JP5658471B2

JP5658471B2 - 袋状容器充填装置

Info

Publication number: JP5658471B2
Application number: JP2010066748A
Authority: JP
Inventors: 与晃若林; 竜弘中田; 西村　哲也; 哲也西村
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA; Shibuya Corp
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA; Shibuya Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011195190A

Description

本発明は、点滴用の輸液バッグ等の袋状容器の開口部に充填ノズルを挿入し、袋状容器内に液体を充填し、あるいは窒素置換等の気体の給排を行う袋状容器充填装置に関するものである。

点滴用の輸液バッグ等の袋状容器に液体等の内容物を充填して密封する装置は従来から各種用いられている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。このような袋状容器充填装置では、例えば、充填される液体が酸素を嫌う性質の液体の場合には、袋状容器内の酸素の残存量を極力少なくすることが要求される。そのためには、輸液バッグの開口部に充填ノズルを挿入して液体の充填や窒素置換を行う際に、充填ノズルの外周面と輸液バッグの開口部の内面との間の隙間をできるだけ少なくすることが望ましい。

前記特許文献１に記載された袋詰包装機の包装袋の脱気方法の発明は、「袋内にノズルを挿入し、緊張手段で袋口を緊張させて蒸気噴射を行う」ようにしている。つまり、袋口の両側を緊張手段（把持爪２ａ、２ｂ）によって引っ張ることによりノズルと袋口との隙間を小さくしようとしている。また、この特許文献１には、包装袋内に扁平状のノズルを挿入し、袋口を横方向に緊張させる構成も記載されている。

また、特許文献２には、気密包装用袋の開口、この袋内への物品の挿入、この袋の閉口、閉口時にくわえさせた吸気管を介して行う袋内の脱気、閉口した口部のシール、の各工程を順次行う気密包装装置が記載されている。この発明に係る装置では、袋体の口部を閉口する際に、脱気手段の吸気管をくわえさせて、スポンジ等の柔軟な弾性体からなる押圧体で両側から押さえるようにしている。

特開平８−１６９４１６号公報特開２００１−１７１６１２号公報

前記特許文献１に記載された発明の構成では、袋状容器の開口部（包装袋の袋口）にノズルを挿入して袋口を横方向に緊張させるだけなので、ノズルの形状を扁平にする等の工夫をしなければ、袋状容器の開口部とノズルの外面との間の隙間を小さくすることはできない。また、たとえノズルの形状を扁平にしたとしても、隙間を充分に小さくすることは困難である。

また、特許文献２に記載された発明の構成では、押圧体で両側から押さえているので、柔らかな材質の袋体であれば、袋体とノズルとの間の隙間をある程度小さくすることはできるが、例えば、輸液バッグ等のように厚みがあり、比較的硬い可撓性の材質を用いている場合には、スポンジ等の柔軟な押圧体で押圧してもうまく変形せず、隙間を小さくすることができないという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、袋体の開口部にノズルを挿入して液体の充填や気体の給排を行う際に、袋体とノズルとの間を確実にシールすることができる袋体容器充填装置を提供することを目的とするもので、袋状容器に形成された開口部を上方に位置させて保持する保持手段と、袋状容器に挿入可能な充填ノズルと、袋状容器内に充填する液体を前記充填ノズルに供給する液体供給手段と、開閉可能に配置され、前記開口部に挿入した充填ノズルを開口部の外側から挟持する一対のクランプ部材とを備え、前記一対のクランプ部材は、充填ノズルの外周面とこのクランプ部材とによって袋状容器を保持する第１挟持面と、両クランプ部材間に袋状容器を挟持する第２挟持面とを有するとともに、これら両クランプ部材の第２挟持面と第１挟持面との境界に、一方が凸部で他方が凹部の嵌合部を形成し、これら凹部と凸部を噛み合わせて袋状容器を挟持することを特徴とするものである。

本発明の袋状容器充填装置は、袋状容器の開口部に挿入した充填ノズルを、袋状容器の両面を外側から押さえる一対のクランプ部材を設け、かつ、このクランプ部材の、前記充填ノズルの外面側から袋状容器を押さえる位置と隣接した位置に、一方が凸で他方が凹となって噛み合う凹凸部を形成したので、充填ノズルと袋状容器との間の隙間を極めて小さくすることができるという効果を奏する。

図１は袋状容器充填装置の構成を簡略化して示す図である。（実施例１）図２は図１に示す袋状容器充填装置の縦断面図である。図３は一対のクランプ部材の平面図である。図４は第２の実施例に係るクランプ部材の平面図である。（実施例２）

袋状容器は開口部を有しており、この開口部を上方に位置させて保持手段によって保持される。この袋状容器の開口部内に挿入可能な充填ノズルが配置されており、液体供給手段から充填ノズルに液体を供給して袋状容器内に充填する。開閉可能な一対のクランプ部材を備えており、袋状容器の開口部内に挿入した充填ノズルを、開口部の外側から挟持する。前記一対のクランプ部材は、開口部内に挿入された充填ノズルの外側から袋状容器を挟持する第１挟持面と、この第１挟持面の両側に配置され、袋状容器の両面を挟持する第２挟持面とを有している。第２挟持面の、前記第１挟持面との境界部に、クランプ部材の一方が凸部で、他方が凹部となる凹凸部を形成して、これら両クランプ部材の凹凸部を噛み合わせることにより袋状容器を保持するようにしているので、充填ノズルと袋状容器との隙間を極小化するという目的を達成することができる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この発明に係る袋状容器充填装置によって液体が充填される容器２は、可撓性を有する素材から形成されている輸液バッグ等の袋状容器であり、両側部２ａ、２ｂおよび底部２ｃ（図２参照）が溶着され、さらに、上部２ｄの両側部２ｄａ、２ｄｂが溶着されており、上部２ｄの両側溶着部２ｄａ、２ｄｂの中央に開口部２ｅが形成されている。この輸液バッグ２は、前記開口部２ｅを上方にして、両側部２ａ、２ｂを一対のグリッパ４Ａ、４Ｂに保持された状態で充填ポジションＦに供給される。

前記充填ポジションＦの、輸液バッグ２が供給される位置の上方に、この輸液バッグ２内に液体を充填する充填ノズル６が設置されている。充填ノズル６は、鉛直方向を向いた充填ノズル昇降用エアシリンダ８のピストンロッド８ａに、水平な連結部材９を介して連結されており、このエアシリンダ８の作動によって昇降できるようになっている。充填ノズル６は、下降したときに、先端部６ａ（下端部）が前記輸液バッグ２の開口部２ｅから内部に挿入される。

充填ノズル６は二重管構造になっており、内部に薬液供給通路と気体通路が形成されている（いずれも図示せず）。薬液供給通路は、供給配管１０を介して薬液供給手段１２に接続されており、前記供給配管１０に設けた開閉バルブ１４を開放することにより、薬液供給手段１２から充填ノズル６へ薬液を供給することができる。

充填ノズル６内の気体通路は、給排配管１６に設けられた三方弁１８を介して、真空ポンプなどの吸引手段２０と、窒素ガス供給手段２２に接続されている。三方弁１８を切り換えて、気体通路を吸引手段２０側に連通すると、給排配管１６および充填ノズル６内の気体通路を介して輸液バッグ２内を吸引し、また、窒素ガス供給手段２２側に連通すると、給排配管１６および気体通路を介して輸液バッグ２内に窒素ガスを供給することができる。

充填ポジションＦには、前記一対のグリッパ４Ａ、４Ｂの位置と直交する方向を向けて、輸液バッグ２の開口部２ｅを両面側から挟む一対のクランプ部材（第１クランプ部材２４と第２クランプ部材２６）が配置されている。両クランプ部材２４、２６は、互いに向かい合うようにして水平に配置されたクランプ部材開閉用エアシリンダ２８、３０のピストンロッド２８ａ、３０ａにそれぞれ取り付けられており、これら両エアシリンダ２８、３０を同時に作動させることにより、輸液バッグ２の開口部２ｅとこの開口部２ｅ内に挿入された充填ノズル６とを挟持するようになっている。

一対のクランプ部材２４、２６の互いに対向する面（開口部２ｅ内に充填ノズル６が挿入された輸液バッグ２を両側から挟み込む面）は、図３に示すように、開口部２ｅ内に挿入された充填ノズル６を輸液バッグ２の外側から押さえる第１挟持面２４ａ、２６ａと、その第１挟持面２４ａ、２６ａの両側に連続して位置し、輸液バッグ２を直接挟み込む第２挟持面２４ｂ、２６ｂとを有している。各クランプ部材２４、２６の第１挟持面２４ａ、２６ａは、それぞれ充填ノズル６の外径とほぼ同じかあるいは僅かに大きい内径を有する半円弧状をしている。また、第２挟持面は２４ｂ、２６ｂは、前記第１挟持面２４ａ、２６ａとの境界部分に設けられた凹凸形状の嵌合部（この凹凸の嵌合部の形状については後に説明する）と、その外側に形成された平坦部２４ｅ、２４ｆ、２６ｅ、２６ｆとを有している。

第２挟持面２４ｂ、２６ｂの嵌合部は、第１クランプ部材２４と第２クランプ部材２６の一方に設けられている凸部と他方に設けられている凹部とが互いに噛み合うようになっている。この実施例では、第１クランプ部材２４の中央に形成されている第１挟持部２４ａの、図３の右側に示す位置に前記平坦部２４ｅよりも凹陥した凹部２４ｃが形成され、一方、第２クランプ部材２６には、前記第１クランプ部材２４の凹部２４ｃと対向する位置に、この凹部２４ｃに嵌合する凸部２６ｃが形成されている。また、両クランプ部材２４、２６の中央に形成された第１挟持部２４ａ、２６ａの、図３の左側には、第２クランプ部材２６に凹部２６ｄが形成され、第１クランプ部材２４側にその凹部２６ｄに嵌合する凸部２４ｄが形成されている。これら２つのクランプ部材２４、２６を突き合わせると、前記充填ノズル６を挟み込む第１挟持面２４ａ、２６ａの両側の第２挟持面２４ｂ、２６ｂは、中間に輸液バッグ２を挟んで隙間なく当接した状態になる。なお、この実施例では、第１クランプ部材２４の第２挟持面２４ｂは、第１挟持面２４ａの両側に位置する凹部２４ｃと凸部２４ｄおよびその外側の両平坦部２４ｅ、２４ｆによって構成されている。また、第２クランプ部材２６の第２挟持面２６ｂは、第１挟持面２６ａの両側に位置する凸部２６ｃと凹部２６ｄおよびその外側の両平坦部２６ｅ、２６ｆによって構成されている。

以上の構成に係る袋状容器充填装置の作動について説明する。袋状容器（輸液バッグ）２は、開口部２ｅを上にして両側部２ａ、２ｂを一対のグリッパ４Ａ、４Ｂに保持されて充填ポジションＦに供給される。両側部２ａ、２ｂをグリッパ４Ａ、４Ｂに保持された状態では、輸液バッグ２の開口部２ｅが閉じているので、充填ポジションＦに設けられている輸液バッグ開口手段（図示せず）によって、輸液バッグ２の開口部２ｅを開く。続いて、充填ノズル昇降用エアシリンダ８の作動によって充填ノズル６を下降させて、その下端部６ａを輸液バッグ２の開口部２ｅ内に挿入する。

その後、クランプ部材開閉用エアシリンダ２８、３０を作動させて、第１クランプ部材２４および第２クランプ部材２６を、前進させてその前面側を輸液バッグ２を挟んで突き当てる。すると、両クランプ部材２４、２６の中央の第１挟持部２４ａ、２６ａが、輸液バッグ２の両面を介して充填ノズル６の外面を押さえて保持する。また、第１挟持部２４ａ、２６ａの両側に位置する第２挟持部２４ｂ、２６ｂは、輸液バッグ２の充填ノズル６が挿入されている位置の両側を直接挟み込む。

輸液バッグ２の、開口部２ｅ内に挿入されている充填ノズル６の外周面に接触している部分と、その外側の部分との境界は、前記両クランプ部材２４、２６の凹部２４ｃ、２６ｄと凸部２４ｄ、２６ｃによって挟み込まれる。充填ノズル６に最も近い部分は、図３の右側では、第１クランプ部材２４の第１挟持部２４ａと凹部２４ｃとの間の突起２４ｇの先端と、第２クランプ部材２６の第１挟持部２６ａと凸部２６ｃとの境界点２６ｇとによって挟み込まれ、さらにその外側の部分は、第１クランプ部材２４の凹部２４ｃと第２クランプ部材２６の凸部２６ｃによって急激に折り曲げられた状態になる。また、図３の左側では、第１クランプ部材２４の第１挟持部２４ａと凸部２４ｄとの境界点２４ｈと、第２クランプ部材２６の第１挟持部２６ａと凹部２６ｄとの間の突起２６ｈの先端とによって挟み込まれ、さらにその外側の部分は、第１クランプ部材２４の凸部２４ｃと第２クランプ部材２６の凹部２６ｃによって急激に折り曲げられた状態になる。このように両クランプ部材２４、２６によって、充填ノズル６が開口部２ｅに挿入された状態で輸液バッグ２を挟持すると、その第１挟持部２４ａ、２６ａと第２挟持部２４ｂ、２６ｂとによって、輸液バッグ２の充填ノズル６に接触している部分と、その両側の部分との境界が折り曲げられた状態になるので、この境界部分にできる隙間を極めて小さくすることができる。

前記のように一対のクランプ部材２４、２６によって充填ノズル６を挿入した輸液バッグ２を挟持した後、三方弁１８を吸引手段２０側に切り換えて輸液バッグ２内を所定時間吸引する。その後、三方弁１８を切り換えて閉鎖位置にする。この状態で供給配管１０の開閉バルブ１４を開放して、薬液供給手段１２から供給配管１０を通って薬液を供給し、輸液バッグ２内に充填する。この実施例では、充填方式はタイマー充填であり、所定時間経過したら開閉バルブ１４を閉鎖して充填を停止する。続いて、三方弁１８を窒素ガス供給手段２２側に切り換えて、窒素ガス供給手段２２から給排配管１６を通して充填ノズル６へ送り、輸液バッグ２内の液体よりも上部の空間に供給する。充填ポジションＦには、図示しないヒートシール手段（図示せず）が設けられており、液体の充填および窒素置換を行った後、このヒートシール手段によって前記クランプ部材２４、２６および充填ノズル６の先端６ａよりも下方の位置を溶着する。このようにして充填工程が完了した後、両クランプ部材２４、２６を後退させるとともに、充填ノズル６を上昇させて輸液バッグ２の開口部２ｅから抜き取る。その後、両グリッパ４Ａ、４Ｂによって保持したまま充填ポジションＦから排出する。

前記第１実施例では、図３に示すように、第１クランプ部材２４の中央に形成された第１挟持部２４ａの一方の側部（図３の右側の側部）に凹部２４ｃを、そして他方の側部（図３の左側の側部）に凸部２４ｄを形成し、第２クランプ部材２６には、前記凹部２４ｃに嵌合する凸部２６ｃと、凸部２４ｄに噛み合う凹部２６ｄを形成したが、両クランプ部材２４、２６の充填ノズル６を保持する第１挟持部２４ａ、２６ａの両側に形成した凹凸部２４ｃ、２６ｃ、２４ｄ、２６ｄの形状をその他の形状とすることもできる。図４は実施例２のクランプ部材（第１クランプ部材１２４と第２クランプ部材１２６）の形状を示す平面図であり、その他の構成は前記実施例１と同一なので、同一の部分には図３の符号に１００を加えた符号を付してその説明を省略する。

この実施例の第１クランプ部材１２４は、前記第１実施例と同様に中央部に半円弧状の第１挟持部１２４ａが形成され、その一方の側部（図４の右側の側部）に凹部１２４ｃが、そして、他方の側部（図４の左側の側部）に凸部１２４ｄが形成されている。さらに、凹部１２４ｃの外側に隣接して大きい凸部１２４ｊが、そして凸部１２４ｄに隣接して大きい凹部１２４ｋが形成されている。また、第２クランプ部材１２６には、前記第１クランプ部材１２４と逆に、中央の第１挟持部１２６ａの右側に、凸部１２６ｃおよび大きい凹部１２６ｊが形成され、左側に、凹部１２６ｄおよび大きい凸部１２６ｋが形成されている。この実施例では、第１挟持部１２４ａ、１２６ａに隣接した凹部と凸部（１２４ｃと１２６ｃ、１２４ｄと１２６ｄ）によって一度折り曲げられた輸液バッグ２が、その外側の大きい凹部と大きい凸部（１２４ｊと１２６ｊ、１２４ｋと１２６ｋ）とによって、逆方向に再度折り曲げられる。この実施例でも前記第１実施例と同様に、輸液バッグ２の充填ノズル６が挿入されている位置と、輸液バッグ２が直接圧接される位置との境界部分にできる隙間を極めて小さくすることができる。

２袋状容器（輸液バッグ）
２ｅ開口部
４Ａ保持手段（グリッパ）
４Ｂ保持手段（グリッパ）
６充填ノズル
１２液体供給手段（薬液供給手段）
２４クランプ部材（第１クランプ部材）
２６クランプ部材（第２クランプ部材）
２４ａ（第１クランプ部材の）第１挟持面
２６ａ（第２クランプ部材の）第１挟持面
２４ｂ（第１クランプ部材の）第２挟持面
２６ｂ（第２クランプ部材の）第２挟持面
２４ｃ第１クランプ部材の凹部
２６ｃ第２クランプ部材の凸部
２４ｄ第１クランプ部材の凸部
２６ｄ第２クランプ部材の凹部

Claims

袋状容器に形成された開口部を上方に位置させて保持する保持手段と、袋状容器に挿入可能な充填ノズルと、袋状容器内に充填する液体を前記充填ノズルに供給する液体供給手段と、開閉可能に配置され、前記開口部に挿入した充填ノズルを開口部の外側から挟持する一対のクランプ部材とを備え、
前記一対のクランプ部材は、充填ノズルの外周面とこのクランプ部材とによって袋状容器を保持する第１挟持面と、両クランプ部材間に袋状容器を挟持する第２挟持面とを有するとともに、
これら両クランプ部材の第２挟持面と第１挟持面との境界に、一方が凸部で他方が凹部の嵌合部を形成し、これら凹部と凸部を噛み合わせて袋状容器を挟持することを特徴とする袋状容器充填装置。