JP4323996B2

JP4323996B2 - 縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置

Info

Publication number: JP4323996B2
Application number: JP2004091001A
Authority: JP
Inventors: 政次木暮
Original assignee: 株式会社川島製作所
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2005271982A

Description

この発明は、充填筒を備えた縦型製袋充填包装装置において包装すべき複数の小物品を充填筒に向けて供給する小物品供給装置に関する。

従来、供給される包装材から袋を成形しながらその内部に製品を充填し包装する包装装置の一型式として、縦型製袋充填包装装置が良く知られている。縦型製袋充填包装装置は、ウェブ状包装フィルムからフォーマと称される成形器によって筒状包装フィルムを成形し、充填筒の外周面を走行する筒状包装フィルムから包装袋を形成しつつ当該充填筒内に製品を投入し、製品が投入された包装袋の上部で筒状包装フィルムを横方向にシール等を施すことによって、製品入りの袋包装体を連続的に製造する装置である。

縦型製袋充填包装装置に包装する製品としては、一個毎の製品もあるが、個々に包装された飴やキャンディ、チョコレート、クッキーのような小粒の食品に代表されるような、ばらの小物品がある。このようなばらの小物品は、通常、管理された個数や重量を包装単位として包装される。

ばらの小物品を縦型製袋充填包装装置に供給するには、多数の小物品を集積部に集積しておき、集積された小物品を集積部の出口から供給手段によって縦型製袋充填包装装置の充填筒の上方にまで供給している。集積部の出口には、通常、計量部が備わっており、包装単位となる重量や個数を計測して、所定の量・個数の製品を供給手段に送り出している。供給手段としては、ベルトコンベア又はシュートが挙げられる。充填筒の入り口には、通常、充填筒への導入用として広口のホッパが設けられており、供給手段から搬出された小物品は、ホッパ内に流し込まれ、ホッパの斜面を滑りながら充填筒に投入される。

導入用のホッパは、通常、出口側が次第に窄んだ漏斗状に構成されているので、ホッパ内に流し込まれた多数の小物品は、ホッパの出口側で内壁面に引っ掛かるブリッジ現象が生じることがある。特に、ホッパの出口や充填筒の入り口の開口寸法よりも包装物の寸法がその向きによっては大きくなる場合や、多数の小物品のホッパへの投入時に小物品が十分分散されずに塊となって一斉に投入された場合に、ブリッジ現象が発生しやすい。

自動袋詰包装器に用いられるホッパ内で生じる物品のブリッジ対策の一例として、本出願人は、相互に進行速度が異なるとともに間隔を有する数条のロープ状のコンベアベルトよりなる位相装置をもって一定の高さに揃える装置の助けをへて案内筒へと移送し、案内筒の上部には上方を広く、下方にゆく程次第に狭くなる滑らかな内径曲線を有する回転円筒と回転円筒部分に近接して固定した舌片とを設けた充填装置を提案している（特許文献１）。進行速度が異なる数条のロープ状のコンベアベルトによって、被包装物の一列での搬送を可能とするとともに、この充填装置に関連する供給装置として、コンベアの上方に回転ブラシを設けることで、ある高さ以上の被包装物をブラシの回転力でコンベヤ上でずらし、一定の高さにならし、ホッパや案内筒でのブリッジの発生防止を図っている。
実公昭４９−８６９１号公報（第２欄第２６行〜第３欄第１１行、第３欄第２８行〜同欄第３６行、図１、図２、図４）

包装すべき小物品をホッパから充填筒へ直接に供給する場合には、小物品がホッパから一度に充填筒に投入されやすく、その結果、ホッパの出口や充填筒内でブリッジが発生しやすい。また、ホッパの高さが高くなると充填筒内への投入の際に小物品に作用する衝撃が大きくなり、包装物の種類によっては破損を生じるという問題もある。そこで、包装すべき小物品の充填筒への供給をベルトコンベアで行えば、充填筒への供給はベルトコンベアの搬送速度によるので、ホッパによる供給と比較すれば塊となって一度に投入されることがある程度少なくなることが期待される。また、コンベア搬送出口から充填筒への投入高さも低くして、包装物に作用する衝撃を比較的少なくすることが可能である。

しかしながら、ベルトコンベアによる充填筒への小物品の供給については、ベルトコンベア上で多数の小物品が必ずしも十分に分散されず、小物品同士が互いに接触した或いは非常に近接した状態で搬送される場合もある。そうした場合には、依然として充填筒や充填筒の直前に設けられた導入用のシュートやホッパにおいて小物品のブリッジが発生する可能性がある。また、ブリッジ防止のために採用する構造が複雑になると、包装機械の製造コストやメンテナンス費用の上昇につながる。

そこで、充填筒を備えた縦型製袋充填包装装置において、包装すべき小物品をベルトコンベアから傾斜路を備えたシュートを経て充填筒に供給するによる搬送中に、小物品同士を少なくとも互いに接触しない程度に分散させるとともに小物品がシュートの上壁に衝突するのを抑える点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、包装すべき小物品をベルトコンベアからシュートを経て充填筒に供給するうちに、ベルトコンベア上で小物品同士を互いに少なくとも接触しない程度に分散させるとともに、小物品をベルトコンベアの搬送出口から充填筒に投入するときに、小物品がシュートの上壁に衝突するのを抑えて、小物品が充填筒やその導入用のシュート内でブリッジを形成することを防止し、縦型製袋充填包装装置の運転停止を回避して、効率的な運転を確保することができる縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明による縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置は、複数の小物品が包装単位として投入される充填筒を備えた縦型製袋充填包装装置において前記小物品を前記充填筒に向けて供給する小物品供給装置であって、前記小物品を前記充填筒に向けて搬送するベルトコンベアと、搬送中の前記小物品を分散させるために前記ベルトコンベアに振動を与える振動フィーダと、前記ベルトコンベアの出口と前記充填筒の投入口との間を接続しており前記小物品が滑り落ちる傾斜路を備えたシュートと、前記シュートの入り口上方に設けられており前記傾斜路の上壁に沿って且つ前記傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェットを吹き出すエアインジェクタとを備えていることを特徴としている。

この縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置によれば、小物品を充填筒に向けて搬送するベルトコンベアに振動フィーダによって振動を与えているので、ベルトコンベア上で搬送中の小物品には、振動フィーダからコンベアを介して伝わる振動によって接触しようとすると互いを反発させる方向の力が作用し、結局、コンベアベルトで搬送されているうちに適宜に分散される。複数の小物品が包装単位として充填筒内に投入される際に、分散された小物品は一度に投入されることなく逐次充填されるので、コンベアベルトの出口から充填筒内に至る間で小物品のブリッジが発生することを防止することができる。

また、この縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置においては、前記ベルトコンベアの出口と前記充填筒の投入口との間を、前記小物品が滑り落ちる傾斜路を備えたシュートで接続している。ベルトコンベアの出口と充填筒の投入口との間を充填筒への導入用のシュートで接続することによって、ベルトコンベアによって分散された状態の小物品は、その出口から搬出されてシュートに送り込まれるが、その分散状態が維持されたまま傾斜路を滑り降りて、充填筒の投入口から投入される。

更に、この縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置においては、前記シュートの入り口上方に、前記傾斜路の上壁に沿って且つ前記傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェットを吹き出すエアインジェクタが設けられている。シュートを降りる小物品は、その上壁に衝突すると、搬送速度が低下し後続の小物品と互いに衝突してシュート内でブリッジが発生しやすくなる。シュートの入り口上方に設けられたエアインジェクタから傾斜路の上壁に沿って且つ傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェットを吹き出すことで、小物品がシュートの上壁に衝突しようとするのが気流の力で抑えられる。したがって、小物品はシュートの上壁に衝突することなく搬送速度を維持し、シュート又はホッパ内でブリッジを発生させることなく降下し、充填筒内に投入することが可能になる。

この縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置において、前記振動フィーダは前記ベルトコンベアを駆動する駆動源と共に機枠クレームに搭載されており、前記ベルトコンベアは前記駆動源によって駆動される駆動プーリ、前記振動フィーダの振動部に回転可能に支持された従動プーリ、及び前記駆動プーリと前記従動プーリの間に巻き掛けられた搬送ベルトを備えており、前記小物品を載置する前記搬送ベルトの搬送走行路部は前記振動部上を摺動走行するものとすることができる。機枠クレームには、振動フィーダと共にベルトコンベアを駆動する駆動源が搭載されている。ベルトコンベアは、駆動源によって駆動される駆動プーリ、振動フィーダの振動部に回転可能に支持された従動プーリ、及び駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛けられた搬送ベルトを備えており、小物品を載置する搬送ベルトの搬送走行路部は振動部上を摺動走行するので、搬送走行路部上の小物品には、従動プーリ及び振動部を介して振動が伝達され、搬送ベルト上で分散される。

搬送ベルトの搬送走行路部が振動部上を摺動走行している縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置において、前記振動部は、前記搬送ベルトの前記搬送走行路部の両側縁部分を案内するガイドを備えることが好ましい。振動部が搬送ベルトの搬送走行路部の両側縁部分を案内するガイドを備えているので、搬送ベルトが振動によって駆動プーリや従動プーリから外れることがなく、また、搬送ベルト上の小物品もベルトコンベア外に落ちることが防止される。

この発明による縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置は、複数の小物品が包装単位として投入される充填筒を備えた縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置であって、小物品を充填筒に向けて搬送するベルトコンベアと、搬送中の小物品を分散させるためにベルトコンベアに振動を与える振動フィーダと、ベルトコンベアの出口と充填筒の投入口との間を接続しており小物品が滑り落ちる傾斜路を備えたシュートと、当該シュートの入り口上方に設けられており傾斜路の上壁に沿って且つ傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェットを吹き出すエアインジェクタとを備えているので、包装すべき小物品を充填筒に供給するベルトコンベアによって小物品を搬送する中で、振動によってベルトコンベア上で小物品同士を互いに少なくとも接触しない程度に分散させることが可能となり、更に、小物品がベルトコンベアの搬送出口からシュートの傾斜路を滑り落ちて充填筒へ投入されるときに、エアインジェクタからのエアジェットが傾斜路の上壁に沿って且つ傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向に吹き出されているので、小物品が導入用のシュートや充填筒内で搬送速度の低下に起因したブリッジを形成するのを防止することができる。したがって、ブリッジ発生に起因する縦型製袋充填包装装置の運転停止が回避され、連続運転時間が長期化して包装装置を一層効率的に運転することができる。

以下、添付した図面に基づいて、この発明による縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置の実施例を説明する。図１はこの発明による縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置の一実施例を示す正面図、図２は図１に示す小物品供給装置の平面図、図３は図１に示す小物品供給装置の側面図である。

図１〜図３に示す小物品供給装置（以下、「供給装置」という）１は、ばらの状態にある複数の小物品ａ（一部の小物品にのみ符号を付す。）が包装単位として投入される充填筒１０１を備えた縦型製袋充填包装装置１００に用いられている。縦型製袋充填包装装置１００は、それ自体周知の包装装置でよく、小物品ａが投入される断面角形の充填筒１０１、充填筒１０１の上部に装着されて平坦なウェブ状包装フィルムＦｗを筒状包装フィルムＦｔに成形するフォーマ１０２、筒状包装フィルムＦｔの互いに合わされた側縁部をシールする縦ヒートシーラ１０３、更に図示しないが、筒状包装フィルムＦｔから先行して形成され且つ充填筒１０１に投入された小物品ａを収容した包装袋の上部において筒状包装フィルムＦｔに横ヒートシールを施して、包装袋の上部を封鎖すると共に後続の包装袋の底部を形成する横ヒートシーラを備えている。

供給装置１は、小物品ａを充填筒１０１に向けて搬送するベルトコンベア２と、搬送中の小物品ａを互いに分離させるためにベルトコンベア２に振動を与える振動フィーダとして例えば電磁フィーダ３とを備えている。ベルトコンベア２の搬送上流部の上方には、包装単位としての小物品ａを計量するシャッタ付きの計量部４が設けられており、計量済みの小物品ａがベルトコンベア２上に供給される。ベルトコンベア２の出口５と充填筒１０１の投入口１０４との間は、小物品ａが滑り落ちる傾斜路７を備えた縦断面で円弧状の通路を持つＲシュート６で接続されている。Ｒシュート６の横断面は、角形に形成されている。ベルトコンベア２によって搬送されてきた小物品ａは、出口５からＲシュート６に送り込まれ、傾斜路７を滑り降りて、投入口１０４から充填筒１０１内に投入される。

電磁フィーダ３は、ベルトコンベア２を駆動する駆動源としてのモータ８と共に機枠フレーム９に搭載されている。ベルトコンベア２は、モータ８によって駆動される駆動プーリ１０、電磁フィーダ３に回転可能に支持された従動プーリ１１、及び駆動プーリ１０と従動プーリ１１の間に巻き掛けられた搬送ベルト１２を備えている。搬送ベルト１２は、上側の駆動プーリ１０から従動プーリ１１に向かって走行する搬送走行路部１３において小物品ａを載置しながら搬送し、戻り走行路部１４において従動プーリ１１側から駆動プーリ１０側に戻る。

電磁フィーダ３は、電磁的な加振源２０、加振源２０から延びている振動部２１、及び振動部２１に取り付けられておりベルトコンベア２の両側を案内するガイド２２，２２を備えている。振動部２１は、加振源２０から支柱２３を介して支持されており、支柱２３から搬送走行路部１３と戻り走行路部１４との間のスペース２４において板状に延びている。搬送ベルト１２の搬送走行路部１３は電磁フィーダ３の振動部２１上を摺動走行し、搬送ベルト１２の戻り走行路部１４は電磁フィーダ３の振動部２１の下方を間隔を置いて走行する。したがって、搬送ベルト１２の搬送走行路部１３上の小物品ａには、従動プーリ１１に巻き掛けられ振動部２１上を摺動走行する搬送ベルト１２を介して振動が伝達される。なお、モータ８には、電磁フィーダ３からの振動が伝達されることは殆どない。

振動部２１のガイド２２，２２は、図２に示すように、搬送ベルト１２の搬送走行路部１３をその両側縁部分１５，１５で案内する。ガイド２２，２２を設けることによって、搬送ベルト１２が電磁フィーダ３から従動プーリ１１を介して或いは振動部２１によって直接に振動するときも、搬送走行路部１３が駆動プーリ１０及び従動プーリ１１から外れることを防止することができる。また、ガイド２２，２２は、少なくとも搬送ベルト１２上の小物品ａの高さに至る高さを備えているので、小物品ａはガイド２２，２２に規制されてベルトコンベア２外に落ちることもない。ガイド２２，２２自体も振動部２１と共に振動しているので、小物品ａは、ガイド２２，２２に当たるときにガイド２２，２２から搬送ベルト１２の内寄りに戻る方向の力を受けて跳ね返される。

図４には、上記のように構成されている供給装置１による小物品ａの供給状況が供給の順を追って示されている。図４（ａ）に示すように、計量部４において一回の包装単位としての所定量に計量された一群の小物品ａがベルトコンベア２に投下されたときには、小物品ａはベルトコンベア２上で塊状となっており、分散の程度が低い状態にある。ベルトコンベア２によって搬送されるに伴って、小物品ａには、電磁フィーダ３から与えられる搬送ベルト１２の振動によって、接触状態にある或いは接触しようとすると互いを反発させる方向の力が作用し、結局、図４（ｂ）に示すように分散される。小物品ａがガイド２２，２２に当たるときにも、振動するガイド２２，２２からベルトコンベア２の内寄りに向かう力を受ける。図４（ｃ）に示すように、小物品ａがベルトコンベア２の出口５からＲシュート６に送り込まれるときには、小物品ａは互いに適宜に分散された状態となる。したがって、複数の小物品ａが包装単位として充填筒１０１内に投入される際に、小物品ａはその分散状態が維持されたまま逐次充填されるので、コンベアベルト２の出口５から充填筒１０１内に至る間で、ブリッジが発生することを防止することができる。

供給装置１において、ベルトコンベア２の出口５と充填筒１０１との間に配置されるＲシュート６での小物品ａのブリッジの発生を一層確実に防止するために、Ｒシュート６の斜め上向きに開く入り口上部には、傾斜路７の上壁７ａに沿って且つ傾斜路７が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェット３３を吹き出すエアインジェクタ３０がブラケット３２を介して取り付けられている。エアインジェクタ３０は、Ｒシュート６の幅より僅かに短い幅を持ち、小物品ａの通過を妨げることがないように偏平な形状を有しており、先端に複数のエアノズル３１が形成されている。Ｒシュート６を降りる小物品ａは、搬送の勢いで傾斜路７の上壁７ａに衝突すると、搬送速度が低下し後続の小物品ａと互いに衝突してＲシュート６内でブリッジが発生しやすくなるが、エアインジェクタ３０から、傾斜路７の上壁７ａに沿って且つ傾斜路７が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェット３３を吹き出すことで、小物品ａがＲシュート６の上壁に衝突しようとする（図１において、想像線で示す小物品を参照）のを上壁７ａに沿って流れるエアジェット３３の気流の力で抑えることができる。したがって、小物品はＲシュート６の上壁に衝突することなく傾斜路７をスムーズに降下し、搬送速度の低下に起因したブリッジの発生を未然に防止することができる。供給装置１においては、モータ８としてインバータモータを用いることで、包装単位となる小物品ａの量や包装能力（包装速度）に応じてモータ８の出力速度を容易に且つ的確にコントロールすることができる。

この発明による縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置の一実施例を示す正面図である。図１に示す小物品供給装置の平面図である。図１に示す小物品供給装置の側面図である。図１に示す小物品供給装置による小物品の供給状況を供給の順を追って示さす説明図である。

符号の説明

１小物品供給装置２ベルトコンベア
３電磁フィーダ（振動フィーダ）４計量部
５出口６Ｒシュート
７傾斜路７ａ上壁
８モータ９機枠フレーム
１０駆動プーリ１１従動プーリ
１２搬送ベルト１３搬送走行路部
１４戻り走行路部１５両側縁部分
２０加振源２１振動部
２２ガイド２３支柱
２４スペース
３０エアインジェクタ３１エアノズル
３２ブラケット３３エアジェット
１００縦型製袋充填包装装置１０１充填筒
１０２フォーマ１０３縦ヒートシーラ
１０４投入口
ａ小物品Ｆｗウェブ状包装フィルムＦｔ筒状包装フィルム

Claims

複数の小物品が包装単位として投入される充填筒を備えた縦型製袋充填包装装置において前記小物品を前記充填筒に向けて供給する小物品供給装置であって、前記小物品を前記充填筒に向けて搬送するベルトコンベアと、搬送中の前記小物品を分散させるために前記ベルトコンベアに振動を与える振動フィーダと、前記ベルトコンベアの出口と前記充填筒の投入口との間を接続しており前記小物品が滑り落ちる傾斜路を備えたシュートと、前記シュートの入り口上方に設けられており前記傾斜路の上壁に沿って且つ前記傾斜路が下る傾斜方向と概略平行な方向にエアジェットを吹き出すエアインジェクタとを備えていることを特徴とする縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置。
前記振動フィーダは前記ベルトコンベアを駆動する駆動源と共に機枠クレームに搭載されており、前記ベルトコンベアは前記駆動源によって駆動される駆動プーリ、前記振動フィーダの振動部に回転可能に支持された従動プーリ、及び前記駆動プーリと前記従動プーリの間に巻き掛けられた搬送ベルトを備えており、前記小物品を載置する前記搬送ベルトの搬送走行路部は前記振動部上を摺動走行することを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置。
前記振動部は、前記搬送ベルトの前記搬送走行路部の両側縁部分を案内するガイドを備えていることを特徴とする請求項２に記載の縦型製袋充填包装装置における小物品供給装置。