JP4727242B2 - ロータリー式自動包装機 - Google Patents

Description

本発明は、包装フィルムの袋部に粉剤等の内容物を充填した個別包装物を製造するロータリー式自動包装機に関する。

従来、長尺包装フィルムを使用して、定量の粉剤等の内容物を多数の分包に区分して包装する自動包装機の一つにロータリー式自動包装機がある。このロータリー式自動包装機では、フィルムコイルから巻き戻した長尺の包装フィルムを水平方向に移動させながら折り畳み、このフィルムをターンテーブルへと導入する。

ターンテーブル上の周囲に配置した多数のサイドシールバーは、この導入されたフィルムに対して一定間隔の幅シール（サイドシール）を形成しながら回転保持する。そして、順次折り畳んだフィルムの間に、互いに隣り合うシールバーの間で旋回する多数の充填シュートを挿入して所定量の内容物を投入し、投入後には充填シュートを抜き、サイドシールバーを外す。そして、内容物充填後の包装フィルムの袋部上縁を熱シール（トップシール）して密封し、上記幅シール部分を切断もしくはミシン目切込みを行い、所要の包装形態にしている。

このような従来のロータリー型自動包装機は、例えば、特許文献１、特許文献２等に開示されている。
特開２００１−１９９４０２号公報 特開２００１−１２２２０８号公報

このようなロータリー式自動包装機では、充填シュートを用いて包装フィルム内に粉末等の内容物を投入する際に粉舞い上がり現象が発生し易い。

特に、内容物の粉末が微小粒子の場合や充填量が多い場合若しくはロータリー式自動包装機を高速運転した場合においては、粉舞い上がり量が著しく増加し、トップシール不良や投入粉末量が減少する問題の原因となっている。更に、この粉舞い上がり現象は包装機本体を汚染すると共に機械部分の駆動障害、包装機が設置されている工場内の環境汚染を引き起こす事態となる。

図７は、従来のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュート７と、ターンテーブル上に配置されているサイドシール装置５との構成を表した詳細上面図である。図７に示すように、充填シュート７が挿入された包装フィルムは両端をサイドシール装置５によって挟み込まれ、サイドシールが形成される。この際に充填シュート７の膨らみにより、折り曲げられた包装フィルムの上端部において隙間６０（右側）と隙間６１（左側）が発生する。なお、番号２１は、充填シュート７を保持するアームである。

図８は、図７における従来のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入された充填シュート７と、この充填シュート７を用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を説明した詳細側面図である。図８に示すように、充填シュート７は折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入されており、図７において説明したように包装フィルムの上端部に隙間が発生しているため、充填シュート７を経由して内容物を投入した際には粉舞い上がり現象７０（右側）と粉舞い上がり現象７１（左側）が発生する。このように、従来のロータリー式自動包装機では粉舞い上がり現象を抑える方策は採られておらず、内容物の粉末が微小粒子の場合や充填量が多い場合若しくはロータリー式自動包装機を高速運転した場合においては、粉舞い上がりによる前記諸問題が大きくクローズアップされていた。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡易な方法で粉舞い上がり現象を抑えることができる充填シュートを備えたロータリー式自動包装機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るロータリー式自動包装機は、略水平に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して、幅方向に熱シールして複数のサイドシールを形成するサイドシール装置と、前記サイドシール装置により区分けされた包装フィルム袋部に内容物を投入するために挿入された充填シュートと、複数配置された前記サイドシール装置及び充填シュートを回転作動するターンテーブルと、前記サイドシール装置及び充填シュートにより出来上がった多数の充填済み包装フィルム袋部の上縁に対して熱シールしてトップシールを形成するトップシール装置とを備えたロータリー式自動包装機であって、前記充填シュートは、上部投入部分と下部シュートパイプで構成されており、前記充填シュートの下部シュートパイプの外部には、内容物を投入する際に発生する粉舞い上がり現象を抑える機構が付加されていて、当該機構は、フィルム内に挿入された下部シュートパイプの長手方向両端部分の途中に、二つの三角錐形状の突起部材が頂点を上にした状態で溶接されていることを特徴とするロータリー式自動包装機。

また、本発明の請求項２に係るロータリー式自動包装機は、前記各充填シュートの上部投入部分の内部には、充填シュート内に送り込まれた塊状の内容物をバラバラに砕くと共に、バラバラになった内容物の通り道と、内容物によって置き換えられた空気の逃げ道を仕切る落下物調整部材が設けられていることを特徴としている。

本発明の請求項１乃至請求項２に係るロータリー式自動包装機によれば、内容物を投入する際に発生する粉舞い上がり現象を、隙間塞ぎ部材によって抑えることができると共に、落下物調整部材によって塊状の内容物が包装フィルム内に落下しないようにしている。

以上説明したように、本発明に係るロータリー式自動包装機によれば、内容物を包装袋内に投入する際に発生する粉舞い上がり現象を抑えることを可能にし、且つ、塊状の内容物が包装袋内に入らないように工夫した充填シュートを備えたロータリー式自動包装機を提供できるという、優れた効果を奏することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。まず図１を用いて、本発明に係るロータリー式自動包装機の全体構成について説明する。

図１は、本発明に係るロータリー式自動包装機を示す正面図（一部断面図）である。図１に示すように、ロータリー式自動包装機１は、主たる構成要素として、巻き戻しリール２、フィルムガイド３、ターンテーブル４、幅（サイド）シール装置５、内容物供給装置６、充填シュート７、トップシール装置８、カッター装置９を備える。

また、包装フィルム１１は、透明又は半透明な材料から構成され、例えば、ＰＥＴ等のベースフィルムと、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。また、包装フィルム１１は、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの３層構造を有してもよい。

続いて、コイル巻き戻しリール２により巻き戻された包装フィルム１１は、図中右方向に連続的に流れ、フィルムガイド３によって中央部でＵ字状に二つに折り曲げられる。折り曲げられた包装フィルム１１は、図１に示すように、ターンテーブル４の接線方向からターンテーブル４に導入される。

ターンテーブル４上には、幅シールを形成するサイドシール装置５が多数配置されている。サイドシール装置５は、包装フィルム１１に対して所定の位置決めを行い、同時に、包装フィルム１１の幅方向に熱シールを施して局部的に熱圧着する。

このとき、サイドシール装置５により挟まれた部分の包装フィルムは、サイドシール装置５から供給された熱によって溶融する。それと共に、サイドシール装置５が包装フィルム１１を挟み込んでいるため、二つ折りにされた包装フィルムの溶融部分が加圧される。これらにより、二つ折りの包装フィルム１１のヒートシールフィルム同士が圧着し、サイドシールが形成される。このようにして、二つ折りの包装フィルム１１には、サイドシールにより挟まれた複数の袋部１２が形成される。

なお、上記サイドシール装置による熱シール動作と平行して二つ折りにされた包装フィルムの間に充填シュートが挿入され、内容物供給装置６から計量された内容物が充填シュートを経由して投入される。この後、包装フィルム１１はトップシール装置８により、袋部１２の充填口に対して熱シールを施して熱圧着する。

最後に、カッター装置９により形成された幅シールの中央付近を切断して個別包装袋１４が出来上がる。

図２は、本発明に係るロータリー式自動包装機１におけるターンテーブル４と幅シール装置５、充填シュート７等に関連する動作を説明した上面概略図である。図２に示すように、包装フィルム１１は図２の左下側より右方向に送られてフィルムガイド３によって中央部でＵ字状に二つに折り曲げられ、この折り曲げられた包装フィルム内に旋回しながら下降してきた充填シュート７が挿入される。そして、充填シュートで膨らんだ二つ折りフィルムは、ターンテーブル４に配置されているサイドシール装置５によって挟み込まれ、サイドシールが形成される。

そして、このサイドシールを形成する過程は、同時に下降挿入された充填シュートを経由して内容物が投入される過程であり、３０で示された領域の前半部分で内容物投入が実施される。

その後、サイドシール装置５による包装フィルム挟み込みが開放され、同時に充填シュート７が上昇して包装フィルム内より挿抜されて多数の袋部１２を有する包装フィルムが完成し、この包装フィルムは次工程であるトップシール機構へ送られる。このように充填シュートが上昇しているのは３１で示された領域であり、この充填シュート７が上昇している領域の後半部分においては、充填シュート７は図中左回りに旋回して新たな二つ折りされた包装フィルム内に下降挿入し易くしている。

以上のように充填シュート７を旋回させながら上昇及び下降させているのが充填シュート制御機構より上方に延びている支柱２０であり、支柱２０の上端部には水平方向に延びたアーム２１と充填シュート７が取り付けられている。

図３は、本発明のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュート７と、粉舞い上がり現象を抑える一つの機構と、ターンテーブルに配置されているサイドシール装置５との構成を表した詳細上面図である。

図３に示すように、充填シュート７が挿入された包装フィルムは両端をサイドシール装置５によって挟み込まれ、サイドシールが形成される。この際に充填シュート７の膨らみにより、折り曲げられた包装フィルムの上端部において隙間が発生するが、本発明の充填シュート７には発生した隙間を覆うように隙間塞ぎ部材４０が設けられている。

そして、この隙間塞ぎ部材４０は、隙間塞ぎ部材固定金具４１とネジ４２（左側）並びにネジ４３（右側）とで充填シュート７を挟み込むように取り付けられている。なお、番号２１は、充填シュート７を保持するアームである。

図４は、本発明のロータリー式自動包装機において、折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入された充填シュート７と、この充填シュート７を用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を抑える一つの機構の働きを説明した詳細側面図である。

図４に示すように、充填シュート７は折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入されており、図３において説明したように充填シュート７には隙間塞ぎ部材４０がネジ４２及びネジ４３により取り付けられている。そして、この充填シュート７を経由して内容物が投入されると粉舞い上がり現象が発生するが、図４に示すように本発明における粉舞い上がり現象５０（右側）及び粉舞い上がり現象５１（左側）は隙間塞ぎ部材４０に阻まれて包装フィルム１２内に戻るようになり、この隙間塞ぎ部材４０は包装フィルム外に舞い上がり粉末が飛散しないようにしている。

なお、充填シュート７に取り付けられている隙間塞ぎ部材４０は、ネジ４２及びネジ４３を緩めることにより上下位置を調整することができる。このため、図４における二つ折りされた包装フィルム１２の高さ寸法が変わった場合は、この包装フィルム１２の高さ寸法に合わせて隙間塞ぎ部材４０の取り付け位置を調整することができ、常に隙間を塞ぐように維持することが可能となる。

また、今回説明した隙間塞ぎ部材４０は、図３及び図４に示すような形状を採用したが、これに限定するものではなく、隙間６０及び隙間６１を覆うことができる任意の形状も含まれるものである。そして、隙間塞ぎ部材４０の材質については、ナイロン、テフロン（登録商標）等の部材及びステンレス等の金属部材を採用することができる。

図５は、本発明のロータリー式自動包装機において、折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュート７と、粉舞い上がり現象を抑える他の機構と、ターンテーブルに配置されているサイドシール装置５との構成を表した詳細上面図である。

図５に示すように、充填シュート７が挿入された包装フィルムは、両端をサイドシール装置５によって挟み込まれ、サイドシールが形成される。この際に充填シュート７の膨らみにより、折り曲げられた包装フィルムの上端部において隙間が発生するが、本発明の充填シュート７の左右両側には、発生した左側の隙間を塞ぐように上面視略三角形状の突起部材１００が設けられており、同じく発生した右側の隙間を塞ぐように上面視略三角形状の突起部材１０１が設けられている。

そして、この突起部材１００と突起部材１０１は、充填シュート７の下部シュートパイプにおける長手方向の左右両端部に溶接されて固定されている。

また、充填シュート７の上部投入部分には、供給装置６から落下してくる塊状の内容物に対して、バラバラに砕く落下物調整部材１０２が充填シュート７内部に取り付けられており、固定部分１０３が充填シュート７に溶接されている。

図６は、本発明のロータリー式自動包装機において、折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入された充填シュート７と、この充填シュート７を用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を抑える他の機構の働きを説明した詳細側面図である。

図６に示すように、充填シュート７の下部シュートパイプは、折り曲げられた包装フィルム１２内に挿入されており、図５において説明したように、左側の隙間を塞ぐように側面視略三角形状（全体は略三角錐形状）の突起部材１００と、右側の隙間を塞ぐように側面視略三角形状（全体は略三角錐形状）の突起部材１０１とが、頂点を夫々上にした状態で、充填シュート７の外側に溶接されて固定されている。なお、内容物を包装袋内に投入後に充填シュート７を包装袋より抜き易くするために、この突起部材１００と突起部材１０１は、上記の如く全体略三角錐形状の頂点を上にした状態で充填シュート７の外側に溶接されている。

また、落下してくる塊状の内容物に対してバラバラに砕く落下物調整部材１０２が充填シュート７の内部に取り付けられている。そして、この充填シュート７を経由して内容物が投入されると、塊状の内容物は落下物調整部材１０２によってバラバラに砕かれて分散された状態で包装フィルム１２内に落下することになるが、同時に落下物調整部材１０２は、分散された内容物の通り道と、落下した内容物によって置き換えられた空気の逃げ道とを仕切る役目も果たしている。

このため、塊状の内容物が包装フィルム１２内に落下するケースに比べて、バラバラになった内容物は個々の重量が軽くなり、落下のショックが少なくなると同時に、落下した内容物によって発生した空気の置き換えが抵抗無く行われるため、結果的に粉舞い上がり現象そのものが発生しにくくなる。そして、粉舞い上がり現象が発生したとしても、粉舞い上がり現象そのものは塊状の内容物が落下するケースに比べて小さくなる。

さらに、図６に示すように、発生した粉舞い上がり現象１１０（左側）は突起部材１００に阻まれて包装フィルム１２内に戻るようになり、同じく発生した粉舞い上がり現象１１１（右側）は突起部材１０１に阻まれて包装フィルム１２内に戻るようになる。このように突起部材１００と突起部材１０１は発生した舞い上がり粉末が包装フィルム外に飛散しないようにしている。

なお、充填シュート７に溶接されている落下物調整部材１０２の固定部分１０３の取り付け方法は、上記の説明以外の方法を用いても良く、ネジ止め等の取り付け方法も採用できる。また、今回説明した突起部材１００、１０１は、図５及び図６に示すような形状を採用したが、これに限定するものではなく、隙間を覆うことができる任意の形状も含まれるものである。さらに、今回説明した落下物調整部材１０２は、図５及び図６に示すような形状を採用したが、これに限定するものではなく、落下内容物を砕くと共に空気の置き換えが容易にできる任意の形状も含まれるものである。

以上のように、本発明に係るロータリー式自動包装機の充填シュートにおける粉舞い上がり抑止機構によれば、内容物を包装袋内に投入する際に発生する粉舞い上がり現象を抑えることのできる充填シュート並びに同充填シュートを備えたロータリー式自動包装機を提供できる。

本発明に係るロータリー式自動包装機を示す正面図（一部断面図）である。 本発明に係るロータリー式自動包装機におけるターンテーブルと幅シール装置、充填シュート等に関連する動作を説明した上面概略図である。 本発明のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、粉舞い上がり現象を抑える一つの機構と、ターンテーブルに配置されているサイドシール装置との構成を表した詳細上面図である。 本発明のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、この充填シュートを用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を抑える一つの機構の働きを説明した詳細側面図である。 本発明のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、粉舞い上がり現象を抑える他の機構と、ターンテーブルに配置されているサイドシール装置との構成を表した詳細上面図である。 本発明のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、この充填シュートを用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を抑える他の機構の働きを説明した詳細側面図である。 従来のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、ターンテーブル上に配置されているサイドシール装置との構成を表した詳細上面図である。 図７における従来のロータリー式自動包装機において折り曲げられた包装フィルム内に挿入された充填シュートと、この充填シュートを用いて内容物投入を行った際に発生する粉舞い上がり現象を説明した詳細側面図である。

１ ロータリー式自動包装機
２ 巻き戻しリール
３ フィルムガイド
４ ターンテーブル
５ サイドシール装置
６ 内容物供給装置
７ 充填シュート
８ トップシール装置
９ カッター装置
１１ 包装フィルム
１２ 袋部
１４ 個別包装袋
２０ 支柱
２１ アーム
４０ 隙間塞ぎ部材
４１ 隙間塞ぎ部材固定金具
４２、４３ ネジ
５０、５１、１１０、１１１ 本発明における粉舞い上がり現象
６０、６１ 包装フィルム袋部の上縁部分と充填シュートとの隙間
７０、７１ 従来の粉舞い上がり現象
１００ 左側突起部材
１０１ 右側突起部材
１０２ 落下物調整部材
１０３ 固定部分

Claims (2)

1. 略水平に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して、幅方向に熱シールして複数のサイドシールを形成するサイドシール装置と、
   前記サイドシール装置により区分けされた包装フィルム袋部に内容物を投入するために挿入された充填シュートと、
   複数配置された前記サイドシール装置及び充填シュートを回転作動するターンテーブルと、
   前記サイドシール装置及び充填シュートにより出来上がった多数の充填済み包装フィルム袋部の上縁に対して熱シールしてトップシールを形成するトップシール装置とを備えたロータリー式自動包装機であって、
   前記充填シュートは、上部投入部分と下部シュートパイプで構成されており、
   前記充填シュートの下部シュートパイプの外部には、内容物を投入する際に発生する粉舞い上がり現象を抑える機構が付加されていて、
   当該機構は、フィルム内に挿入された下部シュートパイプの長手方向両端部分の途中に、二つの三角錐形状の突起部材が頂点を上にした状態で溶接されていることを特徴とするロータリー式自動包装機。
2. 前記各充填シュートの上部投入部分の内部には、充填シュート内に送り込まれた塊状の内容物をバラバラに砕くと共に、バラバラになった内容物の通り道と、内容物によって置き換えられた空気の逃げ道を仕切る落下物調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式自動包装機。

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