JP4994728B2 - 樹脂袋用液体充填機 - Google Patents

Description

本発明は容器に液体を充填するための装置に関し、特に、硬質口部を袋本体の偏った部分にもちかつミシン目から個々の袋本体に分離できる連続樹脂袋に用いる液体充填機に関する。

周知のように、血液製剤や栄養補給ブドウ糖液などの医療品の分野等においては、キャップで閉じることのできる硬質口部を袋本体の偏った部分にもつ樹脂袋が液体容器として用いられている。つまり、この樹脂袋はミシン目から個々の袋本体に分離できる連続樹脂袋として作られ、ミシン目から分離された個々の樹脂袋に必要な液を充填して用いられる。

必要液を同樹脂袋に充填する場合、一般には、硬質口部からキャップを手で外し、硬質口部から必要量の液体を袋本体に充填した後、再び手でキャップを締めることになる。
このため，従来の樹脂袋用液体充填機では、キャップの着脱時にキャップや硬質口部近くの部分に作業員の指先などが触れるため、細菌などの侵入を防止することができなかった。

このため、従来では、樹脂袋やキャップに全く手を触れずに、樹脂袋に各種の液体を充填できる液体充填機が提案されている。
特開２００５−１２５６５２ 特開２００４−１６０８２６

しかしながら、従来の樹脂袋用液体充填機のいずれも、連続した樹脂袋を１個づつ切取り、先ず硬質後部からキャップを外し、口を開けた状態の樹脂袋を液体充填ノズル位置に移し、同位置で液体を充填した後、キャップを保持したままに待機しているキャッパ位置でキャップを締め、充填済樹脂袋を格納カートンＫ位置まで移動させ、カートンＫに落し込まれた液体袋を取り出す構造とされている。
本発明の目的は、以上に述べたような従来の充填袋用液体充填機の現状に鑑み、細菌汚染をきらうキャップや硬質口部に作業員が全く手を触れずに、しかも比較的にシンプルで、製造原価の割安な樹脂袋用液体充填機を得るにある。

本発明によれば、この目的は、キャップで閉じられた硬質口部を袋本体の偏った部分にもちかつミシン目から個々の袋本体に分離できる連続樹脂袋の各袋本体に、液体を充填する樹脂袋用液体充填機であって、液体充填時に袋本体を受けるテーブル面よりも高い位置に前記硬質口部を保つ口部リテーナを機体に配置し、前記供給される樹脂袋の口部を一方向に案内する口ガイドを同口部リテーナに設け、供給される口部を衝止するゲート部材及び同ゲート部材と協働してキャップ着脱時、液体充填時に口部を固定するストッパ部材を前記口ガイドの出口端部に設け、液体充填時及びキャップ着脱時に固定状態におかれた前記口部位置までそれぞれ移動できる液体充填ノズル及びキャップ着脱ユニットを前記口ガイドの出口端部の上方に設け、キャップ着脱ユニットの移動操作で前記ゲート部材とストッパ部材とで口ガイドの出口端部に固定された前記口部からキャップを外し、液体充填ノズルによる同口部からの袋本体への液体充填後に、キャップ着脱ユニットに保持されたキャップを同口部に戻すことにより、達成される。

本発明の樹脂袋用液体充填機によれば、キャップで閉じられた硬質口部を袋本体の偏った部分にもちかつミシン目から個々の袋本体に分離できる連続樹脂袋の各袋本体に、液体を充填する樹脂袋用液体充填機であって、液体充填時に袋本体を受けるテーブル面よりも高い位置に前記硬質口部を保つ口部リテーナを機体に配置し、前記供給される樹脂袋の口部を一方向に案内する口ガイドを同口部リテーナに設け、供給される口部を衝止するゲート部材及び同ゲート部材と協働してキャップ着脱時、液体充填時に口部を固定するストッパ部材を前記口ガイドの出口端部に設け、液体充填時及びキャップ着脱時に固定状態におかれた前記口部位置までそれぞれ移動できる液体充填ノズル及びキャップ着脱ユニットを前記口ガイドの出口端部の上方に設け、キャップ着脱ユニットの移動操作で前記ゲート部材とストッパ部材とで口ガイドの出口端部に固定された前記口部からキャップを外し、液体充填ノズルによる当口部からの袋本体への液体充填後に、キャップ着脱ユニットに保持されたキャップを当口部に戻すようにしたため、硬質口部に予め付けられたキャップや硬質口部に全く手を触れずに、連続した樹脂袋を自動的に順次液体充填位置に供給位置に供給できるばかりでなく、硬質口部の固定と固定解除を行うゲート部材及びストッパ部材を設けるだけで硬質口部を安定的に固定状態においたまま、液体のこぼれのない液体充填とキャップに手を触れずに自動的な着脱をおこなうことができる、構造がシンプルで、製造原価の割安な構造を得ることができる。

本発明の好ましい実施例の説明においては、
１）
前記ゲート部材は前記口ガイドに形成されるガイド溝の両側に位置されて操作手段で前記ガイド溝に対して進退操作される一対のゲート部材であり、前記ストッパ部材はこれらのゲート部材に隣合って配置されかつ独自の操作手段でガイド溝に対して進退操作される一対のストッパ部材である樹脂袋用液体充填機、
２）
機体の前記口部リテーナ側端部には折畳まれた連続樹脂袋を載置できる樹脂袋供給台が設けられ、同樹脂袋供給台とは反対側のテーブル側端部には充填済樹脂袋を収納するカートンが載置される搬出コンベアが設けられる樹脂袋用液体充填機、
３）
前記ゲート部材と前記ストッパ部材との間にはゲート部材に衝止された口部を感知する検出器が配置され、同検出器の検出信号により、前記ストッパ部材が口部固定位置にかつゲート部材が一時的に前記ガイド溝から退避した位置にそれぞれ操作される樹脂袋用液体充填機
が説明される。

以下、図面について本発明による樹脂袋用液体充填機の１実施例を説明する。
図１において、取扱われる樹脂袋Ｘはミシン目Ｙからジグザグに折られた連続状態にあり、各樹脂袋Ｘは柔軟な袋本体ｘ２と、各袋本体ｘ２の偏った位置に硬質口部ｘ１を備えている。つまり、各硬質口部ｘ１はめすねじをもつキャップｘ３で閉じられ、各樹脂袋Ｘは必要に応じてミシン目Ｙから分離できる。

図示された樹脂袋用液体充填機はジグザグに折られた樹脂袋Ｘを載せることができる樹脂袋供給台１を機体２の一側に有し、この樹脂袋供給台１とは反対側の機体２の他側には、複数のカートンＫが供給される搬出コンベア３が設けられ、液体を充填された樹脂袋Ｘは同カートンＫ中に落し込まれ、搬出コンベア３によって機外に搬出される。

前記機体２の上面には充填中の袋本体ｘ２を受けるテーブル４が設けられ、このテーブル４のテーブル面４ａよりも高い位置には、液体充填中に前記口部ｘ１を保つ口部リテーナ５が配置される。
図２及び図３から理解されるように、この口部リテーナ５は図１の紙面と直角な方向に対向する一対の口ガイド６Ａ，６Ｂを有し、図１の左右方向に伸びる同口ガイド６Ａ，６Ｂの間には、前記口部ｘ１の首部外径よりも僅かに大きな幅のガイド溝７が形成される。

口部リテーナ５に保持される樹脂袋Ｘは、袋本体ｘ２を口部リテーナ５の下に位置した状態でガイド溝７から口部ｘ１を突出させた状態（所謂「首吊り状態」）として図１の左から右へ移動される。
前記口部リテーナ５の出口部即ち、図１の右端部には、ガイド溝７中を移動する口部ｘ１の首部を衝止するゲート部材が配置される。図示実施例の場合、同ゲート部材は前記ガイド溝７の幅方向に対向した状態でガイド溝７の両側に位置される１対のゲート部材８Ａ，８Ｂからなり、これらのゲート部材８Ａ，８Ｂはゲート操作シリンダ８ａ，８ｂによりガイド溝７内への介入位置と退避位置に操作される。

前記口ガイド６Ａ，６Ｂの出口端部には、キャップ着脱時、液体充填時にゲート部材と協働して樹脂袋Ｘの口部ｘ１を固定するストッパ部材が設けられる。
図示実施例おける同ストッパ部材は前記ガイド溝７の幅方向に対向した状態でガイド溝７の両側に位置される１対のストッパ部材９Ａ，９Ｂからなり、これらのストッパ部材９Ａ，９Ｂはストッパ操作シリンダ９ａ，９ｂによりガイド溝７内への介入位置と退避位置に操作される。

また、前記口ガイド６Ａ，６Ｂの出口端部には前記ゲート部材とストッパ部材との間にある口部ｘ１を検知する口部検出手段が設けられる。図示実施例の場合、同口部検出手段は、ゲート部材とストッパ部材との間においてガイド溝７の幅方向に対向された発光素子１０ａとこの発光素子１０ａからの光を入力される受光素子１０ｂで構成されたフォトカプラ１０として実現される。
したがって、同口部検出手段からの口部検出信号により前述したゲート操作シリンダ８ａ，８ｂ及びストッパ操作シリンダ９ａ，９ｂが後述のタイミングで操作される。

図１及び図２に戻って、前記口部リテーナ５の上部には、樹脂袋Ｘの口部ｘ１がゲート部材８Ａ，８Ｂ及びストッパ部材９Ａ，９Ｂにより固定状態におかれるとき、選択的に同口部ｘ１上に移動できるキャップ着脱ユニット１１及び液体充填ノズル１２が図２の矢印Ａ方向に横行可能に設けられる。即ち、前記テーブル４上に設けられる水平なガイドロッド１３Ａ，１３Ｂに沿い横行できるキャップ着脱ユニット１１は、キャップｘ３を咥えて口部ｘ１から着脱できるクランプ及び同キャップｘ３を真空吸着できる真空パッド（図示せず）をもつ着脱ヘッド１１ａを有している。

また、横行シリンダ１４で水平方向に操作される液体充填ノズル１２は固定状態の樹脂袋Ｘの口部ｘ１に向かって下降可能なノズル１２ａを有し、口部ｘ１に密着される同ノズル１２ａから一定量の液体が袋本体ｘ２の内部に注入される。

図示実施例の樹脂袋用液体充填機は、以上に述べたような構造であるから、樹脂袋供給台１上に位置した連続した樹脂袋Ｘの先端が袋本体ｘ２を持って口部リテーナ５上に引出され、キャップ着脱ユニット１１でキャップｘ３が口部ｘ１から外され、テーブル上で液体を充填された後、口部ｘ１がキャップｘ３で閉じられる。この後、ゲート部材の開放により図１の右方向に歩進され、充填済樹脂袋Ｘがミシン目Ｙに沿って他の樹脂袋Ｘから切離され、搬出コンベア３上のカートンＫ中に収容されることになる。

図５及び図６は樹脂袋Ｘの供給からミシン目Ｙに沿っての切離しまでの詳細を示し、図５（ａ）に示すように、樹脂袋供給台１上の最初の樹脂袋Ｘは袋本体ｘ２を持って、口部リテーナ５に導かれ、口部ｘ１を口部リテーナ５に位置した状態として口部ｘ１がゲート部材８Ａ，８Ｂに当るまで、口ガイド６Ａ，６Ｂに沿って移動される。つまり、図５（ａ）は最初の樹脂袋Ｘの口部ｘ１がストッパ部材９Ａ，９Ｂの直前にある状態であるが、この状態では、ゲート部材８Ａ，８Ｂが既にガイド溝７に介入している。

ゲート部材８Ａ，８Ｂに最初の樹脂袋Ｘの口部ｘ１が衝止されると、口部ｘ１検出手段により口部ｘ１が検出され、この口部ｘ１検出手段の検知信号により、退避していたストッパ部材９Ａ，９Ｂが図（ｂ）に示すように、ガイド溝７の内部に突出され、同口部ｘ１はゲート部材８Ａ，８Ｂとストッパ部材９Ａ，９Ｂとにより固定状態におかれる。
この後、ゲート部材８Ａ，８Ｂの上方で待機していたキャップ着脱ユニット１１が同口部ｘ１まで下降され、口部ｘ１にねじ込まれていたキャップｘ３が外され、キャップｘ３を保持したままキャップ着脱ユニット１１が上昇され、固定状態の口部ｘ１から水平方向に退避される。

次いで、液体充填ノズル１２が固定状態の口部ｘ１に対応した垂直方向の位置まで横行され、同液体充填ノズル１２は固定状態の口部ｘ１に先端が密着するまで下降され、樹脂袋Ｘの内部に所定量の液体が液体充填ノズル１２の先端から注入される。この液体充填の際、前述したように、口部リテーナ５はテーブルのテーブル面４ａよりも高い位置に設けられているため、袋本体ｘ２に充填される液体は、図１に２点鎖線で示したように、口部ｘ１から溢れることなく、収容される。なお、図示例で用いる液体充填ノズル１２には、一定容積または予め計量された液体が供給される。

一定量の液体を充填した後、液体充填ノズル１２は上昇かつ口部ｘ１の水平方向に退却され、次に、再びキャップ着脱ユニット１１が口部ｘ１の上方に復帰して、キャップ着脱ユニット１１の下降により口部ｘ１にキャップｘ３が緊締され、キャップ着脱ユニット１１が上昇され、最初の樹脂袋Ｘへの充填を完了する。

以上のようにして、最初の樹脂袋Ｘに対する液体充填を完了すると、図５（ｃ）に示すように、ゲート部材８Ａ，８Ｂがガイド溝７から一時的に退避するため、ゲート部材８Ａ，８Ｂで衝止されていた口部ｘ１が自由になり、袋本体ｘ２に充填された液体の重量で、自然に口部リテーナ５及び袋本体ｘ２が図１の右方向に移動する。

自重による充填済樹脂袋Ｘの移動後、図６（ａ）に示すように、ゲート部材８Ａ，８Ｂがガイド溝７に介入する位置に直ちに復帰するため、充填済樹脂袋Ｘに連続している次の樹脂袋Ｘが充填済樹脂袋Ｘの自重による移動に従動し、ガイド溝７に沿って移動し、ゲート部材８Ａ，８Ｂに衝止される。次の樹脂袋Ｘの口部ｘ１が口部検出手段で検出されると、この検出信号で、図（ｂ）示のようにストッパ部材９Ａ，９Ｂがガイド溝７内に進出し、ゲート部材８Ａ，８Ｂとストッパ部材９Ａ，９Ｂとで次の樹脂袋Ｘの口部ｘ１が固定され、充填が開始される。

勿論、ゲート部材８Ａ，８Ｂとストッパ部材９Ａ，９Ｂとで次の樹脂袋Ｘの口部ｘ１が固定された後は、何時でも、図６（ｂ）に示すように、ミシン目Ｙから充填済樹脂袋Ｘを未充填樹脂袋Ｘと切離すことができる。この切離しやカートンＫへの落し込みの場合、口部ｘ１やキャップｘ３に全く触れずに作業できるのは改めて指摘するまでもない。

なお、前記実施例においては、ゲート部材及びストッパ部材として、それぞれ一対のゲート部材８Ａ，８Ｂ及びストッパ部材９Ａ，９Ｂからなるものを例示したが、本発明においては、同構成に限定されるものではない。

本発明による樹脂袋用液体充填機の正面図である。 図１の２−２線に沿う拡大断面図である。 同樹脂袋用液体充填機の口部固定部の拡大平面図である。 図３の右側面図である。 （ａ）,（ｂ）,（ｃ）は樹脂袋供給から口部固定までの工程説明図である。 （ａ）,（ｂ）は液体充填後から次の樹脂袋の口部固定までの工程説明図である。

符号の説明

Ｘ 樹脂袋
ｘ１ 口部
ｘ２ 袋本体
ｘ３ キャップ
Ｙ ミシン目
Ｋ カートン
１ 樹脂袋供給台
２ 機体
３ 搬出コンベア
４ テーブル
５ 口部リテーナ
６Ａ，６Ｂ 口ガイド
７ ガイド溝
８Ａ，８Ｂ ゲート部材
９Ａ，９Ｂ ストッパ部材
１０ フォトカプラ
１０ａ 発光素子
１０ｂ 受光素子

Claims (4)

1. キャップで閉じられた硬質口部を袋本体の偏った部分にもちかつミシン目から個々の袋本体に分離できる連続樹脂袋の各袋本体に、液体を充填する樹脂袋用液体充填機であって、液体充填時に袋本体を受けるテーブル面よりも高い位置に前記硬質口部を保つ口部リテーナを機体に配置し、前記供給される樹脂袋の口部を一方向に案内する口ガイドを同口部リテーナに設け、供給される口部を衝止するゲート部材及び同ゲート部材と協働してキャップ着脱時、液体充填時に口部を固定するストッパ部材を前記口ガイドの出口端部に設け、液体充填時及びキャップ着脱時に固定状態におかれた前記口部位置までそれぞれ移動できる液体充填ノズル及びキャップ着脱ユニットを前記口ガイドの出口端部の上方に設け、キャップ着脱ユニットの移動操作で前記ゲート部材とストッパ部材とで口ガイドの出口端部に固定された前記口部からキャップを外し、液体充填ノズルによる同口部からの袋本体への液体充填後に、キャップ着脱ユニットに保持されたキャップを同口部に戻すことを特徴とする樹脂袋用液体充填機。
2. 前記ゲート部材は前記口ガイドに形成されるガイド溝の両側に位置されて操作手段で前記ガイド溝に対して進退操作される一対のゲート部材であり、前記ストッパ部材はこれらのゲート部材に隣合って配置されかつ独自の操作手段でガイド溝に対して進退操作される一対のストッパ部材であることを特徴とする請求項１記載の樹脂袋用液体充填機。
3. 機体の前記口部リテーナ側端部には折畳まれた連続樹脂袋を載置できる樹脂袋供給台が設けられ、同樹脂袋供給台とは反対側のテーブル側端部には充填済樹脂袋を収納するカートンが載置される搬出コンベアが設けられることを特徴とする請求項１及び請求項２の何れかひとつに記載の樹脂袋用液体充填機。
4. 前記ゲート部材と前記ストッパ部材との間にはゲート部材に衝止された口部を感知する検出器が配置され、同検出器の検出信号により、前記ストッパ部材が口部固定位置にかつゲート部材が一時的に前記ガイド溝から退避した位置にそれぞれ操作されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかひとつに記載の樹脂袋用液体充填機。