物品入り袋を上記注ぎ口停止機構により上記所定の袋落下位置付近において0.2 〜5.0秒間ほぼ宙吊り状態にするのが好ましく、0.5〜3.0秒間ほぼ宙吊り状態にするのがさらに好ましい。
【0019】
また、袋本体停止機構のシャッタ手段を上記物品入り袋の上記袋本体に上記所定の袋落下位置付近よりも上流側において当接させて上記物品入り袋の下流側への移動を一時的に阻止するのが好ましい。
【0020】
さらに、多数の袋を互いに連続させて長手状に構成した袋連続体のそれぞれの袋に所定の物品収容位置付近において物品収容機構によって物品を収容させてから、これらの物品入り袋を所定の袋切り離し位置付近において袋切り離し機構の刃物により上記袋連続体から順次切り離すことによって、上記物品入り袋を作製し、上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を少なくとも上記物品収容機構の上記所定の物品収容位置付近から上記注ぎ口停止機構の上記所定の袋落下位置付近までガイドレールによってガイドし、上記ガイドレールの可動レール部をその逃げ位置に往動させてから、上記袋切り離し機構の上記刃物にその切り離し動作を行わせるのが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を連続袋充填式BIB作製装置に適用した一実施例を図面を参照して説明する。
【0022】
袋連続体および箱の説明(図1〜図6)
本発明を適用した連続袋充填式BIB作製装置において用いられる袋連続体のそれ自体は公知の一例が図1〜図3に示されている。
【0023】
袋連続体1は、図1(a)および図1(b)に示すように、液体を充填するための多数の袋2が互いに連続して長手状に構成されたものである。そして、それぞれの袋2は、ポリエチレン樹脂などの合成樹脂、その他の可撓性または柔軟性のシート材料からなるほぼ長方形状(例えば、ほぼ正方形状)などの密開型のシート状袋本体3と、このシート状袋本体3の一方の面に取り付けられた注ぎ口形成部材(すなわち、注ぎ口形成手段)4とから構成されている。
【0024】
シート状袋本体3は、例えば、互いにほぼ同形である4枚の可撓性または柔軟性のシート材料を互いに重ね合わせてからその外周囲付近を同時に熱溶着したものであってよい。この場合、上側の2枚のシート材料3aと下側の2枚のシート材料3bとの間に液体を充填するように構成するために、図3(a)に示すように、開口5が上側のシート材料3aに予め形成され、液体充填口形成部材兼用の注ぎ口形成部材4がこの開口5に内側から外部に向って挿入されている。そして、注ぎ口形成部材4のスパウト部材6の下端付近に形成されたリング状のフランジ部7が、上側シート材料3aの内側面に熱溶着などにより接着されている。また、袋連続体1の互いに隣接する袋2(換言すれば、シート状袋本体3)の間には、両者を互いに切り離し易くするために、ミシン目状の切断補助線8が形成されている。そして、注ぎ口形成部材4は、それぞれの袋2の前後一対の切断補助線8のうちの後方側の切断補助線8に比較的近い位置に設けられている。
【0025】
注ぎ口形成部材4は、上側シート材料3aに取り付けられたスパウト部材6と、このスパウト部材6の上端部に着脱可能に取り付けられたキャップ部材9とからなっている。なお、スパウト部材6は、ポリエチレン樹脂などの合成樹脂、その他の比較的剛性の高い成形材料から一体成形されたものであってよい。そして、このスパウト部材6は、ほぼ円筒状などのほぼ筒状のスパウト部材本体10と、このスパウト部材本体10の下端付近に設けられた前記フランジ部7と、上記スパウト部材本体10の上端付近に設けられたリング状の上側溝11と、フランジ部7のすぐ上に設けられたリング状の下側溝12と、リング状上側溝11とリング状下側溝12との間に設けられたリング状の中間溝22とを備えている。
【0026】
キャップ部材9は、ポリエチレン樹脂などの合成樹脂、その他の比較的剛性の低い成形材料から一体成形されたものであってよい。そして、このキャップ部材9は、ほぼ円筒状などのほぼ筒状のキャップ部材本体13と、このキャップ部材本体13の上端付近の一部分に設けられたほぼ角筒状などのほぼ筒状の注ぎ口部14と、キャップ部材本体13の下端付近に設けられたリング状の係止部15と、キャップ部材本体13の上端付近に上記注ぎ口部14を除いて設けられたほぼリング状の補強リブ部16と、キャップ部材本体13の内部に設けられた開閉弁部17と、この開閉弁部17の上面に連設されたほぼ円リング状などのリング状の指掛け部18とを備えている。そして、この開閉弁部17は、通常は、図3(b)に示すようにスパウト部材6のスパウト部材本体10の中央開口20の上端に圧着して多少変形することによりキャップ部材本体13の中央開口19の下端を閉塞しているが、指掛け部18に指を掛けてほぼ上方に引っ張って図3(c)に示すように上方に向って弾性変形させることによって、中央開口19の下端を開放してスパウト部材6のスパウト部材本体10の中央開口20とキャップ部材9の注ぎ口部14とを上記中央開口19の下端を通して連通させるように構成されている。
【0027】
図1に示す袋連続体1のそれぞれの袋2は、その両側に互いに隣接している袋2との間のミシン目状切断補助線8に沿ってこれら両側の袋2を切り離すことによって、それ自体独立した単一の袋2となる。また、袋2の注ぎ口形成部材4のキャップ部材9は、上方に強い力で引っ張ることによりリング状係止部15が弾性変形して上側リング状溝11から上方へ離脱するので、スパウト部材6から取り外すことができる。そして、このキャップ部材9の取り外し状態においてスパウト部材本体10の中央開口20から飲料水などの液体を注入すれば、シート状袋本体3の上側シート材料3aと下側シート材料3bとの間に液体が充填される。なお、袋2が例えば20リットル用の場合、約20リットルの液体を充填して水平面上に水平な状態で置いたときに、シート状袋本体3は図2に示すように適当な膨らみを有するほぼ分厚い座布団形状になって、液体入り袋(すなわち、物品入り袋)2が得られる。また、この場合、図3(b)に示す閉栓状態にあるキャップ部材9の指掛け部18に指を掛けてほぼ上方に引っ張ると、キャップ部材9の注ぎ口部14がスパウト部材6のスパウト部材本体10の中央開口20と連通して図3(c)に示す開栓状態になるので、袋2の内部に充填されている液体を注ぎ口部14から外部に注ぎ出すことができる。
【0028】
本発明を適用した連続袋充填式BIB作製装置において用いられる箱のそれ自体は公知の一例が図4および図5に示されている。
【0029】
箱31は、図5に示すような段ボール紙、その他の紙、合成樹脂などの適当なシート状の箱形成材料32から通常のダンボール箱と同様にして図4(a)および図4(b)に示すようなほぼ直方体形状(例えば、ほぼ立方体形状)などに組み立てられたものであってよい。なお、箱31には、この箱31の内部に収納される図2に示す液体入り袋2の注ぎ口形成部材4を外部に引っ張り出すための注ぎ口取り出し用の開口38、41を形成する開口形成機構33が設けられている。このために、シート状の箱形成材料32の一つの蓋片部32aには、図5に示すように、ほぼ直線状の折り曲げ補助線34と、この折り曲げ補助線34の両端にそれらの一端がそれぞれ接続されてほぼ円弧状などのほぼ弧状に延びている左右一対のミシン目状の切断補助線35a、35bと、これら左右一対の切断補助線35a、35bの他端の間に設けられてほぼ円リング状などのほぼリング状に延びるミシン目状の切断補助線36とが設けられている。また、箱形成材料32の上記蓋片部32aの左右両側にある蓋片部32b、32cには、蓋片部32aのうちの折り曲げ補助線34および切断補助線35a、35b、36によって取り囲まれるほぼ小判状の部分40およびほぼ円形状の部分39にほぼ対向するように、切欠き37a、37bがそれぞれ形成されている。したがって、一対の蓋片部32b、32cの間には、図4(b)に示すように、箱31の蓋片部32aの内側においてこれらの切欠き37a、37bにより内側開口38が形成されている。
【0030】
図4(a)に示す箱31に図2に示す液体入り袋2を収納するときに、図6(a)に示すように、袋2の注ぎ口形成部材4が箱31の内側開口38付近に配置されるようにして液体入り袋2を箱31に収納してから箱31の上面開口42を4枚の蓋片部32a〜32dによって閉塞しておけば、液体の注出に先立って、図6(b)および図6(c)に示すようにして注ぎ口形成部材4を箱31の内部から外部に比較的簡単に引っ張り出すことができる。
【0031】
すなわち、図6(a)に示すように箱31に液体入り袋2を収納した状態において、箱31のほぼ小判状の部分40およびほぼ円形状の部分39を手で押すことによって、図6(b)に示すように切断補助線35a、35b、36をそれぞれ切断することができる。この結果、切断補助線36により囲まれるほぼ円形状の部分39を除去することができ、また、切断補助線35a、35bおよび折り曲げ補助線34により囲まれるほぼ小判状の部分40を折り曲げ補助線34において外側に折り曲げることによってほぼ二等辺三角形状の外側開口41を蓋片部32aに形成することができる。ついで、注ぎ口形成部材4を手で握って箱31の内側開口38および外側開口41を通して外部に或る程度引っ張り出してから、図6(c)に示すように、注ぎ口形成部材4のスパウト部材6のリング状の下側溝12またはリング状の中間溝22に切断補助線36の外周囲を嵌合させる。ついで、蓋片部32aのほぼ小判状の部分40を図6(c)に示すように折り曲げ補助線40において下方に折り曲げて元の状態にして、このほぼ小判状の部分40をスパウト部材6のリング状下側溝12またはリング状の中間溝22に嵌合させると、このほぼ小判状の部分40とスパウト部材6とによって箱31の外側開口41をほぼ完全に閉塞させることができる。
【0032】
したがって、前述のように、図6(c)に示す状態においてキャップ部材9の指掛け部18をほぼ前方(すなわち、図6(c)のほぼ左方)に引っ張ると、袋2の内部に充填されている液体をこの引っ張っている時間に応じた量だけ注ぎ口部14から外部に注ぎ出すことができる。
【0033】
BIB作製装置全体の説明(図7)
つぎに、連続袋充填式BIB作製装置全体の構成を、図1〜図6を参照しつつ、図7に基づいて説明する。なお、図7以降においては、注ぎ口形成部材4はシート状袋本体3などに較べて拡大して図示されている。
【0034】
BIB作製装置は、図7に示すように、仕切り壁51により仕切られた2つの空間52a、52bにまたがって配置されている。そして、第1の空間52a側に設けられた第1の基台53の上流側の端部(すなわち、図7における左側の端部)には、袋連続体1のための上下二段の袋連続体用ストッカ54a、54bが設けられている。なお、これらのストッカ54a、54bには、一袋ごとに千鳥状に重ね合わせられた袋連続体1がそれぞれ配置されている。そして、上側のストッカ54a内の袋連続体1がBIB作製装置の下流側に向って順次送り出されてしまった後には、作業者が下側のストッカ54bの袋連続体1を持ち上げて上側のストッカ54aに移動させてから下流側に向ってその先端側から送り込むとともに、新たな袋連続体1を下側のストッカ54bに配置するようにしている。この場合、袋連続体1のそれぞれの袋2は、図1(a)における右側(すなわち、注ぎ口形成部材4から遠い辺21aの側)が下流側となり、図1(a)における左側(すなわち、注ぎ口形成部材4から近い辺21bの側)が上流側となるように、下流側に向って送り込まれる。
【0035】
第1の空間52a側に設けられた第1の基台53には、図7に示すように、左右一対のガイドレール55が設けられている。そして、これらのガイドレール55は、その上流側の端部がストッカ54a、54bに隣接するとともに、その下流側の端部付近が仕切り壁51の開口56を通して第2の空間52bに突出している。なお、開口56には必要に応じて布などのカバー(図示せず)を取り付けて、第1の空間52aができるだけクリーンルームとして保持されるようにしている。また、ガイドレール55の上流側の端部付近には、左右一対の垂直ガイド板(すなわち、垂直ガイド手段)57が上流側から下流側に向ってこれらの間隔が狭い「八」の字状になるようにほぼ垂直の状態で取り付けられている。
【0036】
第1の基台53には、図7に示すように、これらの垂直ガイド板57およびガイドレール55の上流側の部分の下方においてほぼ前後方向でかつほぼ水平方向に延びるように、左右一対のローラ支持杆58が設けられている。そして、これらのローラ支持杆58の上流側の端部および下流側の端部には、袋連続体1が所定の軌道から大きく外れるのを防止するための前後一対のガイドローラ59、60がそれぞれ取り付けられている。また、第1の基台53には、ガイドレール55とローラ支持杆58との間においてほぼ水平方向に延びるように、水平ガイド板(すなわち、水平ガイド手段)61が設けられている。
【0037】
第1の基台53には、図7に示すように、ローラ支持杆58の下流側の端部に取り付けられたガイドローラ60から下流側に多少間隔をあけて、袋移送用のローラコンベア62が上流側から下流側に向って下方に傾斜した状態で設けられている。そして、第1の基台53には、ローラ支持杆58の下流側の端部付近からローラコンベア62の近傍にかけてかつガイドレール55の上方において、袋送り込み機構(すなわち、袋移送機構)63が設けられている。なお、袋移送用のローラコンベア62の下流側の端部付近は、ガイドレール55と同様に、仕切り壁51の開口56を通して第2の空間52bに突出している。また、ガイドレール55は、袋移送用のローラコンベア62の上流側の端部付近から下流側の総ての部分がローラコンベア62とほぼ平行になるように、上流側から下流側に向って下方に傾斜している。
【0038】
袋連続体1は、袋送り込み機構63によってストッカ54aから引っ張り出されて上流側から下流側へと送り込まれたときに、ガイドローラ59および水平ガイド板61にガイドされてその上下方向の位置を規制される。そして、袋連続体1の注ぎ口形成部材4は、垂直ガイド板57にガイドされてその左右方向の位置を規制されてから、左右一対のガイドレール55の間に導かれる。したがって、袋連続体1は、左右一対のガイドレール(すなわち、長手状の注ぎ口ガイド手段)55がスパウト部材6のリング状下側溝12(図3(b)参照)の左右両側に係合した状態で、下流側へと送り込まれる。なお、この場合、スパウト部材6のリング状の中間溝22に左右一対のガイドレール55が係合するように構成してもよい。
【0039】
第1の基台53には、袋移送用のローラコンベア62の上流側の端部付近において、液体充填機構(すなわち、物品収容機構)64が設けられている。そして、袋連続体1のそれぞれの袋2の注ぎ口形成部材4がこの液体充填機構64の液体注入ノズル66などのほぼ下方における所定の液体充填位置(すなわち、所定の物品収容位置)にほぼ到達したときに、この液体充填機構64は、注ぎ口形成部材4のスパウト部材6からそのキャップ部材9を取り外してから、このスパウト部材6の中央開口20から飲料水などの液体を所定量充填し、ついで、キャップ部材9をスパウト部材6に再び取り付ける。なお、第1の基台53には、液体充填機構64の液体注入ノズル66のほぼ下方において、外気侵入防止機構65が設けられている。そして、この外気侵入防止機構65は、キャップ部材9がスパウト部材6から取り外されてから液体充填式機構64の液体注入ノズル66がスパウト部材6の中央開口20の上端付近に係合するまでの間、袋連続体1の下方からスパウト部材6の中央開口20の下端付近を下側シート材料3bを介して押圧して、この中央開口20から袋本体3の内部に外気が侵入するのを防止する。
【0040】
袋連続体1のそれぞれの袋2は、液体充填機構64によって液体を充填されてこの液体充填機構64から開放されると、袋移送用のローラコンベア62上を自重により下流側へと移動する。そして、この液体入り袋2は、図7に示すように、上流側においてこれと隣接しているつぎの袋2が液体充填機構64により保持されることによって、ローラコンベア62上のほぼ所定の袋切り離し位置に保持される。
【0041】
第1の基台53には、図7に示すように、液体充填機構64の下流側に隣接して袋切り離し機構67が袋移送用のローラコンベア62を介して取り付けられている。そして、ローラコンベア62上のほぼ所定の位置に保持されている袋連続体1の最も下流側の袋2は、袋切り離し機構67の刃物がその上流側に隣接しているつぎの袋2との間をこれら両者の間に設けられた切断補助線8(図1参照)に沿って切断することによって、このつぎの袋2から切り離される。したがって、、袋連続体1から切り離された液体入り袋2は、ローラコンベア62上を自重により移動してこのローラコンベア62の下流側の端部付近に到達する。
【0042】
第1の基台53には、図7に示すように、第2の空間52bにおける袋移送用のローラコンベア62の下流側の端部付近において、袋停止機構68がローラコンベア62を介して取り付けられている。そして、袋移送用のローラコンベア62上を自重により下流側に移動して来る液体入り袋2は、この袋停止機構68によってローラコンベア62上にいったん停止された後に、再びローラコンベア62上を自重により下流側に移動する。そして、この液体入り袋2は、袋停止機構68により注ぎ口形成部材4のスパウト部材6をガイドレール55の下流側の端部付近に強制的に保持されることによって、適当時間宙吊り状態になる。
【0043】
第2の空間52b側に設けられた第2の基台71には、図7の紙面とほぼ直角な方向に移動する箱移送用のローラコンベア72が配置されている。そして、箱31は、図4(a)に示すように上面開口42を開放された状態で、ガイドレール55の下流側の端部のほぼ下方における所定の袋受け取り位置付近までローラコンベア72によって順次送り込まれる。また、この所定の袋受け取り位置付近まで送り込まれて来た箱31は、フォークリフト機構73によって、図7の実線に示す下降位置から鎖線に示す上昇位置まで上昇され、さらに、鎖線に示す上昇位置から実線に示す下降位置まで下降される。なお、この場合、箱31は、ほぼ円形状の部分39およびほぼ小判状の部分40が設けられている蓋片部32aがローラコンベア62側とは反対側に位置し、また、これと対向する蓋片部32dがローラコンベア62側に位置するように配置されている。
【0044】
上記所定の袋受け取り位置にある箱31のほぼ上方には、ローラコンベア62の下流側の端部に取り付けられたシュータバケット74が設けられている。なお、このシュータバケット74は、上下が開口したほぼ直方体形状の箱型の枠体部75と、この枠体部75の下流側の側板部をほぼ上方に突出させて形成した受け板部76とを備えていてよい。また、シュータバケット74の箱型の枠体部75の左右一対の側板部(すなわち、図7の紙面とほぼ平行な一対の側板部)は、下端側から上端側に向って末広がりに傾斜しているのが好ましい。この場合、枠体部75の上端開口からこの枠体部75内に挿入された液体入り袋2は、その左右方向の横幅を挟められてから、箱31内に収納されてほぼ直方体形状(例えば、ほぼ立方体形状)になる。また、箱31が上昇位置にあるときには、枠体部75の下端部が箱31の直立状態にある4枚の蓋片部32a〜32d内に挿入されるので、液体入り袋2は自重により枠体部75内を通過して箱31内に円滑に落下する。
【0045】
上述のように宙吊り状態になった液体入り袋2は、適当時間経過後に袋停止機構68による宙吊り状態から開放されるので、自重により下方に落下して、シュータバケット74の受け板部76および枠体部75によりその位置および/または形状を必要に応じて規制されつつ枠体部75内を通過してから、上昇位置にある箱31内に収納される。ついで、箱31は、上昇位置から下降位置まで下降してから、箱移送用のローラコンベア72によってつぎの工程に送り込まれる。そして、この箱31はその4枚の蓋片部32a〜32dによってその上面開口42を閉塞されるので、図4(b)に示すBIB(すなわち、箱31に収納された液体入り袋2)が得られる。
【0046】
以上に述べたBIB作製のための各工程は、以下、同様にして後続の袋2に対し繰返して行われるので、ほぼ一定の時間間隔(例えば、約3分間隔)でもってBIBを順次得ることができる。
【0047】
以上に述べた連続袋充填式BIB作製装置は、従来から知られている連続袋充填式BIB作製装置において、袋停止機構68が改良され、また、これにともなってガイドレール55が改良されたものである。そして、このガイドレール55は、袋切り離し機構67と関連する部分において顕著に改良されている。したがって、以下、このBIB装置の主要な構成である袋送り込み機構63および液体充填機構64の構成を図8〜図12に基づいて詳細に説明するとともに、ガイドレール55の改良部分の構成を袋切り離し機構67との関連において主として図13および図14に基づいて詳細に説明し、さらに、袋停止機構68の構成を図15〜図17に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明においては図1〜図6を参照するとともに、図7に基づいてすでに説明した部分については重複を避けるためにその説明を省略する。
【0048】
袋送り込み機構および液体充填機構の説明(図8〜図12)
袋送り込み機構63は、図8および図12に示すように、上流側にある第1の送り機構81と、下流側にある第2の送り機構82とからなっている。そして、第1の送り機構81は、袋2の注ぎ口形成部材4が係合する凹部83を下流側に有する第1の押し部材84を備えている。また、第1の送り機構81は、この第1の押し部材84を上下方向に駆動させるためのエアリシンダなどの第1の駆動手段85と、この第1の駆動手段85を第1の押し部材84とともに前後方向に駆動させるためのエアシリンダなどの第2の駆動手段(図示せず)とをさらに備えている。そして、第1の押し部材84は、エアシリンダ85のピストン87に連結された可動板86の下面に取り付けられ、この可動板86にはさらにガイドロッド88が連結されている。また、エアシリンダ85が取り付けられた取り付け板90には、ガイドロッド88が支持され、この取り付け板90は、第1の基台53に設けられたガイド板89に前後進自在に支持されている。
【0049】
第2の送り機構82は、袋2の注ぎ口形成部材4が係合する凹部91をその先端に有しかつほぼ円弧状などに弯曲したレバー板からなる第2の押し部材92を備えている。なお、この第2の押し部材92の先端側は左右一対のガイドレール55の間を上流側から下流側に向って延びており、基端側は左右一対のガイドレール55に対してほぼ直交する方向に向って延びている。また、第2の送り機構82は、この第2の押し部材92を前後方向に駆動させるためのエアシリンダなどの駆動手段93をさらに備えている。そして、第2の押し部材92は、エアシリンダ93のピストン94に連結された可動板95に軸96により回動自在に取り付けられている。また、第2の押し部材92と可動板95との間には、第2の押し部材92を軸96を支点として図12の時計方向(すなわち、復回動方向)に弾性的に付勢するコイルスプリングなどの付勢手段99が掛け渡されている。そして、付勢手段99により復回動方向に付勢されている第2の押し部材92は、通常時はストッパ(図示せず)により復回動位置に保持されている。さらに、可動板95にはガイドロッド97が連結され、このガイドロッド97はエアシンリダ85が取り付けられた取り付け部材98に支持され、この取り付け部材98はガイドレール55に取り付けられている。
【0050】
液体充填機構65の液体注入ノズル66は、エアシリンダなどの第1の駆動手段(図示せず)によって上下方向に駆動されるように、ノズル支持体101に支持されている。そして、このノズル支持体101は可動部材102に取り付けられ、この可動部材102にはガイドブロック103も取り付けられている。また、このガイドブロック103には、エアシリンダなどの第2の駆動手段105によって上下方向に駆動される昇降軸104が上下動自在に支持され、この昇降軸104の下端には、袋2の注ぎ口形成部材4のキャップ部材9をスパウト部材6に対して着脱するためのチャック部材106が設けられている。
【0051】
可動部材102は、この可動部材102を前後方向に駆動するためのエアシリンダなどの第3の駆動手段107に取り付けられ、このエアシリンダ107のピストン108の先端部は、第1の基台53に設けられた固定板109に固定されている。また、可動部材102は、第1の基台53に固定されたガイド板110に前後進自在に支持されている。
【0052】
液体充填機構64は、袋連続体1のそれぞれの袋2の注ぎ口形成部材4が液体注入ノズル66およびチャック部材106のほぼ下方における所定の液体充填位置にほぼ到達したときに、この注ぎ口形成部材4を上記所定の液体充填位置付近に停止させるための注ぎ口位置決め機構121をさらに備えている。そして、この注ぎ口位置決め機構121は、図12に示すように、そのほぼ中間部分を第1の基台53に軸122により回動自在に支持されたレバー板からなる位置決め部材123を備えている。そして、この位置決め部材123の一端は、この位置決め部材123を軸122を支点としての往復回動させるためのエアシリンダなどの駆動手段124のピストン125に連結されている。また、エアシリンダ124は、取り付け部材126によって第1の基台53に取り付けられている。
【0053】
位置決め部材123の他端付近の上流側には、袋連続体1のそれぞれの袋2の注ぎ口形成部材4が係合するための凹部127が設けられている。また、この位置決め部材123には、この凹部127の形状を規制するための凹部規制板128が軸129によって回動自在に取り付けられている。そして、この凹部規制板128は、コイルスプリングなどの付勢手段130によって軸129を支点として図12における反時計方向に弾性的に付勢されているので、通常時はストッパ(図示せず)により図12に示す復回動位置に保持されている。
【0054】
上記所定の液体充填位置のほぼ下方には、外気侵入防止機構65の押圧ロッド131が配置されている。そして、この押圧ロッド131は、図7に示すように、第1の基台53に取り付けられたエアシリンダなどの駆動手段132のピストン133に連結されている。
【0055】
つぎに、上述のように構成された袋送り込み機構63および液体充填機構64の動作について説明する。
【0056】
このBIB作製装置の始動時には、作業者はストッカ54a内の袋連続体1の最も下流側(すなわち、最も先端側)の袋2を第2の押し部材92付近まで引っ張り出す。この場合、作業者は、この最も下流側の袋2のシート状袋本体3がガイドレール55と水平ガイド板61との間を通過するとともに、この袋2の注ぎ口形成部材4のリング状下側溝12(図3(a)参照)に左右一対のガイドレール55を係合させた状態で、注ぎ口形成部材4が左右一対のガイドレール55の間を通って図8および図12に示す復動位置にある第1の押し部材81の少し下流側まで来るようにする。
【0057】
つぎに、作動スイッチ(図示せず)を入れると、第1の押し部材84は、第1の駆動手段85によって図10の一点鎖線位置から実線位置まで下方に駆動され、ついで、第2の駆動手段(図示せず)によって図10の実線位置から二点鎖線位置まで(換言すれば、図12の実線位置から一点鎖線位置まで)駆動される。したがって、袋2の注ぎ口形成部材4は、第1の押し部材84の凹部83に係合して、図12の4aの位置から4bの位置まで下流側に移動する。この場合、注ぎ口形成部材4および第1の押し部材84が第2の押し部材92の弯曲面に当接するので、この第2の押し部材92は、付勢手段99の付勢力に逆らって軸96を支点として図12の反時計方向に往回動して、図12の一点鎖線にて示す往回動位置に移動する。
【0058】
注ぎ口形成部材4が第1の押し部材84によって図12の4bの位置に持ち来たされると、第1の押し部材84は駆動手段85によって上方に駆動されるので、第2の押し部材92は付勢手段99の付勢力によって復回動して図12の実線にて示す復回動位置に復動する。なお、第1の押し部材84は、後続の袋2に対して同様の工程を行うために、第2の駆動手段(図示せず)によって駆動されて図10の一点鎖線位置まで復動する。
【0059】
ついで、第2の押し部材92が駆動手段93によって図12の実線位置から二点鎖線位置まで(換言すれば、図11の一点鎖線位置から実線位置まで)駆動される。したがって、袋2の注ぎ口形成部材4は、第2の押し部材92の凹部91に係合して、図12の4bの位置から4cの位置までさらに下流側に移動する。そして、袋2の注ぎ口形成部材4は、第2の押し部材92によって液体充填機構64の注ぎ口位置決め機構121の位置決め部材123の凹部127に押し付けられて、この凹部127に係合する。
【0060】
袋2の注ぎ口形成部材4が図12の4aの位置から4bの位置を経て4cの位置(すなわち、所定の液体充填位置付近)に移動すると、この袋2のシート状袋本体3もほぼ同一の距離だけ下流側に移動する。また、この袋2の移動にともなって、この袋2の上流側に連なっている袋連続体1のそれぞれの袋2も、ストッカ54aから順次送り出されて下流側に向って自動的に移動する。
【0061】
袋2の注ぎ口形成部材4が図12の4aの位置から4cの位置に来たとき、図8に示すように、注ぎ口形成部材4のほぼ上方にはチャック部材106が位置するとともに、ほぼ下方には外気侵入防止機構65の押圧ロッド131が位置している。そして、この押圧ロッド131が駆動手段132によって上方に駆動されて、袋2の下方からスパウト部材6の中央開口20の下端付近を下側シート材料3b(図3参照)を介して押圧して、この中央開口20から袋本体3の内部に外気が侵入するのを防止する。
【0062】
ついで、チャック部材106は、駆動手段105によって下方に駆動されて注ぎ口形成部材4のキャップ部材9をチャッキングし、ついで、駆動手段105によって上方に駆動される。したがって、キャップ部材9は、チャック部材106によって強い力で上方に引っ張られるので、スパウト部材6から取り外される。そして、可動部材102が駆動手段107によって下流側に向って駆動されるので、液体注入ノズル66およびチャック部材106は、図8に示す位置から図9に示す位置へと下流側に移動する。
【0063】
ついで、液体注入ノズル66は、駆動手段(図示せず)によって下方に駆動されて、袋2のスパウト部材6の中央開口20(図3(b)参照)の上端部に係合される。このために、スパウト部材6の中央開口20からシート状袋本体3の内部に外気が侵入するのが液体注入ノズル66により防止されるので、押圧ロッド131が駆動手段132によって下方に駆動される。
【0064】
ついで、液体注入ノズル66は飲料水などの液体をその先端から噴出するので、この液体はスパウト部材6の中央開口20から袋本体3の内部に充填される。そして、ほぼ所定量の液体が袋本体3の内部に充填されると、上述の場合の動作とはちょうど逆に、液体注入ノズル66の上昇と、液体注入ノズル66およびチャック部材106をともなった可動部材102の復動と、チャック部材106の下降および上昇とがそれぞれ行われる。なお、チャック部材106は、この下降時にはキャップ部材9のを袋2のスパウト部材6に嵌合させ、また、この上昇時には、キャップ部材9チャッキングを解放して単独で上昇する。
【0065】
ついで、第2の押し部材92も、往動時の動作とはちょうど逆に、復動位置へと移動する。なお、第2の押し部材92は、袋2の注ぎ口形成部材4が4cの位置に来てからチャック部材106がキャップ部材9を袋2のスパウト部材6に嵌合し終わるまでの間の任意の時点で復動位置へ移動してもよい。
【0066】
さらに、チャック部材106がキャップ部材9を袋2のスパウト部材6に嵌合し終わって上昇し始めると、位置決め部材123は駆動手段124によって駆動されて軸122を支点として図12の実線位置から一点鎖線位置へと往回動する。この場合、位置決め部材123の凹部127から袋2の注ぎ口形成部材4が常に円滑に離脱し得るように、凹部規制板128は必要に応じて軸129を支点として付勢手段130に逆らって図12の時計方向に一時的に回動する。
【0067】
袋2は、袋本体3の内部にほぼ所定量の液体を充填されるので、上流側から下流側にむかって下方に傾斜しているローラコンベア62上で大きく膨らむ。したがって、袋2は、位置決め部材123による位置規制から開放されると、自重によりこのローラコンベア62上を移動する。なお、この袋2の移動時にも、この袋2のスパウト部材6のリング状下側溝12には左右一対のガイドレール55が係合しているので、この袋2の注ぎ口形成部材4はこれらのガイドレール55にガイドされて移動する。そして、この袋2の移動は、その上流側にすぐ連なっているつぎの袋2の注ぎ口形成部材4が既述の場合と同様に位置決め部材123によって位置決めされるまで継続する。この結果、最初の袋2は、図7に示すように、その上流側の端部が袋切り離し機構67の刃物支持部材141付近(すなわち、所定の袋切り離し位置付近)に到達して停止する。
【0068】
つぎの袋2以降の後続の袋2については、その下流側の液体入り袋2が袋切り離し位置付近まで移動するときに、通常は、つぎの袋2がその下流側の液体入り袋2に引っ張られることによってその注ぎ口形成部材4が所定の液体充填位置付近まで自動的に移動する。したがって、第1の押し部材84および第2の押し部材92による押し動作は、通常は、後続の袋2の注ぎ口形成部材4に対してはあまり機能しておらず、下流側の液体入り袋2に引っ張られて自動的に移動するつぎの袋2の注ぎ口形成部材4の動作が円滑に行われないときのみ、最も下流側の袋2の場合と同様に有効に機能する。
【0069】
ガイドレールおよび袋切り離し機構の説明(図13および図14)
液体充填機構64の下流側にこれと隣接して設けられた袋切り離し機構67は、ガイドレール55およびローラコンベア62をまたぐようにほぼ逆U字状に構成された刃物支持部材141と、この刃物支持部材141の上面に取り付けられたエアシリンダなどの駆動手段142と、この駆動手段142のピストン143に連結されてこの駆動手段142によってほぼ上下方向に駆動される刃物144とを備えている。そして、刃物支持部材141の下端にはローラコンベア62とほぼ平行に延びるラック145が連結され、このラック145はローラコンベア62の長手方向沿って前後進し得るように支持機構(図示せず)によってこのローラコンベア62に取り付けられている。また、ローラコンベア62には手動により操作されるハンドル146を有する回転部材147も回転自在に取り付けられ、この回転部材147に取り付けられたピニオン148はラック145に噛み合っている。
【0070】
従来から知られている連続袋充填式BIB作製装置においては、刃物144が袋連続体1のそれぞれの袋2を切り離すために下降したときにガイドレール55が邪魔にならないように、ガイドレール55は刃物支持部材141の上流側で終端となっている。しかし、本実施側の連続袋充填式BIB作製装置においては、袋停止機構68を改良したのにともなって、ガイドレール55は箱移動用のローラコンベア72の上方付近まで延びている。このために、ガイドレール55は袋切り離し機構67の近傍において可動レール部分55aを備え、また、この可動レール部分55aの上流側および下流側には上流側の固定レール部分55bおよび下流側の固定レール部分55cがそれぞれ設けられている。そして、可動レール部分55aと上流側固定レール部分55bとの間は、通常時は両者の端部が互いに突き合せられた状態になっている。また、下流側固定レール部分55は可動レール部分55aとは上下方向にずれていてこの可動レール部分55aよりも高い位置にあり、両者の互いに隣接する端部の先端が上下方向から見て少しだけ互いに重ね合せられるとともに、これらの互いに隣接する端部の間が上下方向において少しだけ互いに離間している。そして、この離間している距離は、袋2のスパウト部材6の中間溝22と下側溝12との間隔とほぼ一致している。
【0071】
可動レール部分55aを前後方向に往復動させるために、レール可動機構150が設けられている。このレール可動機構150は、刃物支持部材141に取り付けられた支持板151を備えている。そして、この支持板151には、エアシリンダなどの駆動手段152とガイド板153とが取り付けられている。また、駆動手段152のピントン154には可動板155が連結され、この可動板155にはガイド板153に前後進自在に支持された可動ロッド156も連結されている。さらに、この可動ロッド156には前後左右一対ずつの連結板157a、157bの上端がそれぞれ取り付けられ、これら前後左右一対ずつの連結板157a、157bの下端には左右一対の可動レール部分55aがそれぞれ取り付けられている。
【0072】
ローラコンベア62には、このローラコンベア62の上方に位置するようにレール支持板159が連結板158(図7参照)を介して取り付けられ、このレール支持板159には、連結板160(図7参照)を介して左右一対の下流側固定レール部分55cが取り付けられている。
【0073】
つぎに、上述のように構成されたレール可動機構150および袋切り離し機構67の動作について説明する。
【0074】
本実施例の連続袋充填式BIB作製装置は、図1に示す袋連続体1を構成する袋2として、大小複数種類のサイズの袋のうちのいずれか一種の袋を選択的に用いることができる。このために、ローラコンベア62に対する刃物支持部材141(換言すれば、刃物144)の前後方向の位置を調節し得るように構成されている。そして、図2に示す袋2の注ぎ口形成部材4の中心からシート状袋本体3の下流側の辺21aまでの距離が長い袋2(すなわち、サイズの大きい袋2)を用いる場合と短い袋2を用いる場合とで、操作ハンドル146を操作することによって、復動時の位置決め部材123の位置(すなわち、図12の実線の位置)に対する刃物144の前後方向の位置を予め変更するようにしている。すなわち、操作ハンドル146を操作して回転部材147を図13の時計方向に回動させると、ピニオン148の回動がラック145に伝達されてラック145が下流側に移動する。このために、刃物支持部材141は刃物144および駆動手段142をともなって下流側に移動するので、サイズの大きい袋2を用いる状態になる。また、操作ハンドル146を上述の場合とは逆の方向に操作すれば、上述の場合とは逆の動作が行われるので、サイズの小さい袋2を用いる状態になる。
【0075】
既述のように、袋連続体1の最も下流側の袋2が自重によりローラコンベア62上を移動してその上流側の端部が袋切り離し機構67の刃物支持部材141付近(すなわち、袋切り離し位置付近)に到達して停止すると、可動レール部55aは、注ぎ口形成部材4のスパウト部材6のリング状下側溝12に係合した状態を保ちつつ、駆動手段152によって図13に示す状態から下流側に向ってほぼ直線的に駆動されて図14に示すように下流側固定レール部55cの下側にさらに潜りこむ。このために、図14に示すように、可動レール部55aの上流側の端部と上流側固定レール部55bの下流側の端部との間に比較的大きな間隙161が生じる。
【0076】
ついで、刃物144は、駆動手段142によって図13に示す状態からほぼ下方に向ってほぼ直線的に駆動されて図14に示すように上記間隙161を通過し、ついで、袋連続体1の切断補助線8(図1参照)にほぼ沿って袋連続体1を押し付ける。このために、袋連続体1の最も下流側の袋2とこれに隣接している袋2との間が切断補助線8に沿って押し切られるので、この最も下流側の袋(すなわち、液体入り袋)2は袋連続体1から切り離される。
【0077】
ついで、この切り離された液体入り袋2は、ローラコンベア62上を自重により移動する。なお、この液体入り袋2の移動時には、最初は左右一対の可動レール部分55aだけがこの袋2のスパウト部材6のリング状下側溝12に係合しているが、少し後には左右一対の下流側固定レール部分55cもスパウト部材6のリング状中間溝22に係合するようになり、さらに少し後には、左右一対の可動レール部55aが終端になってスパウト部材6のリング状下側溝12と係合しなくなるので、それ以後は左右一対の下流側固定レール部55cのみがスパウト部材6のリング状中間溝22に係合する。したがって、この袋2の注ぎ口形成部材4はいずれにしろ左右一対のガイドレール55にガイドされて移動する。そして、この液体入り袋2の移動は、この袋2が袋停止機構68の袋本体停止機構171のシャッタ板176に当接して停止するまで継続する。
【0078】
一方、上述のように液体入り袋2が袋連続体1から切り離されると、この袋連続体1の最も下流側となったつぎの袋2に対し、既述の場合と同様に、液体充填機構64の液体注入ノズル66によって液体の充填が行われる。また、刃物144は駆動手段142によってほぼ上方に向って駆動されて復動位置に戻る。
【0079】
ついで、図14に示す往動位置にある可動レール部分55aは駆動手段152によって上流側に向って駆動されて図13に示す復動位置に戻る。なお、この可動レール部分55aの復動は、この可動レール部分55aが液体入り袋2のスパウト部材6のリング状下側溝12と係合しなくなってからすぐに行われてもよい。
【0080】
袋停止機構(図15〜図17)
袋停止機構68は、図15に示すように、上流側にある袋本体停止機構171と、下流側にある注ぎ口停止機構172とからなっている。そして、袋本体停止機構171は、ガイドレール55およびローラコンベア62をまたぐようにほぼ逆U字状に構成されかつローラコンベア62に取り付けられたシャッタ支持部材173と、このシャッタ支持部材173に取り付けられたエアシリンダなどの駆動手段174と、この駆動手段174のピストン175に連結されてこの駆動手段174によってほぼ上下方向に駆動されるシャッタ板(すなわち、袋本体停止用ストッパ手段)176とを備えている。
【0081】
注ぎ口停止機構172は、図15に示すように、ローラコンベア62に取り付けられた最も下流側の連結板158(図7参照)にガイドレール55の上方に位置するように取り付けられた支持板181と、この上持板181上に取り付けられたエアシリンダなどの駆動手段182と、このエアシリンダ182のピストン183に連結されたほぼ平板状のストッパ板(すなわち、注ぎ口ストッパ手段)184とを備えている。そして、このストッパ板184は、通常時は図15および図16に示すように左右一対のガイドレール55の終端部185に当接しているが、エアシリンダ182によって下流側に向って駆動されて図17に示す往動位置に移動し得るようになっている。
【0082】
つぎに、袋本体停止機構171および注ぎ口停止機構172の動作について説明する。
【0083】
既述のように、液体入り袋2が袋本体停止機構171のシャッタ板176に当接してほぼ完全に停止すると、図15に示す復動位置にあるシャッタ板176は駆動手段174によってほぼ上方に向って駆動されて図16に示す往動位置まで移動する。この結果、液体入り袋2は、注ぎ口形成部材4が左右一対のガイドレール55にガイドされつつ、ローラコンベア62上をさらに下流側に向ってゆっくりと移動し始める。そして、液体入り袋2は、その下流側の部分がローラコンベア62の下流側の端部からほぼ下方に落下し始め、その大部分またはほぼ全部が落下した時点で注ぎ口形成部材4がストッパ板184に当接して停止する。このために、液体入り袋2は、ローラコンベア62からその大部分またはほぼ全部が落下してシュータバケット74の枠体部75内に少なくともその下部が挿入されるとともに注ぎ口形成部材4だけを実質的に支持された状態になるので、図17に示すように、実質的に宙吊り状態になる。なお、この宙吊り状態においては、液体入り袋2の上端部が、ローラコンベア62の下流側の端部に多少接触していてもよく、また、ローラコンベア62の下流側の端部上に多少載っていてもよい。さらに、液体入り袋2がこの宙吊り状態に保持される時間は、液体入り袋2が箱31内に所望の状態で確実に収納されかつ作業時間が必要以上に長くならないようにするためには、0.2〜5.0秒間であるのが好ましく、0.5〜3.0秒間であるのがさらに好ましい。
【0084】
液体入り袋2の宙吊り状態が適当時間経過したときに、図16の実線で示す復動位置にあるストッパ板184が駆動手段182によって下流側に向って駆動されて図17の実線で示す往動位置に移動する。したがって、ストッパ板184に当接して強制的に停止されていた液体入り袋2の注ぎ口形成部材4はストッパ板184と左右一対のガイドレール55とによる強制的停止から開放されるので、ほぼ宙吊り状態になっていた液体入り袋2は自重によりほぼ下方に落下して図17に示す上昇位置にある箱31内に収納される。この場合、宙吊り状態が終了する直前の液体入り袋2は、その姿勢が常にほぼ一定であるから、ほぼ下方に落下して箱31の内部に収納されたときに、この液体入り袋2の注ぎ口形成部材4を箱31の開口形成機構33のほぼ小判状の部分40(図4参照)に接近した位置に確実に配置することができる。
【0085】
ついで、シャッタ板176が駆動手段174によってほぼ下方に向って駆動されて復動位置に戻り、また、ストッパ板184が駆動手段182によって上流側に向って駆動されて復動位置に戻る。さらに、箱31は、フォークリフト機構73によって図15に示す下降位置まで下降されてから、箱移送用のローラコンベア72によってつぎの工程に送り込まれる。
【0086】
なお、上述の実施例においては、それぞれの袋2内に飲料水などの液体を充填するようにしたが、粒状、粉状、スラリー状、クリーム状、ガス状などの各種の物品を充填または収容することもできる。
【0087】
また、上述の実施例においては、多数の袋2が互いに連続して長手状に構成された袋連続体1から個々の袋2を切り離すようにしたが、予め個々に独立した袋2を用いるようにしてもよい。そして、この場合には、個々の袋2を自動送り出し機構または手動により袋送り込み機構63まで順次送り出すようにすればよい。
【0088】
また、上述の実施例においては、液体入り袋2が、液体充填機構64の所定の液体充填位置付近から袋停止機構68の注ぎ口停止機構172の所定の袋落下位置付近に移動するまで、上流側から下流側に向って下方に傾斜したローラコンベア62上を自重により下流側に向って移動するようにしたが、上流側から下流側に向って下方に傾斜したベルトコンベア、その他のコンベア上を自重により下流側に向って移動するようにしてもよく、また、駆動機構により液体入り袋2を下流側に向ってほぼ水平方向に移動させるベルトコンベア、ローラコンベアなどのコンベアを用いてもよい。
【0089】
また、上述の実施例においては、ガイドレール55の可動レール部分55aは、下流側固定レール部分55cに沿って下流側に向ってほぼ直線的に往動し得るようにしたが、下流側固定レール部分55cではなくて上流側固定レール部分55bに対し上下方向にずらして配置して、上流側固定レール部分55bに沿って上流側に向ってほぼ直線的に往動し得るようにしてもよく、また、下流側固定レール部分55cのみが袋2のスパウト部材6のリング状中間溝22に係合した状態になってから、そのほぼ一端部(例えば、下流側のほぼ一端部)を回動中心として往回動させるように構成してもよい。
【0090】
また、上述の実施例においては、袋2の注ぎ口形成部材4は、袋送り込み機構63の第1の送り機構81から袋停止機構68の注ぎ口停止機構172の所定の袋落下位置付近(換言すれば、袋停止機構68の注ぎ口停止機構172のストッパ板184によって液体入り袋2の注ぎ口形成部材4が停止される位置付近)まで、ガイドレール55によってガイドされるようにしたが、ガイドレール55を袋切り離し機構67の刃物144の上流側で終端にするとともに、上記刃物144と袋切り離し機構68の注ぎ口停止機構172との間(例えば、注ぎ口停止機構172の少し上流側の位置)を始端とする第2のガイドレールを上記所定の袋落下位置付近まで設けてもよい。そして、この場合には、この第2のガイドレールの始端にも、第1のガイドレール55の場合と同様に、左右一対の垂直ガイド板57と同様の左右一対の垂直ガイド板を設ければよい。
【0091】
また、上述の実施例においては、注ぎ口停止機構172のストッパ手段として平板状のストッパ板184を用いたが、注ぎ口形成部材4が係合する凹部を上流側の面に設けたストッパ部材(例えば、袋送り込み機構63の第1の送り機構81の第1の押し部材84の上流側と下流側とを互いに逆にした形状を有する部材)を用いてもよい。
【0092】
【発明の効果】
本発明によれば、上流側から移動して来た物品入り袋の注ぎ口形成部材を注ぎ口停止機構により保持することによって、上記物品入り袋を所定の袋落下位置付近において一時的に(例えば、0.2〜0.5秒間)ほぼ宙吊り状態とし、その後にこの物品入り袋をほぼ下方に落下させて箱に収納するようにした。したがって、物品入り袋は、その姿勢が常にほぼ一定の状態でほぼ下方に落下して箱内に収納されるから、物品入り袋を箱に対してその姿勢がほぼ一定の状態で箱内に配置することができ、このために、物品入り袋の注ぎ口形成部材を箱の注ぎ口取り出し用開口などから外部に取り出すときに、常に簡単かつ確実に取り出すことができる。また、物品入り袋が箱内にほぼ上方から落下したときに、箱に大きな衝撃が加わって箱が損傷する恐れが少ない。
【0093】
また、請求項2および7に記載した発明によれば、注ぎ口停止機構の構成が簡単であり、また、物品入り袋を所定の袋落下位置付近において簡単かつ確実にほぼ宙吊り状態にすることができる。
【0094】
また、請求項4および9に記載した発明によれば、物品入り袋から注ぎ口停止機構に対して大きな衝撃が加わるのを防止することができるから、注ぎ口停止機構の耐久性を良好にすることができ、また、所定の袋落下位置付近においてほぼ宙吊り状態になる物品入り袋の揺れを少なくすることができ、このために、物品入り袋を箱内にさらに円滑に収納することができる。
【0095】
また、請求項5および10に記載した発明によれば、多数の袋を互いに連続させて長手状に構成した袋連続体を用いることができ、また、物品収容機構の所定の物品収容位置付近から注ぎ口停止機構の所定の袋落下位置付近まで、その注ぎ口形成部材にガイドレールを係合させた状態でこの袋連続体およびそれぞれの袋を移動させることができる。したがって、BIB作製装置の各機構の構成を簡単にすることができるとともに動作を確実にすることができ、また、BIBを短時間に大量生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明を適用した連続袋充填式BIB作製装置において液体を充填するのに用いられる袋連続体のそれ自体は公知の一例を示す部分的な平面図である。
(b)は図1(a)のA−A線における断面図である。
【図2】液体が充填された状態における図1に示す袋の斜視図である。
【図3】(a)は図1に示す袋の注ぎ口形成部材付近の拡大縦断面図である。
(b)は図3(a)に示す注ぎ口形成部材の閉栓状態における縦断面図である。
(c)は図3(a)に示す注ぎ口形成部材の開栓状態における縦断面図である。
【図4】(a)は本発明を適用した連続袋充填式BIB作製装置において図2の袋を収納するのに用いられる箱のそれ自体は公知の一例を示す斜視図である。
(b)は図2の袋を収納した状態における図4(a)の箱の平面図である。
【図5】図4(a)の箱の展開図である。
【図6】(a)〜(c)は図4(b)の箱から袋の注ぎ口形成部材を外部に引っ張り出す手順を順次示す部分的な縦断面図である。
【図7】本発明を適用した連続袋充填式BIB作製装置の一例を示す全体の概略的な側面図である。
【図8】図7のBIB作製装置の袋送り込み機構および液体充填機構の拡大側面図である。
【図9】液体充填機構における液体充填工程の初期状態を示す図8と同様の拡大側面図である。
【図10】袋送り込み機構における第1の送り込み工程を示す図8と同様の拡大側面図である。
【図11】袋送り込み機構における第2の送り込み工程を示す図8と同様の拡大側面図である。
【図12】図8のB−B線から見た平面図である。
【図13】図7のBIB作製装置の袋切り離し機構の拡大側面図である。
【図14】図13の袋切り離し機構における袋切り離し工程を示す図13と同様の拡大側面図である。
【図15】図7のBIB作製装置の袋停止機構および袋箱詰め機構の拡大側面図である。
【図16】袋が袋本体停止機構から開放されて注ぎ口停止機構まで移動した状態における図15と同様の拡大側面図である。
【図17】袋が注ぎ口停止機構から開放された状態における図15と同様の拡大側面図である。
【符号の説明】
1 袋連続体
2 袋
3 シート状袋本体
4 注ぎ口形成部材
31 箱
55 ガイドレール
55a 可動レール部分
55b 上流側固定レール部分
55c 下流側固定レール部分
64 液体充填機構(物品収容機構)
67 袋切り離し機構
144 刃物
171 袋本体停止機構
172 注ぎ口停止機構
176 シャッタ板(袋本体停止用ストッパ手段)
184 ストッパ板(注ぎ口停止用ストッパ手段)
Claims (10)
- 物品を収容する袋本体とこの袋本体に設けられた注ぎ口形成部材とを有する物品入り袋を所定の袋落下位置付近からほぼ下方に落下させて箱に収納することによってBIBを作製するようにしたBIB作製装置において、
上流側から移動して来た上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を保持することによって上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において一時的にほぼ宙吊り状態にする注ぎ口停止機構を備えていることを特徴とするBIB作製装置。 - 上記注ぎ口停止機構が、上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を上流側から下流側に向ってガイドするガイドレールと、上記ガイドレールの終端付近において上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材の下流側への移動を一時的に阻止するストッパ手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 上記注ぎ口停止機構が、上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において0.2〜5.0秒間ほぼ宙吊り状態にするように構成したことを特徴とする請求項1まは2に記載の装置。
- 上記物品入り袋の上記袋本体に上記所定の袋落下位置付近よりも上流側において当接して上記物品入り袋の下流側への移動を一時的に阻止する袋本体停止機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の装置。
- 上記物品入り袋が、多数の袋を互いに連続させて長手状に構成した袋連続体のそれぞれの袋に所定の物品収容位置付近において物品収容機構によって物品を収容させてから、これらの物品入り袋を所定の袋切り離し位置付近において袋切り離し機構の刃物により上記袋連続体から順次切り離すことによって構成され、
上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を少なくとも上記物品収容機構の上記所定の物品収容位置付近から上記注ぎ口停止機構の上記所定の袋落下位置付近までガイドするガイドレールを備え、
上記ガイドレールが、上記袋切り離し機構の上記刃物の切り離し動作のために逃げ位置に一時的に往動する可動レール部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の装置。 - 物品を収容する袋本体とこの袋本体に設けられた注ぎ口形成部材とを有する物品入り袋を所定の袋落下位置付近からほぼ下方に落下させて箱に収納することによってBIBを作製するようにしたBIB作製方法において、
上流側から移動して来た上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を注ぎ口停止機構により保持することによって、上記物品入り袋を上記所定の袋落下位置付近において一時的にほぼ宙吊り状態にするようにしたことを特徴とするBIB作製方法。 - 上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を上記注ぎ口停止機構のガイドレールにより上流側から下流側に向ってガイドするとともに、上記ガイドレールの終端付近において上記注ぎ口停止機構のストッパ手段により上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材の下流側への移動を一時的に阻止するようにしたことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 上記物品入り袋を上記注ぎ口停止機構により上記所定の袋落下位置付近において0.2 〜5.0秒間ほぼ宙吊り状態にするようにしたことを特徴とする請求項6まは7に記載の方法。
- 袋本体停止機構のシャッタ手段を上記物品入り袋の上記袋本体に上記所定の袋落下位置付近よりも上流側において当接させて上記物品入り袋の下流側への移動を一時的に阻止するようにしたことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載の方法。
- 多数の袋を互いに連続させて長手状に構成した袋連続体のそれぞれの袋に所定の物品収容位置付近において物品収容機構によって物品を収容させてから、これらの物品入り袋を所定の袋切り離し位置付近において袋切り離し機構の刃物により上記袋連続体から順次切り離すことによって、上記物品入り袋を作製し、
上記物品入り袋の上記注ぎ口形成部材を少なくとも上記物品収容機構の上記所定の物品収容位置付近から上記注ぎ口停止機構の上記所定の袋落下位置付近までガイドレールによってガイドし、
上記ガイドレールの可動レール部をその逃げ位置に往動させてから、上記袋切り離し機構の上記刃物にその切り離し動作を行わせるようにしたことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載の方法。
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