JPH0140802Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は液体カートン充填機に多用できる液体
カートンのシール装置に関するものである。

（従来の技術） 最近構成がポリエチレン、板紙、ポリエチレン
（板紙の両側をポリエチレンでコーテイングした
もの）の３層から成るカートン容器や、構成がポ
リエチレン、板紙、ポリエチレン、アルミ箔、ポ
リエチレン、（板紙側が外面、アルミ箔側が内面）
の５層から成るカートン容器が市場にかなり出廻
つている。なお、前記内外面のポリエチレンはサ
ーモプラスチツク材料であるため、十分溶融する
程度の熱を加えられてその後冷却されると、溶着
する性質をもつている。

次にカートン容器の形態例を第１図に示す。な
お、第１図は説明の便のため１部切截した斜視図
としてある。第１図において、カートン容器１の
中には牛乳、ジユース、清酒等の液体２が充填さ
れており、液体２が液位Ｈの高さまで入つている
状態を示している。また３は液位の上部のヘツド
スペースで、空気が入つている。

このようなカートン容器１は、第２図に示す底
部を成形された半完成品の状態から、第３図に示
す頂上部の折込みぐせ工程を経て中味の液体２が
充填された後、第４図に示す頂上部の液密シール
をされ、更に第１図に示すように頂上部がフラツ
トに折込まれ、溶着されることにより製品とな
る。

第２図において６及び７はカートン容器１の頂
上部の前部パネル及び後部パネルで、８と９はカ
ートン容器１の頂上部の側部パネルである。１
１，１２は前記前部パネル６に設けられた折込罫
線であるが、前記後部パネル７にも同様な折込罫
線１１′，１２′が設けられている。また１３，１
４，１５，１６，１７，１８は前記側部パネル８
に設けられた折込罫線で、前記側部パネル９にも
同様の折込罫線１３′，１４′，１５′，１６′，１
７′，１８′が設けられている。なお、第３図に示
した頂上部の折込みぐせ工程は、折込罫線１１，
１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１
１′，１２′，１３′，１４′，１５′，１６′，１
７′，１８′に沿つて順次折込まれて実施される。

次に第４図において斜線部で示す１９は液密シ
ール部である。なお、液密シールは頂上部の前部
パネル６及び後部パネル７が、第４図に示すよう
に同前部パネル６及び後部パネル７のカートン１
の基体側の下半部６Ａ及び７Ａがカートン容器１
の基体の側壁１０とほぼ直角になるまで十分に折
込まれた状態で行なわれる。２０は頂上部の前部
パネル６及び後部パネル７の上半部６Ｂおよび７
Ｂが液密シールされて、上方にほぼ直立した状態
で突出した閉込みパネルである。なお、第１図は
閉込みパネル２０が頂上部の前部パネル６の下半
部６Ａの上に折込まれ、閉込みパネル２０と同前
部パネル６の下半部６Ａの夫々係合する部分が溶
着された状態を示す。

第５図は前記の如く第１図〜第４図をもとに説
明した工程に沿つて、カートン１を製造する液体
カートン充填機３０を示す平面図で、説明に必要
な箇所のみを記載した図である。第５図において
３１Ａ，３１Ｂはカートン１を搬送するための一
対の搬送枠で、Ｌ字形の形状をしていてカートン
１の基体部の高さ方向の一稜線と係合するように
なつており、エンドレスチエーン３２にピツチＰ
の間隔で取付けられており、チエーン３２は機械
本体（図示せず）に軸支された一対のスプロケツ
ト３３，３３Ａにより張設されている。

３４はチエーン３２と同様のチエーンで、前記
搬送枠３１Ａ，３１Ｂと同様な一対の搬送枠３５
Ａ，３５ＢをピツチＰの間隔で備えており、機械
本体（図示せず）に軸支された一対のスプロケツ
ト３６，３６Ａにより張設されている。そして前
記チエーン３２と３４は、カートン１が搬送枠３
１Ａ，３１Ｂ，３５Ａ，３５Ｂにうまく係合する
ようにセツトされている。又チエーン３２と３４
は、駆動装置（図示せず）によつてカートン１を
矢印３７の向きに間欠的に、ピツチＰの間隔で搬
送するように駆動動される。３８はカートン１が
チエーン３２，３４によつて搬送されるときのカ
ートン１を支えるレールで、機械本体（図示せ
ず）に固定されており、カートン１が同レール３
８上を摺動するようになつている。

また第５図に於いて、は第２図に示した底部
が成形されたカートン１が供給される工程であ
る。は第３図に示したカートン１の頂上部に折
込みぐせをつける工程である。Ｖは中味の液体２
を充填する工程である。は頂上部を第４図に示
すような状態まで折込む工程である。は第４図
に示す閉込みパネル２０のように頂上部を液密シ
ールする工程である。は頂上部を第１図に示す
ようにフラツトに折込み、溶着する工程である。
なお、，はの工程からの工程に至る過程
の工程を示すが、詳細な説明は省略する。同様に
，，，XI，も説明を省略する。チエー
ン３２，３４は〜の各工程で所要の作業が
なされるに十分な時間だけ、カートン１の搬送を
停止するように間欠的に駆動される。

第６図は第５図のＡ〜Ａ断面で、液密シール装
置４０を説明するための図である。なお、第６図
は超音波振動を利用した超音波シールの場合を示
している。さて第６図に於いて４１はホーンで、
その先端４１Ａが頂上部の後部パネル７の上半部
７Ｂと係合する位置に設けられ、超音波振動子４
２に連結されて同振動子４２により約20000ヘル
ツの周波数で振動されるようになつている。４３
はアンビルで、エアシリンダ４４によつて矢印４
５の方向に動かされるようになつており、前記超
音波振動子４２及びエアシリンダ４４は機械本体
（図示せず）に取付けられている。またアンビル
４３は、制御装置（図示せず）の指令によつてカ
ートン１がチエーン３２，３４によつて搬送され
ている間は頂上部の前部パネル６の上半部６Ｂと
係合しない位置にエアシリンダ４４で後退させら
れ、カートン１が所定の位置に搬送されて停止す
ると、エアシリンダ４４の作動によつて前部パネ
ル６の上半部６Ｂと係合してアンビル４３とホー
ン４１の間にカートン１の液密シール部を適正な
圧力をかけて挟み込むように駆動される。

次いで制御装置（図示せず）からの指令に基づ
きホーン４１が超音波振動子４２によつて振動さ
せられ、カートン１の頂上部がホーン４１とアン
ビル４３に適正な圧力で挟まれてホーン４１が所
要時間超音波振動すると、前部パネル６及び後部
パネル７の液密シール部１９のポリエチレンが溶
融する。又制御装置（図示せず）からの指令に基
づいてホーン４１が所要時間超音波振動したの
ち、カートン１の頂上部をホーン４１とアンビル
４３に適正な圧力で所要時間挟まれたままにして
おくと、前記の溶融したポリエチレンが冷却され
ることにより頂上部の前部パネル６と後部パネル
７の液密シール部１９が固着される。液密シール
が終了すると、アンビル４３は制御装置（図示せ
ず）からの指令に基づいてエアシリンダ４４の作
動により後退させられる。次いでチエーン３２，
３４によつてカートン１が搬送され、前記作動を
繰返す。

以上第５図、第６図をもとに従来のカートン１
の頂上部の液密シール装置を説明したが、従来の
方法及び装置には次のような欠点があつた。即
ち、第１図に示すようにどうしてもヘツドスペー
ス３が生じ、このヘツドスペース３の空気により
液体２の種類によつては液体２が酸化、変敗さ
れ、風味が低下するとともに腐敗を招く虞れがあ
つた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来のカートンの液密シール装置では、ヘツド
スペースが生じて液体が酸化し、変敗し、風味も
低下して腐敗を招くなどの問題があつたので、本
考案はこの問題点を解決しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、四側面を有する筒状体であ
る液体カートンの供給工程から充填工程、頂上部
液密シール工程等の一連の工程にわたつて、同カ
ートンがチエーンに取付けられた搬送枠により基
体部の高さ方向の一稜線を係合されると共に、レ
ールによつて同カートンの底部を支持されて間欠
的に搬送され、同頂上部液密シール工程に互に連
動する液密シール装置とカートン側壁押圧装置を
備え、同カートン側壁押圧装置は前記搬送枠と別
体に形成されると共に、同搬送枠と連動して移動
するカムと、同カムと係合してカートン側壁を押
圧する進退可能な突棒を有し、同突棒が突押しさ
れた時には前記搬送枠は駆動が停止され、同搬送
枠が駆動される時には同突棒は後退して相互に干
渉しないようになつており、前記液密シール装置
は前記押圧装置がカートン側壁を押圧したとき作
動し、カートンの液密シール部を溶着するように
してなるもので、これを問題点解決のための手段
とするものである。

（作用） 搬送枠と連動して移動するカムと係合してカー
トン側壁を突棒で押圧することにより、カートン
に充填された液体の液面を押し上げてヘツドスペ
ース内の残存空気を押し出し、前記突棒がカート
ン側壁を押圧したとき作動する液密シール装置で
カートンの液密シール部を溶着する。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面について説明する。
第７図及び第８図は本考案の実施例を示す液体カ
ートン充填機のカートン側壁押圧装置７０の側面
図で、第７図は第６図に対応する図面、第８図は
第７図のＢ〜Ｂ断面図であるが、前記従来機と同
一部分は同一の符号を用いて説明することにす
る。

第７図及び第８図において、７１は突棒で、フ
レーム６０に取付けられたガイド７２のガイド穴
７２Ａにガイドされて、矢印７３Ａ，７３Ｂの方
向に摺動されるようになつており、突棒７１の先
端７１Ａがカートン１の基体の側壁１０を突押し
するようになつている。７４はスプリングで、突
棒７１に設けられたフランジ７１Ｂとガイド７２
の側面７２Ｂとの間にあつて、突棒７１を矢印７
３Ｂの向きに押しつけるよう付勢している。

７５はローラで、突棒７１に取付けられた軸７
６のまわりを回転するようになつている。７７は
カムで、ローラ７５と係合するカム面７７Ａを有
し、穴７７Ｂを介してロツドド７８に取付けられ
ている。ロツド７８は、フレーム６０に取付けら
れたガイド７９にガイドされて、矢印８０Ａ，８
０Ｂの方向に作動するようになつている。また突
棒７１は第７図及び第８図のカートン１のＦ側、
Ｒ側で対向してカートン１の基体の側壁１０を突
押しできるようになつており、Ｆ側とＲ側のロツ
ド７８は、フレーム６０の下方で連結板８１によ
つて連結されている。

８２はスプリングで、フレーム６０の下面６０
Ａと連結板８１の上面８１Ａとの間にあり、ロツ
ド７８を矢印８０Ｂの方向に付勢している。８３
はカムで、外周面が連結板８１の下面８１Ｂと接
触しており、フレーム６０に軸支された回転軸８
４に固定されている。軸８４は機械の作動中は一
定速度で連続して回転するようになつている。な
お、突棒７１の前記先端７１Ａはチエーン３２，
３４が第５図の場合と同様に間欠的に駆動されて
いる間は矢印７３Ｂの向きに作動して、同チエー
ン３２，３４及び搬送枠３１Ａ，３１Ｂ，３５
Ａ，３５Ｂと干渉しないような位置におかれてい
る。

また、突棒７１が矢印７３Ａの向きに作動する
ときは、前記チエーン３２，３４及び搬送枠３１
Ａ，３１Ｂ，３５Ａ，３５Ｂは駆動が停止してい
て干渉しないようになつている。なお、図面に示
す突棒７１を矢印７３Ａ，７３Ｂ方向に移動させ
る機構は１例を示すものであり、この他に電磁機
構、油圧機構により行なう機構でもよいことは当
然考えられ、また液密シール装置とカートン側壁
押圧装置との連動機構も適当な種々な機構が考え
られる。

次に作用を説明する。先ず第７図及び第８図に
おいてカートン１が工程の位置から工程Ｘの位
置へチエーン３２及び３４によつて搬送され終る
と、カム８３の作動により連結板８１、ロツド７
８を介してカム７７が矢印８０Ａの向きに動き、
ローラ７５を介して突棒７１が矢印７３Ａの向き
に作動する。突棒７１の作動によりカートン１の
側壁１０は内側へ突押しされる。

第９図はこの状態を説明する図で、第９図イは
側壁１０が突棒７１によつて突押しされる前の状
態、第９図ロは側壁１０が突棒７１によつて突押
しされた状態の図である。突棒７１によつて突押
しされる前は液位がＨで、ヘツドスペース３に空
気が残つているが、突棒７１によつてＱだけ突押
しされた状態では、側壁１０が内側に突押しされ
ることにより、まだカートン１の頂上部が液密シ
ールされていないので、ヘツドスペース３部の空
気が押し出されるとともに液位がHHまで上が
り、ヘツドスペース３の空気はかなり減少する。
そして第９図ロの状態になつた時、第７図の如く
直ちに液密シール装置４０によつてカートン１の
頂上部を液密シールする。

液密シールが開始されると、カム８３の作動に
より連結板８１、ロツド７８を介してカム７７が
矢印８０Ｂの向きに下げられ、突棒７１は矢印７
３Ｂの向きに後退する。突棒７１が後退して搬送
枠３１Ａ，３１Ｂ，３５Ａ，３５Ｂと干渉しない
位置にくると、チエーン３２と搬送可能になる。
なお、突棒７１によるカートン１の側壁１０の突
押し量Ｑはカム７７のロツド７８に対する取付け
位置を変えることによつて調節されるようになつ
ている。

即ち、ロツド７８に対してカム７７の取付けを
矢印８５Ａの向きに移すと、突棒７１による側壁
１０の突押し量Ｑは少なくなり、ロツド７８に対
してカム７７の取付けを矢印８５Ｂの向きに移す
と突押し量Ｑは多くなる。またカム７７のロツド
７８に対する取付け位置を調節することによつ
て、カートン１の中の液体２が外部へ溢れ出ない
ように突棒７１の突押し量Ｑが調節される。な
お、以上の説明では製品の頂上部が、第１図に示
すようなフラツトなカートン１について説明した
が、製品の頂上部が第１０図に示すような屋根形
をしたカートン９０の場合でも本考案が応用でき
ることは勿論である。

（考案の効果） 以上詳細に説明した如く本考案は、カートンに
充填された液体の液面を押し上げてヘツドスペー
ス内の残存空気を追い出し、次いで液密シールす
るようにしたので、カートン内のヘツドスペース
の空気が著しく減少し、極めて簡単な方法によつ
てカートンに充填された液体の酸化、腐敗等を減
少させることができる。

また本考案はカートン側壁押圧装置と、液密シ
ール装置を設けて、これが連動するようにしただ
けの極めて簡単な機構でカートンのヘツドスペー
ス内の空気を殆ど無くすことができ、従来装置に
比べ格別にコスト上昇を招くようなことはない。

また従来も実開昭52−159867号公報において、
軟質容器の首部を保持板で挾持すると同時に、ク
ランプにて容器本体の左右両側壁を押圧し、容器
のヘツドスペースに残存する空気を除去した状態
で開口部をシールで密封するようにした装置が提
案されているが、これは容器１つ１つの把持と押
圧との作動を連動させるものにすぎず、本考案の
ように、液体カートンをチエーンに取付けられた
搬送枠により間欠的に搬送すると共に、互に連動
する液密シール装置と、カートン側壁押圧装置に
より、カートンに充填された液体の液面を押し上
げることによるヘツドスペース内の残存空気の押
し出しと、液密シール部の溶着を、連続して自動
的に行なうことは出来ないものである。また本考
案の前記カートン側壁押圧装置は、前記搬送枠と
連動して移動するカムを有し、同カムと係合して
カートン側壁を押圧する進退可能な突棒が突押し
された時には、前記搬送枠は駆動が停止され、同
搬送枠が駆動される時には同突棒は後退して相互
に干渉しないようになつているため、チエーンに
よりカートンを搬送する搬送枠の間欠駆動と、突
棒の進退動作が極めて簡単な構造にも拘らず、合
理的に調和して行なわれ、作動ミスの問題もな
く、カートンの供給から液体充填、液密シール工
程の一連の工程が全自動的に実施できる効果があ
る。更に本考案は四側面を有する筒状体である液
体カートンが対象であつて、カートンの供給工程
から、頂上部フラツト折込み工程までの一連の工
程に、カートン側壁押圧装置を他の装置の変更な
しに着脱可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体が充填されたカートンの１
例を示す１部切截斜視図、第２図、第３図及び第
４図は第１図のカートンに形成するための工程を
順次示す斜視図、第５図は従来の液体カートン充
填機を示す平面図、第６図は第５図のＡ〜Ａ断面
図、第７図は本考案の実施例を示す液体カートン
のシール装置及びカートン側壁押圧装置を示す側
面図、第８図は第７図のＢ〜Ｂ断面図、第９図イ
は液体を充填しただけのカートンの側断面図、第
９図ロは本考案によるシールが行なわれる状態の
液体カートンの側断面図、第１０図は第９図と異
なる他の形状の液体カートンの斜視図である。 図の主要分部の説明、１……カートン、２……
液体、３……空気が入つているヘツドスペース、
１０……カートンの側壁、１９……液密シール
部、４０……液密シール装置、７０……カートン
側壁押圧装置、７１……突棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 四側面を有する筒状体である液体カートンの供
   給工程から充填工程、頂上部液密シール工程等の
   一連の工程にわたつて、同カートンがチエーンに
   取付けられた搬送枠により基体部の高さ方向の一
   稜線を係合されると共に、レールによつて同カー
   トンの底部を支持されて間欠的に搬送され、同頂
   上部液密シール工程に互に連動する液密シール装
   置とカートン側壁押圧装置を備え、同カートン側
   壁押圧装置は前記搬送枠と別体に形成されると共
   に、同搬送枠と連動して移動するカムと、同カム
   と係合してカートン側壁を押圧する進退可能な突
   棒を有し、同突棒が突押しされた時には前記搬送
   枠は駆動が停止され、同搬送枠が駆動される時に
   は同突棒は後退して相互に干渉しないようになつ
   ており、前記液密シール装置は前記押圧装置がカ
   ートン側壁を押圧したとき作動し、カートンの液
   密シール部を溶着することを特徴とする液体カー
   トンのシール装置。