JP5869360B2 - 袋の脱気及びシール方法並びに装置 - Google Patents
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Description
この種の袋詰め包装機において、被包装物の充填後、袋口のシールを行う前に、必要に応じて袋のヘッドスペース部内の空気を排除する脱気工程が行われる(例えば特許文献1参照(ただし、特許文献1ではヘッドスペース部内の余剰蒸気を排除している))。袋がガセット袋の場合、袋の平面視の有効断面積が一般的な偏平状の平袋に比べて大きいため、前記ヘッドスペースも大きく、従って残気量も多くなり、脱気工程の必要性がより高い。
袋2が停止すると、図7(b)に示すように、前記駆動源が作動してプレスバー4,5が互いに接近し(矢印参照)、袋2のヘッドスペース部2aを外側から挟圧して、ヘッドスペース部2aを押し潰し(これに伴い、袋2は高さhだけ持ち上げられる)、ヘッドスペース部2a内の空気を袋口を通して排除する。続いて、グリッパー3,3の上方位置に配置された一対の熱板8,8が互いに接近して閉じ、袋2の袋口を熱シールする。
図8(a)は、被包装物1の充填量を減らすことにより充填高さTがT<T0となった例である。ここで、仮にプレスバー4,5の高さ方向の位置が、充填量の変更前後で変更されていないとすると、プレスバー4,5で袋2のヘッドスペース部2aを挟圧したとき、図8(b)に示すように、ヘッドスペース部2aは十分に押し潰されず、脱気が不十分となる。逆に、充填量を増やすことにより充填高さTがT>T0となった場合、プレスバー4,5で袋2のヘッドスペース部2aを挟圧したとき、ヘッドスペース部2aのフィルムにさらに過大な張力が作用する。
被包装物1の充填量を変更することに伴う上記問題は、充填量を変更するたびにプレスバー4,5の高さ方向の位置を変更することで、ある程度解決できる。しかし、この方法は、袋詰め包装機のオペレーターの負担が大きい。また、この方法では、充填量に意図しないバラツキが出ることに対しては対処できない。
特許文献3には、被包装物を充填した袋をコンベアに載せて間欠的に搬送し、所定の停止位置において押付部材でヘッドスペース部を外側から押し潰し、ヘッドスペース部内を脱気することが記載されている。
特許文献4に記載された方法によれば、袋2のヘッドスペース部2a内を脱気することができるが、図9(b)に示すように、ヘッドスペース部2aが押し潰されることに伴い、ヘッドスペース部2aのフィルムがしわになり、製品の見栄えが低下する。
また、前記検出器は、例えば、中間部を水平な支持軸で支持され鉛直面内で揺動自在とされた検出片と、前記検出片の一端の位置を検出して検出信号を発生する位置検出センサからなり、前記検出片の他端は前記昇降式袋底支持台に支持されて上昇する袋に接触して持ち上げられる。
なお、昇降式袋底支持台で袋を持ち上げるとき、袋に充填された被包装物の上面が一対のプレスバーの直下に達したとき昇降式袋底支持台を停止させ、次いで一対のプレスバーを作動させるので、前記プレスバーは被包装物の上面に沿って移動(互いに接近)することになる。このため、ヘッドスペース部の弛んだフィルムが被包装物の上面に沿って略平らになじみ、余剰部は上方に追いやられて、しわの少ない包装製品を得ることができる。
まず、図1〜図4は、本発明に係る脱気及びシール装置を、袋詰め包装機に適用した例を示す。
図1,2に示すように、本発明に係る脱気及びシール装置は、袋詰め包装機のグリッパー3,3の直下位置に配置され、互いに接近又は離反可能な一対のプレスバー4,5と、プレスバー4,5の下方位置に配置された昇降式袋底支持台16と、袋2が昇降式袋底支持台16により持ち上げられるとき、袋2内に充填された被包装物1の上面が所定高さに達したことを検出する検出器17と、開閉可能で閉じたとき袋2の袋口を熱シールする一対の熱板8,8と、昇降式袋底支持台16の昇降を制御する制御装置18を備える。
図1,2は、この袋詰め包装機において、被包装物1(例えば粉体)が充填された袋2(例えばガセット袋)の両側縁を挟持したグリッパー3,3が、所定の停止位置(脱気及びシール工程位置)で停止した時点の状態を示す。グリッパー3,3が前記停止位置に停止することに伴い、袋2は前記移送経路上の所定の停止位置に停止し、ここで袋2に対する脱気及びシール工程が行われる。前記プレスバー4,5、昇降式袋底支持台16、検出器17、及び熱板8,8は、この停止位置近傍に配置されている。
昇降式袋底支持台16は、グリッパー3,3に両側縁を挟持された袋2の底部より下に配置され、水平な支持面を有し、昇降ロッド22の上端に固定されている。昇降ロッド22の下端部は駆動源23(例えばサーボモータからなる)に接続され、この駆動源23が作動することで昇降式袋底支持台16が鉛直方向に昇降する。昇降式袋底支持台16は、下限位置HBと上限位置HTの間を昇降可能とされ、上昇前は下限位置HBに待機しており、上昇時は、後述するように、被包装物1の充填量に応じた停止位置H(上限位置HT又はそれより低い位置)まで所定速度で上昇し、そこで停止する。なお、昇降式袋底支持台16が上昇を開始してから上限位置HTに達するまでの所要時間をt0(最大所要時間)とし、前記停止位置Hに達するまでの所要時間をtとすると、t≦t0の関係が成り立つ。
検出片25は、支持軸24を中心として右回り(図1において右回り)に軽く付勢され、検出片25に外部から負荷が掛からないときは、図示しないストッパに当接して、図1に示す位置に停止する。このとき、検出片25の検出端25aは位置検出センサ26にごく近接している。
制御装置18は、昇降式袋底支持台16の駆動源23を制御し、駆動源23により昇降式袋底支持台16が所定のタイミングで上昇、停止、下降する。
プレスバー4,5は袋2のヘッドスペース部2aの弛んだフィルムを挟圧するので、該フィルムに従来のように高い張力が付加されず、フィルムにダメージを与えずに済む。また、昇降式袋底支持台16の上昇が前記のように制御されているから、被包装物の充填量(目標値)を変更した場合や、袋2への被包装物1の充填量にバラツキが出た場合でも、プレスバー4,5は常に被包装物1の上面の直上位置を挟持し、かつ適正な脱気を行うことができる。さらに、プレスバー4,5は袋2内の被包装物1の上面に沿って内向きに移動することから、袋2のヘッドスペース部2aの弛んだフィルムが被包装物1の上面に沿って略平らになじみ、余剰フィルムが上方に追いやられる。これにより、しわの少ない包装製品を得ることができる。
袋口の熱シール後、駆動源19,20,21が逆に作動してプレスバー4,5が互いに離反し、かつ熱板8,8が開き、さらに駆動源23が逆に作動して昇降式袋底支持台16が下降し、これらの部材が図1及び図2に示す初期位置に戻り、続いてグリッパー3,3及び袋2が次の停止位置に向けて移動を開始する。
図5に示す装置は、図1〜4に示す装置とは、次の2点のみで異なる。
(1)検出器17が光電センサからなる。この検出器17は、袋2内の被包装物1の上面が高さ方向の所定位置(プレスバー4,5の直下位置)に達したことを反射光により検出し、その検出信号を制御装置18(図1参照)に送信する。制御装置18は検出器17からの検出信号(ON信号)を受けて、昇降式袋底支持台16の駆動源23(図1参照)の作動を停止させ、これにより昇降式袋底支持台16及び袋2の上昇が停止する。
袋2の移送経路の内側にあるプレスバー5の駆動源20が不要となることで、本発明に係る袋の脱気及びシール装置の構造が簡素化する。また、プレスバー5の駆動源20と、通常グリッパー3,3の直下位置に配置される該グリッパー3,3の開閉機構の間の干渉を、設計上考慮する必要がない利点がある。一方、プレスバー4,5により袋2のヘッドスペース部2aを挟圧するとき、内側のプレスバー5が固定で袋2内の被包装物1の上面に沿って移動しないことにより、脱気及びシ−ル後の製品袋において、ヘッドスペース部2aの内側(プレスバー5側)のフィルムにしわが残ることがある。しかし、製品袋の上面全体にしわが形成される場合(特許文献4)に比べると、見栄えは段違いに改善される。
図6に示す袋詰め包装機は、袋2に被包装物1を充填する充填装置31(ホッパー32のみ示す)、充填済みの袋2の袋口をシールする包装装置33、及び包装装置33でシールされた袋2を搬出する図示しない搬出コンベアからなる。
充填装置31では、袋2は直線的な移送経路に沿って間欠的に移送され(A〜Cは袋2の停止位置)、停止位置B(充填位置)において、被包装物1がホッパー32を通して袋2内に充填される。被包装物1を充填された袋2は、次の停止位置Cから、図示しない受渡し装置により包装装置33に送られ、グリッパー3,3により両側縁部を挟持される。
前記移動経路に沿って間欠移動するグリッパー3,3及び袋2が停止位置Eを過ぎ、次いで停止位置Fに達する前に、グリッパー3,3が互いの間隔を広げ、袋2の袋口を緊張させる。停止位置Fは袋2の脱気及びシール工程が行われる位置であり、この停止位置Fに本発明に係る脱気及びシール装置(図1〜5参照)が配置される。図6では、前記脱気及びシール装置のうち、一対のプレスバー4,5、一対の熱板8,8、及び昇降式袋底支持台16のみが図示されている。この脱気及びシール装置の作動については説明を省略する。
停止位置Jでは、グリッパー3,3が開いて袋2が解放される。この袋2は図示しない移送手段により、図示しない前記搬出コンベア上に移送され、次の工程位置に向けて搬出される(白抜き矢印参照)。
2 被包装物が充填された袋
3 グリッパー
4,5 プレスバー
8 熱板
16 昇降式袋底支持板
17 検出器
18 制御装置
19,20,21,23 駆動源
24 支持軸
25 検出片
25a 検出端
25b 作動端
26 位置検出センサ
Claims (5)
- 両側縁部を一対のグリッパーで挟持され被包装物が充填された袋のヘッドスペース部を一対のプレスバーにより外側から挟圧して、前記ヘッドスペース部内の空気を排除した後、前記袋の袋口をシールする袋の脱気及びシール方法において、前記袋の底部を昇降式袋底支持台で支持して前記袋を上昇させ、前記袋のヘッドスペース部のフィルムを弛ませ、その際、前記袋に充填された被包装物の上面が前記プレスバーの直下に達したことを検出器により検出し、その検出信号に基づいて前記昇降式袋底支持台の上昇を停止し、前記一対のプレスバーの一方又は両方を前記被包装物の上面に沿って移動させ前記袋のヘッドスペース部を外側から挟圧することを特徴とする袋の脱気及びシール方法。
- 両側縁部を一対のグリッパーで挟持され被包装物が充填された袋のヘッドスペース部を一対のプレスバーにより外側から挟圧して、前記ヘッドスペース部内の空気を排除した後、前記袋の袋口をシールする袋の脱気及びシール装置において、前記グリッパーの下方位置に配置され、互いに接近又は離反可能な前記一対のプレスバーと、前記グリッパーの上方位置に配置され、開閉可能で閉じたとき前記袋の袋口を熱シールする一対の熱板と、前記一対のプレスバーの下方位置に配置され、昇降可能で上昇するとき前記袋の袋底を支持して前記袋を共に上昇させ、前記袋のヘッドスペース部のフィルムを弛ませる昇降式袋底支持台と、前記昇降式袋底支持台が上昇するとき前記袋に充填された被包装物の上面が前記プレスバーの直下に達したことを検出する検出器と、前記昇降式袋底支持台の昇降を制御し、前記検出器の検出信号に基づき前記昇降式袋底支持台の上昇を停止させる制御装置を備え、前記昇降式袋底支持台が停止した後前記一対のプレスバーが前記被包装物の上面に沿って互いに接近して前記ヘッドスペース部を挟圧し、続いて前記一対の熱板が閉じて袋口のシールを行うことを特徴とする袋の脱気及びシール装置。
- 前記袋の脱気及びシール装置は、袋の両側縁部を一対のグリッパーで挟持し、前記袋を所定の移送経路に沿って間欠的に移送するとともに、移送の過程で前記グリッパーで挟持した袋に対し、袋口の開口、袋内への被包装物の充填、袋の脱気及び袋口のシール等の各種包装処理操作を順次施す袋詰め包装機の一部であり、前記昇降式袋底支持台、プレスバー及び熱板は、前記移送経路上の停止位置の1つに配置されることを特徴とする請求項2に記載された袋の脱気及びシール装置。
- 前記袋の脱気及びシール装置は、被包装物を充填した袋の両側縁部を一対のグリッパーで挟持し、前記袋を所定の移送経路に沿って間欠的に移送するとともに、移送の過程で前記グリッパーで挟持した袋に対し、袋の脱気及び袋口のシール操作を施す包装機の一部であり、前記昇降式袋底支持台、プレスバー及び熱板は、前記移送経路上の停止位置の1つに配置されることを特徴とする請求項3に記載された袋の脱気及びシール装置。
- 前記検出器は、中間部を水平な支持軸で支持され鉛直面内で揺動自在とされた検出片と、前記検出片の一端の位置を検出して検出信号を発生する位置検出センサからなり、前記検出片の他端は前記昇降式袋底支持台に支持されて上昇する袋に接触して持ち上げられることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載された袋の脱気及びシール装置。
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