JPH02269604A - 連続ウェブに担持された可撓性プラスチック袋を充填する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に材料を充填する機械および方法並びにパ
ッケージおよびその製品に関する。

プラスチックの袋およびパウチは材料の貯蔵および輸送
に広く使用されるようになっている。液体、粒子、その
他の形式の材料もまた包装されている。重要な応用は食
品包装である。−例として、ワインおよびミルクは厚紙
箱に収容される可撓性のプラスチック袋内に充填される
。この袋に取付けられた分配器は厚紙箱を貫通し、分配
弁の手操作によって袋から液体を引出すことができる。

かかるプラスチック袋を形成しおよび充填する多くの方
法が知られている。一つの方法は薄いプラスチック材料
の連続ロールを使用するもので、該材料は充填機械で管
状に形成され、長さに沿って封止されて管を形成し、次
に充填機械で巾に沿って周期的に封止される。充填材料
は管の封止部に注入され、次に頂部が封止される。次に
形成され充填された袋は連続管の残部から切り離されて
材料充填パッケージに形成される。分配器が特定の応用
に従って袋の外部に適宜取付けられる。

他の方法は充填前に、充填口が一壁に取付けられた封止
袋をプラスチック材から形成する。次にこの袋は充填口
を通って充填される。この袋は充填後に分配器を充填口
に取付けることによって閉鎮されて作業が完了する。

別の方法が１９８６年に公告された米国特許第４．５９
８．５２９号に記載される。ここでは個別的な袋の連続
ウェブが容袋を最初に完全に封止するようにしてプラス
チックシート材料から形成される。

分配器または分配器用の取付部品は袋の壁に取付けられ
ずに充填機械によって袋に取付けられる。

むしろ、このシステムは分配器を先ず操作して袋から材
料を抽出する時に、使用者が袋に穴をあける形式のもの
である。この袋は一端の一部分に沿ってスリットを形成
し、次に袋を垂直にした時に該スリットを通してノズル
を挿入することによって充填される。材料はノズルを通
って袋に入る。

袋が充填されると、ノズルを引戻して前記スリットが封
止される。

本発明の主な目的は、袋を充填する速度を増大させ、作
業手順を簡単化し、機能不調の可能性を減少させる袋充
填方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は、新規な袋構造およびこれを充填す
る方法を供することである。

本発明の他の目的は、袋に分配器またはそのための取付
部品または両方を取付ける新規な方法および装置を供す
ることである。

さらに、本発明の他の目的は、プラスチック袋を無菌充
填する新規な装置および方法を供することである。

発明の要約 前述した目的および他の目的は以下に簡単に要約する本
発明の種々相によって達成される。一般に、予め成形さ
れ、封止されたプラスチ・ツク袋の連続ウェブが充填機
に送られ、容袋は個別的に多数の作業部を通って種々の
操作を受ける。これらの作業部は充填前に袋に６開を形
成する作業部および該袋を充填する作業部を含む。充填
後の袋は再封止されて装置から取出される。分配器また
はそのための取付部品が連続ウェブの容袋に選択的に取
付けられる。また、充填前に袋を殺菌しかつ少なくとも
充填部を無菌環境内に包囲する作業部が選択的に設置さ
れる。

本発明の一つの構成によれば、尖ったノズルを袋の一枚
のシートに形成されたスリットに挿入することによって
充填することができる。スリットの形状と袋へのノズル
挿入およびノズル軸線の周りのノズル回転とによってノ
ズルを高い信頼性をもって袋に挿入することができる。

また、充填中、袋は、該袋を互いに遠近運動させるよう
に袋の両端縁を積極的に掴持することによってほぼ垂直
位置に保持されもって袋へのノズル挿入が容易となりか
つ過剰の空気が袋に滞留することが防止される。

本発明の他の構成によれば、封止された袋は首部を備え
、該首部は首部領域に形成されたスリットを通ってノズ
ルが挿入されるのを助ける形状を有する。この首部は充
填中に空気が袋内に入るのを阻止するように形成され、
空気が袋内に入る状況においては、充填中に、首部の周
りの領域は空気が首部を通って逃げるのを促進する形状
を有する。袋は連続ウェブ中で相互にミシン目において
連結されもって袋は相互に引き放すことによって分離さ
れるので切断操作が不要となる。

本発明の他の構成によれば、弁が充填ノズルの内部に構
成され、ノズルおよび弁の開口の運動が共通の機械部材
によって制御され、これによって機構が簡単化されると
ともに機能不調の可能性が減少する。

本発明の他の構成によれば、分配器またはその取付部品
またはこれら両方を取付ける場合の作業に対しては、一
つの作業部中の取付部品取付は機構内に積極的に進めら
れる可撓性の担持ウェブに該分配器またはその取付部品
またはこれら両方を取付けることによって本発明の装置
に供給される。

この担持体は取付部品の周りが弱代されて該取付部品を
該担持体から１こ容易に移すことができる。

本発明の他の構成によれば、充填された袋は開いたスリ
ットの外周から液体を離隔され、袋のスリット加熱およ
び加圧によって再封止され、袋の再封止部分は充填後の
袋を掴持するアームの端部に形成された機構によって冷
却され、本装置から充填袋を取出す。

さらに、本発明の他の構成によれば、無菌充填が袋ウェ
ブを充填室に導入する液槽ゲートおよび充填された袋を
充填室から取出す液槽ゲートを設置することによって達
成される。これらの液槽ゲートの間でスリット切込み作
業、充填作業および再封止作業が無菌雰囲気中で実施さ
れる。

本発明の他の目的、利点、および特性は、図面に関する
次の好ましい実施例の記載から明らかとなろう。

実施例 先ず、第１Ａ図の充填装置の概略側面図に関し、該装置
の袋移送機構および作業部の概略を説明する。送風機に
より折りたたまれた袋のウェブ１３の容器１１が処理お
よび装置の供給源として設置される。予めシールされた
袋が２個の独立した被動機構によって作業部を通って送
られる。送給トラクタ１５はローラ１７．１９．２３の
周りを通る１対の互いに離隔した可撓性有歯ベルト（図
示せず）を含む。

該有歯ベルトはローラ２３に接続されたモータ２５によ
って駆動される。同様な１対の有歯ベルト２７゜２９（
第３図）が第２の独立被動充填トラクタ３１（第１Ａ図
）の一部品として形成される。ベルト２７．２９はロー
ラ３３，３５によって担持される。ローラ３５はモータ
３７によって駆動される。モータ２５．３７は互いに独
立に作動させることができる。

これらの駆動機構に使用される有歯ベルトの代表的な構
造が第ｔｃ図および第３図に図示される。

可撓性のステンレスベルト３９はその長さに沿って周期
的間隔で成形された複数個のプラスチックピン４１を有
する。第８図は前記ベルトによって駆動される形式の袋
ウェブ１３を示す。この袋ウェブを形成する２枚の可撓
性プラスチックシートは両端縁４３．４５に沿って互い
に溶接される。これらの溶接部においてそれぞれ複数個
の周期的に離隔した穴４７．４９が形成される。前記駆
動ベルトのプラスチックピンは前記袋ウェブの穴と等し
い距離に隔置成形される。また、ベルトの６対は穴４７
．４９の列間距離に等しい距離だけ離隔する。送給トラ
クタ１５の場合にはそのベルトの長さに沿う１つ置きの
ビンは、該ベルトによって担持されるからの袋の荷重は
充填トラクタ３１のベルトによって担持される充填袋の
荷重はど大きくないので省略することができる。

前記袋は２個の通路のうちの一方の通路における有歯ベ
ルト上に本願装置の種々の場所において保持される。第
１Ｂ図において、垂直方向に運動する部分におけるベル
ト３９の断面が図示される。

ベルト案内５１がベルト３９の後側に設置され、袋１３
がベルトピン４１から離脱することがないように保持片
５３が前側に設置される。案内５１および保持片５３は
、ベルト３９が該構造部分を通過する時にビン４１が自
由に運動できるように、それぞれに細長いスロットを有
する。第１Ｂ図に示すのと同じ構造体が袋を担持する第
１の送給トラクタ１５の垂直部分に使用される。

第２の形式の袋保持方式が、送給トラクタ１５の水平部
分に使用される。第１Ａ図において、バンド５５がロー
ラ５７．５９によって担持される。このバンド５５の構
造は第１Ｃ図に明示される。該バンドは、対応駆動ベル
トのプラスチックピンと整合するように長さ方向に周期
的に離隔する複数個の穴４７を含む。バンド５５は、第
１Ｃ図に示されるように、袋ウェブ１３を駆動ベルトに
抱持することができる。かかる２個のバンドが第１Ａ図
の実施例において、勿論、１個のバンドを送給トラクタ
１５の駆動ベルトの各々上に配置して使用される。

再び第１Ａ図に関し、この実施例に示す特定の作業部を
概説する。領域６１における第１の作業部は袋ウェブ１
３と駆動送給トラクタ１５とを係合させる。次に、袋の
ウェブは、移送される時に、容袋に取付部品または分配
器または両者を取付ける取付は機構６３を通過する。こ
の取付けは適゛宜接着剤まｔ；は溶接によって実施でき
る。ある場合には、取付部品も分配器も取付けられない
。しかしながら、取付ける場合には、複数個の取付部品
６７を細長い可撓性ウェブに担持させた取付部品の供給
源６５が設置されるが、これらの詳細は第１３Ａ図およ
び第１３Ｂ図に関して後述する。取付部品の取付は機構
６３は、各突上の取付部品の位置を定めるために、垂直
および水平方向に運動することができる。

袋にスリットを切込む時、又は袋を充填するために待機
する時のような別の作業工程のために袋のウェブを停止
させながら分配器または取付部品を取付けうるように前
記取付は機構６３を位置決めすることが好ましい。前記
作業工程は同時に行うこともできる。

第１Ａ図の実施例における次の主な作業部は通常形式の
スリット切込み機構７１である。袋ウェブは送給トラク
タ１５と充填トラクタ３１との過渡部分にある支持プレ
ート７３によって支持される。前記機構７Ｉは袋のプラ
スチックの頂壁層だけを軽く切込むように設置される。

この切込み作業の詳細は後述する。

前記切込み機構ハの精確な位置によっては軽い切込み作
業の直前または直後に、１個の袋が袋ウェブから分離さ
れてこれを充填することができるようになる。この分離
はまず送給トラクタ１５および充填トラクタ３１を、分
離しようとする貸間のミシン目部分が送給トラクタ１５
の駆動ベルトによって担持されなくなりかつ貸間のミシ
ン目が前記両トラクタ間の過渡部分に位置する迄、−緒
に前進させることによって行なうことが好ましい。次に
送給トラクタ１５のモータ２５を停止するとともにモー
タ３７は袋ウェブの先頭袋を残りの袋から分離するのに
充分な力で充填トラクタ３１の前進を続行させる。この
分離は袋の充填前に行なうことが望ましく、第８図に示
す袋ウェブのミシン目７５．７７のようなミシン目が貸
間にあるので可能となる。

次の作業工程は充填部７９で行なわれる。充填作業の詳
細については後述する。袋は充填後に充填部７９から別
の作業部８１１すなわち、第１Ａ図の点線で示すように
、袋の頂部が揺動アーム８３．８５によって圧締される
作業部べ向って降下される。アーム８３．８５の端部分
８７．８９は袋の両側を掴持して切込み機構７１によっ
て袋の一シートに形成されたスリットを同時に再封止す
るとともに袋を充填トラクタ３１から取外す。次に、充
填されＩ；袋は包装して運送される。

第９Ａ図乃至第９Ｅ図は１個の袋９１が種々の作業部を
通過する運動を概示する。第９Ａ図において、袋９１が
取付部品の取付は機構６３に図示される。

もちろん、この段階においては、袋９１は該袋の連続ウ
ェブ中の前後において別の袋と連続している。

取付部品が取付は機構６３によって袋９１に取付けられ
る間、ウェブの全体が一時的に停止される。

袋９１の次の作業工程は切込み機構７１で袋中にスリッ
トを切込むことである。次に、袋９１は第９Ｂ図に示す
位置に停止される。袋９１に取付部品を取付ける工程お
よびスリット切込み工程を連続ウェブ中の他の袋に対し
て施こす時に、袋９１が前記工程の間で連続ウェブの一
部として１回又は複数個停止することがある。

第９Ｃ図に示す次の作７業工程は袋９１をウェブ、特に
袋９１に取付けられるウェブ中の袋９１から分離するこ
とである。この分離は送給トラクタを静止させるととも
に貸間のミシン目（第８図のミシン目７５．７７を参照
）において隣接する袋を互いに分離すべく充填トラクタ
３１に力を作用させることによって達成される。

袋９１がひとたびウェブから分離されると、次に、詳細
に後述されるように、スリットを通って袋に挿入された
ノズル組立体９５から材料が袋に充填される。

第９Ｄ図は材料を充填された袋９１を示す。充填された
後の袋９０は充填トラクタ３１によって第９Ｅ図に示す
ように、充填部外の下方位置へ動かされ、該位置で袋中
のスリットが封止されるとともに充填トラクタ３１から
取出される。

袋を充填するために、材料が貯蔵容器（図示せず）から
導管９７を通り、充填ノズル９５を操作する機構を含む
ハウ、ジング９９内に送給される。次に、ノズル９５を
袋に確実に挿入して該袋を充填する機構を説明する。

第３図乃至第７図に関し、プレート１０１上に取付けら
れるハウジング内にあるとともにノズル９５を操作する
前記機構を説明する。ノズル９５は、袋に挿入されるよ
うになっている斜切端開口１０５と反対の上端における
ノズル駆動歯車１０３に取付けられる。このノズルは中
央孔１０９を貫通することによって支持ハウジング１０
７によって担持される。

親ねじ１１３によって担持される雌ねじ含有部材ｉｌｌ
が前記支持ハウジング１０７に固定される。親ねじ１１
３はグレート１０１上に装架されたステッパモータ１１
５によって駆動される。ステッパモータ１１５が作動す
ると親ねじ１１３が回転して支持ハウジング１０７が上
下運動する。ノズル駆動歯車１０３の底面は支持ハウジ
ング１０７の頂部上にあるので、該ハウジング１０７が
上下運動することによってノズル９５も上下方向に運動
することができる。

ノズル９５は弁組立体を挿入できるように中空の管から
成る。この弁組立体は弁軸１１９の１端に回転弁１１７
を有し他端に弁駆動歯車１２１が取付けられる。この弁
組立体はノズル９５の組立体とは無関係に回転できるけ
れども、通常、該ノズル組立体と共に長形のビニオン歯
車１２３によって駆動される。

前記とニオン歯車はプレート１０１に担持された第２の
ステッパモータ１２５によって駆動される。ビニオン歯
車１２３が長形のものなので、歯ＪＩ［ＩＯ２，１２１
は両方とも該ビニオン歯車によってノズル９５の広い上
昇範囲に亘って駆動される。すなわち、モータ１１５は
ノズル組立体の上昇を調節し、モータ１２５はノズル組
立体の回転位置を独立に制御する。

弁組立体をノズル９５に関して回転させるために、プレ
ート１０１に担持されるポスト１２９上に定置ビニオン
歯車１２７が装架される。固定ビニオン歯車１２７はビ
ニオン歯車１２３の底端縁の僅か下方に位置する。この
ため、第６Ｂ図に明示されるように、ノズル９５を静止
状態に保持しながら、弁１１７を回転させることができ
る。弁１１７はビニオン歯車１２３が弁駆動歯車１２１
に係合して回転させることによって回転する。第６Ｂ図
に示す最下方ノズル位置においては、固定ビニオン歯車
１２７はノズル駆動歯車１０３が回転しないようにする
。この位置では、該歯車が長形のビニオン歯車１２３の
最下方歯の下方へ移動しているので、ノズル駆動歯車１
０３はビニオン歯車１２３と係合していない。この位置
では、ノズル９５は袋内に充分に挿入されており、弁１
１７は回転して開き袋内に材料を流入させることができ
る。弁１１７は弁駆動歯車１２１を反対方向に回転させ
ることによって閉じ、その後、モータ１１５が作動して
全組立体を上昇させてノズル９５を充填法の袋から抜き
出す。第６Ａ図はかかる上方位置にある諸部材を示す。

第７Ａ図および第７Ｂ図は袋を材料で充填する弁および
ノズルの組立体の構造および作動を図示する。ノズル９
５は袋内に狭いスリットを通って容易に進入できるよう
に緩い先細形の中空管である。

またノズル９５は下端が縦方向軸線１３３に対して傾斜
した面で切断され、この傾斜角度はこの実施例では約３
５″である。このノズルは下端に突端１３１および開口
１０５を有する。弁１１７は弁軸１１９に前記角度と同
じ角度で取付けることによって開口１０５を閉じるよう
に形成される。従って、第７Ａ図に示す回転位置にある
弁１１７はノズル９５の下端を閉じ、第４図に示すよう
な他の回転位置ではノズルを開く。かかる弁構造はノズ
ル９５から袋内に放出されつつある材料の流れを管理す
る利点を有する。

ある場合には、導管の通路内に第２の弁１３５を設ける
ことが望まれる。どちらの場合にせよ、供給源からの材
料は、第７Ｂ図に明示されるように、開口１３７を通っ
てノズル９５内に流入する。弁１１７は、ノズル９５の
内壁と密接するために外周に封止０リングを備えること
ができる。これにより液体または微粒子の材料を封入す
るための弁性能が最大となる。しかしながら、もし封入
される材料が繊維質であるならば、前記第２の弁１３５
によって材料の流動を開閉するとともに弁１１７の周囲
に鋭い端縁を設けて、袋の充填終了時にノズル下端から
垂れ下がった場合の材料を切断することが好ましい。

前述したことから、ノズル組立体および弁の作動が２個
のステッパモータ１１５，１２５によって達成されるこ
とが理解できよう。これらの２個のモータのみの作動に
よってノズル組立体は垂直転線の周りに回転し、上下運
動し、かつ弁１１７が開閉することになる。これらの運
動によって確実にノズルが多装に進入しかつ袋を所望の
材料で調節して充填することができる。

第３図および第４図に明示されるように、頂部の袋支持
プレート７３は、袋をほぼ水平位置からほぼ垂直充填位
置へ遷移させる位置にあるその垂直端縁上にサドルくぼ
み１４１を有する。このくぼみ１４１はノズル９５を受
入れる形状を持つ。かくして、ノズル９５が挿入されつ
つある袋ウェブ１３は変形しサドルくぼみ１４１に押し
戻される。かくして、ノズル９５の操作および２個の駆
動ベルト２７．２９の水平運動が袋スリットの形状と協
力してノズルが袋内に効果的に反復挿入される。

袋スリットは第８図の図面で点線で示される。

スリットの切断は前記スリット切込み機構７１によって
充填の直前にすることが好ましい。しかしながら、無菌
充填が重要でないような場合には、容器１１内にある充
填機械に血給される袋を切断することができる。２個の
水平スリット区分１４５，１４７が袋の長さに沿って位
置が僅かにずれているけれども、幾らか垂直な中間スリ
ット部分１４９によって結合される。ノズル９５をスリ
ットに挿入する前に袋を後述するように操作する時に、
該ノズルを前後回転してスリットを通り下方へ押込むと
、垂直なスリット部分１４９がノズル突端１３１と容易
に係合するフラップを形成するので前述したスリット形
状が好ましい。

ノズルを袋に挿入する操作を説明する前に、充填中の袋
の端縁の位置を調節する機構を第２図について説明する
。袋が平坦となるように袋をその巾に亘って適当に緊張
させる。しかしながら、垂直充填位置においては、袋を
両端が互いに近接離隔運動するように操作できることが
望ましい。これは、袋がこの時までにウェブから分離さ
れており、従って充填されつつある袋の後方の袋が平坦
に維持されることを妨げない点で可能である。

第２図に示す充填部の正面図において、１対の垂直な案
内構造体１５１，１５３は充填トラクタのベルト２７．
２９の通行を案内する。これらの構造体が第１Ｂ図に断
面図で示される。案内構造体１５１．１５３は本発明装
置のフレームに取付けられｔ；水平棒１５５によって担
持される。構造体１５１，１５３はそれぞれのローラ１
５７，１５９によって棒１５５に沿って前進後退するこ
とができる。このために、構造体１５１を、第２図の点
線に示すように、例えば左方に運動させることによって
種々の巾の袋を取扱うことができる。しかしながら、手
操作によって特定の袋中に調節した後は、構造体の水平
位置および角度は４個のステッパモータ１６１，１６３
，１６５．１６７によって精密に制御される。モータ１
６１．１６３は案内構造体１５３にそれぞれ頂部および
底部の近くで螺合する親ねじ１６９，１７１を駆動する
。従って、モータ１６１゜１６３を個々に操作すること
によって構造体１５３を傾斜させることができる。モー
タ１６１．１６３を共に操作すると案内構造体１５３は
均一な水平距離を運動することができる。このようにし
て、充填される袋の右端縁が精確に位置決めされる。同
様に、モータ１６５．１６７によって駆動される親ねじ
１７３．１７５は案内構造体１５１に螺合して充填され
る袋の左端縁の位置を制御する。

第１０Ａ図乃至第１ＯＪ図は充填される袋の両端縁の位
置を制御する性能を図示する。これらの図面は袋１３を
充填し、封止し、本装置から取出すための連続操作段階
を示す。

第１０Ａ図は、新しい平坦な袋１３を第１０Ｂ図に示す
充填位置に移動させる前の、主として第２図に関して前
述した諸部材の状態を概示する。案内構造体１５１．１
５３は、最初に、トラクタベルト２７．２９間に袋を緊
張させる位置にある。袋１３はトラクタベルト２７．２
９によって第１０Ｂ図に示す位置にけん引され、充填ノ
ズル９５の突端１３１は袋１３の頂部シートに形成され
ているスリット区分１４５の上方の極めて近接した位置
にある。第１０Ｂ図に示すノズル９５の回転位置におい
ては、開口１０５の周りの傾斜端部分はフラップを形成
する袋スリット部分１４９に対向する。ノズル９５の傾
斜端に係合するのはこのフラッグであって、かかる保合
によってノズルが袋内に容易に進入しで咳袋に材料を充
填することができる。

注目すべき第一の問題は、袋の頂部における両端縁を互
いに接近させて該袋に幾分かのゆるみを与えることであ
り、これは親ねじ１６９　、１７３を駆動モータで回転
させることにより達成される。このゆるみが始った後に
、第１ＯＣ図に示すようにノズル９５を回転させるとノ
ズルの突端１３１は袋スリットの７ラツプの下方にくる
。これは袋をゆるめることによってさらに容易に達成さ
れる。ノズルを下降させると、該ノズルは袋の後方のス
リットが形成されていないシート部分をサドルくぼみ１
４１内に後方へ向って押圧し袋のフラップをいっそう突
出させる。かかる処理段階における袋頂部におけるゆる
み量は、該袋頂部がノズル挿入時に再び緊張状態になる
ような僅かの程度であることが好ましい。第１０Ｄ図は
ノズルが回転してさらに袋内に下降するが、案内構造体
１５１．１５３の位置が不変であることを示す。第１Ｏ
Ｅ図はノズルが袋１３内に充分に挿入されるが、案内構
造体１５１．１５３の位置が不変であることを示す。′
袋内へのノズルの全挿入操作の間、袋１３の下方部分は
ほぼ緊張状態であることが好ましい。

ノズル９５は、前述したように、２個のモータ１１５．
１２５の作動により歯車装置を駆動することによって下
降しかつ回転している。ノズル９５が袋１３内に充分に
挿入されると、この歯車装置は第６Ｂ図および第１０Ｆ
図に図示される下方位置にある。

次に、モータ１２５の作動によって開いて、第１０Ｆ図
の段階に示されるように、材料が袋に入る。しかしなが
ら、充填開始時またはその開始直前に、袋１３の底部に
おける両端は親ねじ１７１，１７５の作動によって互い
に近接する。これは袋の両シート間にゆるみを与えて充
填されつつある材料を保持するのに必要である。袋の頂
部はそのままの状態を保つ。この袋の両端縁の状態は袋
が充填されるまで変らず、充填された時に弁１１７はモ
ータ１２５を作動して、弁を開いた方向と逆方向に回転
させることによって閉じられる。第ＬＯＧ図は充填され
た袋および閉じられた時の弁１１７を示す。

第１０Ｈ図に示す次の段階はノズル９５を袋から抜き出
すことであり、このためにはノズルを真上に動かせばよ
く、ノズルを回転させる必要はない。

ノズルを抜き出す時、袋の頂部両側は互いに遠ざかり始
めてやがて再び袋の頂部が緊張し、ノズルの完全抜き出
し後にスリットのフラップが閉じる。

ノズル９５が抜き出されて袋の頂部が緊張すると、袋１
３はモータ３７が２個のベルト２７．２９を運動させる
ことによって下方位置へ進められる。第１０１図は充填
袋１３が充填位置から引出されたことを示す。

第１ＯＪ図に示す次の段階は、袋の頂部におけるスリッ
ト形成部分の上方をアーム端部分８７．８９間の圧迫に
よって掴持することである。これらのアーム端部分は、
第１５Ａ図、第１５Ｂ囚および第１５Ｃ図に関して後述
するように、スリットをぬぐい取りかつ封止する機構を
含む。かかるぬぐい封止作業後またはこの作業と同時に
、両方のアーム８３゜８５を外方へ運動させることによ
って袋を有歯ベルト２７．２９から離脱させる。この点
につき、ベルトの案内構造体１５１，１５３の前方区分
の下方部分１８１　。

１８３を外方へ押すと袋を有歯ベルトから離脱させるこ
とができる。第１４図は前記ぬぐい封止機構の側面図を
示し、該機構は回転して有歯ベルト２７から点線に示す
ように離脱している。次に充填袋は取出されて貯蔵され
かつ輸送される。

充填中の袋頂部の緊張力を制御できることの一つの利点
は、袋がノズルによって押下げられることなく該ノズル
が袋スリットに入りうるに充分なほど袋を緊張させうろ
ことである。もし袋頂部がノズルによって押下げられる
と、ノズルはスリットを通って袋に正しく進入し得なく
なろう。しかしながら、広巾の袋に対しては、第１１Ａ
図、第１１Ｂ図および第１２図に示すような別の掴持機
構を使用することによって袋頂部の掴持を補助すること
が好ましい。剛性片３０１がピボット３０３において装
置フレームに駆動可能に保持される。剛性片３０１はそ
の下側に取付けられた可撓性かつ弾力性の板状金属片３
０５を有する。剛性片３０１の下端において該剛性片と
金属片３０５との間にノツチ３０７が設けられる。

第１１Ｂ図に明示されるように、ノズル９５が下降して
袋１３のスリットに入り始める時に、該ノズル９５は剛
性片３０１の端部３０９と接触する。剛性片３０１の長
さは該剛性片がノズル９５と接触する時に該ノズルによ
って下方へ押圧されるように選定される。

次に、板状金属片３０５の自由端が袋１３を下方に押圧
して該袋を支持プレート７３に押し当てる。このように
して、袋はノズルに近接する最も支持を必要とする場所
において保持されるとともにノズル９５は袋１３を下方
へ押下げようとする。

次に揺動アーム８３．８５のそれぞれの端部分８７．８
９の構造および作動を第１５Ａ図、第１５Ｂ図、および
第１５ｃ図に関して説明する。アーム８３の端部分８７
の機構は、６袋に対して加熱および加圧によってスリッ
トを封止し、次にスリット領域の袋を冷却することから
生ずる液体をスリットの近辺の面から絞るように作用す
る。これはアームの端部分８７がアーム８５の端部分８
９を押圧して袋１３を前記両端部分間に密着して掴持す
ることによって達成される。

前記アーム端部分８７の機構の好ましい構成が第１５Ａ
図、第１５Ｂ図および第１５ｃ図の各々に概示され、前
述した３つの目的を達成する。第１５Ａ図はアーム８３
．８５が共に運動する時の出発位置を示す。

充填直後の袋１３は、該袋の頂部がアーム端部分８９に
沿って位置するように、トラクタベルト２７．２９（第
１５図には図示されていない）によって停止される。こ
こで、領域３１３にあるように指定される袋のスリット
はアーム端部分８９の外方面の方に向いた袋の面にある
。

袋１３およびアーム端部分８９がかかる位置にある時に
、第１５Ａ図に示すように、アーム端部分８７はアーム
８３の回転により袋へ向って運動することによって袋１
３にと接触する。好ましくはテフロンから作製された摩
擦力の微小なエンドレスベルト３１５がアーム端部分８
７によって担持される。アーム３１７がベルト３１５の
通路内に担持されて該通路を形成する助けとなる。アー
ム端部分８７がアーム端部分８９にさらに近接運動して
第１５Ｂ図に示す位置に近づくと、アーム３１’７は別
のモータに依らずに第１の機能を果たすように作動する
。アーム３１７はベルト３１５を通って袋１３に沿って
袋の頂部からアーム端部分８９に接合している袋部分の
下方へ向ってぬぐい作用をする。かくして、絞り作用が
生じて袋の頂部の両側、特に、スリット領域３１３から
液体を絞り出す。その結果、スリットは極めて清浄な封
止がなされる。

スリットの封止は電気ヒータをアーム３１７の端部に設
けることによって行なわれる。このヒータは一定温度に
維持されるように制御される。袋のぬぐい作用は、アー
ム端部分８７が第１５Ａ図に示す位置から第１５Ｂ図に
示す位置へ運動する時に比較的高速に行なわれる。この
際アーム３１７は自動的に袋１３のスリット領域と対向
する位置にある。次に、この装置は、袋がスリット領域
３１３で充分に加熱されて該スリット領域３１３におけ
るスリットの周辺のプラスチック層が互いに融着する迄
数秒間、第１５Ｂ図に示す位置に停止する。

第１５ｃ図に示す次の作業は、端部分８７を端部分８９
から後退させることなしに、アーム３１７を袋１３から
僅かに後退させることである。かくして形成された間隙
３１８を通って空気その他のガスが通路３１９から送ら
れて袋１３を冷却させる。１秒または２秒間の冷却後に
、前述したように、アーム８３゜８５を同時に運動させ
ることによって袋１３をトラクタベルト２７．２９から
取外すことができる。

次に、アーム端部分８７の機構の構成を詳細に説明する
。この実施例における連続した低摩擦ベルト３１５の巾
（図面に対して直角方向）は５乃至７．６センチメード
ル（２乃至３インチ）である。テンションローラ３２１
は＄１３２３の一端に回転可能に装架され、該欅の他端
はアーム端部分８７の胴部のピボット３２５に枢動可能
に装架される。板ばね３２７は一端において棒３２３に
取付けられ、他端においてピン３２８に当接する。この
弾性のばねがベルト３１５のゆるみを吸収する方向にロ
ーラ３２１を押圧する。

別のローラ３２９がベルト３１５の方向を大きく変更さ
せるように案内する。ベルト３１５の通路における他の
諸寒内要素は該ベルトが滑り易いように角部などを磨き
金属面を有す′ることが好ましい。ベルト３１５は面摩
擦力の大きいゴムローラ３３１と砂様の粗粒面を持つ車
輪３３３との間に挟むことによって端部分８７のフレー
ムに関して固定される。車輪３３３はモータ（図面せず
）によって駆動されてベルト３１５を周期的に前進させ
、もってアーム３１７から摩耗および熱を受ける領域に
おいて使用するための新たな長さ部分を供する。

アーム３１７はほぼＬ字形のもので、ピボット３３５に
おいてアーム端部分８７のフレームに枢動可能に装架さ
れる。電性部材３３７は第１５Ａ図に示す最初位置に向
ってアーム３１７を押圧する。

アーム３１７の端部が袋１３に沿って下方へぬぐう時に
、端部分８７が端部分８９に向って動かされるので、ベ
ルト３１５は袋１３に関してできるだけ少量運動するこ
とが望ましい。アーム３１７がベルト３１５の内側を下
方へぬぐう時に、袋１３とベルト３１５とが互いに関し
て運動せず、絞り作用が生ずることが好ましい。かかる
目標に近づくために、別のアーム３３９がその一端のピ
ボットにおいて端部分８７のフレームに枢動可能に取′
付けられる。アーム３３９はベルト３１５に対する通路
案内として作用する。

アーム３１７が第１５Ａ図の位置から第１５Ｂ図の位置
へ運動する時にこのアーム端部分機構内に後退する際に
当然に発生するベルト３１５のゆるみはアーム３３９を
外方へ運動させることによって部分的に吸収される。こ
の運動は、カム面３４１をアーム３１７のピボット３３
５の近くの端部に設け、カム従動面３４３をアーム３３
９に設けることによってＬ字形のアーム３１７の運動に
直接応答するようにすることが好ましい。１個の袋の溶
封作業後に端部分８７．８９が互いに分離した時にアー
ム３１７が該機構の外方へ運動するや否やアーム３３９
は連続ベルト３１５の力で後退する。

第１５Ｂ図および第１５ｃ図に示すように、溶封後に１
個の空気システムがアーム３１７を袋１３から分離させ
て空気その他のガスを通路３１９および間隙３１８に送
って溶封領域を冷却させる。この空気システムは空気人
口３４５を端部分８７のフレームに設けることによって
完成される。空気入口３４５内にあるピストン３４７は
練入−６の壁を封止するが壁に関して運動可能である。

ピストン３４７の内端にカム面３４９があり、該カム面
はカム従動ローラ３５１に係合する位置にある。このロ
ーラ３５１はアーム３１７に枢動可能に取付けられる。

かくして、空気圧が空気入口３４５を通って送られると
、ピストン３４７は内方へ運動してカム従動ロー２３５
１を押圧しアーム３１７がピボット３３５の周りに僅か
に回動して、第１５ｃ図に示される間隙３１８が生じる
。同時に入口３４５が通路３１９に開いて該入口に入る
空気その他のガスの一部が通路３１９を通って袋のシー
ル領域３１３に近接する間隙３１８に入る。通路３１９
は、ピストン３４７が図示されない装置によって第１５
Ｂ図に示す着座位置に向って弾力的に押圧されることに
よって、通常は閉じられている。ピストン３４７を運動
させるのに空気を使用することが好ましいが、前述した
無菌状態の封止装置においては窒素のような他のガスが
好ましい。

再び、第７Ａ図に関し、袋充填中の付加的作業オプショ
ンを説明する。弁軸１１９は図面に示すように中空に形
成され、該弁軸から回転弁１１７を通って通路が形成さ
れる。従って、ノズル９５が袋内に配設される時、該弁
軸は袋からガスまたは蒸気を除去する通路を供するかま
たは袋へのガスの送入が可能となる。袋から空気を除去
することは食品の腐敗を阻止するために通常望ましく、
ある環境においては、袋内に残留しうる不活性ガスを袋
内に挿入することによって空気を袋から押出すことがし
ばしば望まれる。これを達成するために、ホース１８５
が弁棒１１９の上端に設けられる。ガス弁１８７は適宜
に真空、ガス、または蒸気の源に対する接続を制御する
。蒸気は袋内に充填後ではあるがノズルの引出し前に挿
入されて食品をノズルおよび充填袋の頂部における袋壁
の内側からすすぎ洗いすることができる。

次に、第８図に関し、好ましい袋構造の諸部分その他に
ついて説明する。長方形状の袋１３がその両側の同様な
袋にミシン目７５．７７によって取付けられる。このミ
シン目の強度は送り穴のそばの外側のものよりも中央部
υものが弱くて作られることが好ましい。このため、先
端の袋を袋ウェブから充填作業の直前に分離するのに役
だつ。分離力は、先端の袋とその次の袋との間に袋の両
端縁にある送り穴から作用される区別的運動によって発
生する。かくして、分離力が作用される両端縁において
最も強く接続され、中央部において非常に弱く接続され
、もって貸間のミシン目の線に沿う以外の場所で袋が裂
けまたは分離することが回避される。

袋のウェブは薄いプラスチック材料の連続管から形成さ
れることが好ましいが、２枚の別個のシートから形成す
ることもできる。どちらにせよ、両シートは溶接によっ
て両端縁４３，４５が結合される。また、２枚のシート
はミシン目７５．７７が形成される袋の各端部における
接続帯部１９１．１９３において互いに溶接される。ま
た、角溶接部１９５．１９７が形成されて充填時の袋の
底隅部における応力を軽減させる。かかる強化によって
材料を充填された時の袋は丸味形状となる。

また、袋１３の頂部が計速した充填構成と協働するよう
に付加的に溶接される。狭い充填首部１９９が両側にお
ける溶接領域２０１．２０３によって形成される。この
首部はスリット区分１４５．１４７．１４９が形成され
る領域にある。・ノズル９５の進入点を挟めることによ
って該ノズルがスリットを通って容易に進入することが
できる。その理由は、垂直方向のスリット区分１４９に
よって形成されるフラップが、前記スリット区分が、該
スリット区分からかなりの距離かけ離れた中央部にある
場合に生じうるよりも強調されるように外方へ突出する
からである。

首部１９９の溶接領域２０１．２０３は、第８図に示す
ように、該首部１９９が袋の主部に向って開口する方向
に該首部の長さに沿って互いに近づくように傾斜するこ
とが好ましい。この傾斜の程度はノズルの傾斜度と一致
し、そのためノズルが袋の首部に挿入される時に気密封
止されることが好ましい。

この気密係合は充填作業中に袋の外部から空気その他の
ガスが袋に進入するのを防止する助けとなる。袋の２枚
のシートホ貸の充填時迄互いに固定されるので、充填前
に好ましくない量の空気その他のガスが袋に進入するこ
とがない。

また、付加的な１対の溶接部２０５．２０７を袋の両シ
ート間に設けることが好ましい。前記溶接部は首部のそ
れぞれの溶接領域の内方端から溶接端縁４３．４５にま
で延びる。溶接部２０５．２０７は首部１９９から前記
溶接端縁へ向うにつれて袋の主部を下方に傾斜すること
が好ましい。このために袋内のガスは充填作業中に容易
に外出し易い。その理由はガスが首部１９９に集中して
充填ノズル９５の縁を通って外出できるからである。

図示の機械はすべての産業機械のようにできるだけ多く
の自動化されることが好ましい。この自動化の一部とし
て、記録マーク２０９がウェブ内の多突の同一場所に形
成される。このマークは多突の種々の溶接部間の不使用
部分に記入される。マーク２０９は透明袋で見えるよう
に、暗い不透明領域２１１によって包囲される。もし袋
自身が透明ならば、マーク２０９は袋を貫通する穴であ
ってもよい。これらの形式の記録セーフは光学的検知の
助けとなる。

そのための光学検知器が本機械の種々の場所に設置され
る。例えば、センサ２１３が袋送給部に、センサ２１５
が袋切込み部に設置される。これによって制御システム
が個々の袋および袋ウェブの存在および位置を検知でき
る。送給トラクタベルトおよび充填トラクタベルトを各
通過歯を検知することによってモニタするセンサ２１７
，２１９（第１Ａ図）のような付加的センサが望まれる
のは当然である。

センサ２１４．２１６，２１８（第７Ａ図）は駆動歯車
１０３．１２１の回転位置、およびプレー）１０１に関
するこれらの歯車の高さ位置を検知する。これらのセン
サは誘導近接形式のものを選定することが好ましい。

分配器を充填工程の一部として袋に取付けようとする時
は、分配器そのもの、または分配器を後で取付けうる取
付部品だけを多突に取付ける。第１Ａ図の充填機械に取
付部品６７を取付ける好ましい方法が第１１Ａ図および
第１１ＢＩｍに示される。可撓性のプラスチック担持体
６９は取付部品２２１のような多数の取付部品が収分け
られる。最大限の自動化のためには通常、分配器２２３
を取付部品２２１に装架することが好ましいが、この取
付部品は後で取付けることもできる。袋充填工程の一部
として重要なことは、袋に穴をあけることなしに、多突
の外面に取付部品を取付けることである。分配器２２３
は、充填された袋から液体その他の物質を分配するのに
使用する時に袋に穴をあける形式のものが好ましい。し
かしながら、同じ工程および機械が、前もって袋に形成
された穴の上に穴の存在しない分配器を取付けるのに使
用することができる。

取付部品２２１は担持体６９の孔を貫通し、担持体６９
の反対側に薄いプラスチックフランジ２２５を有する。

取付部品２２１はフランジ２２５と担持体６９との間の
共通面で、好ましくは溶封、接着剤、その他の取付形式
によって、担持体６９にしっかりと取付けられる。取付
部品の取付は機構６３によつて袋の面に熱または接着剤
で取付けられるのはフランジ２２５の底部である。この
取付部品はフランジ２２５の外周と一致する円形のミシ
ン目２２７により担持体６９に着脱可能に形成される。

これらのミシン目は、第１１Ｂ図に示すように、円形中
４５度に亘る部分が他の部分よりもじょうぶなことが好
ましい。次に、担持体６９のミシン目２２７の内部を打
抜くことによって取付部品を該担持体から取出す。この
担持体部分は取付部品が袋に取付けられる時に該取付部
品と共に残存する。

また、担持体６９は各端縁に沿ってスズロケット孔を有
することが好ましく、多数の取付部品を取付けた長い担
持体６９を供給源６５（第１Ａ図）から積極的に引出し
て取付部品の取付は機構６３に送る。

駆動輪７０は担持体６９の端縁に沿う孔と整合する配列
の外向き突出歯を含有する。

第１６図は前述の充填ａ械を制御する電子システムを示
す。数個の制御処理装置４０３，４０５，４０７および
入力チャンネル４０９並びに出力チャンネル４１１がＳ
ＴＤ母線規格に適合するような１個の系統母線４０１に
接続される。前記各処理装置はそれぞれに制御マイクロ
プロセッサを有する。前記入力チャンネルおよび出力チ
ャンネルの各々はセンサおよびアクチュエータを系統母
線４０１に接続させる回路を含有する。主制御処理装置
４０３はリアルタイム多重タスクソフトウェアシステム
を含有し、３１ｗの制御グミセッサを共に作動させて充
填機械を操作する。制御端子４１３は基準ＣＲＴ端子と
使用者が指令およびパラメータを入力するキーボードと
を含有する。

送給トラクタ駆動モータ２５（第１Ａ図）および充填ト
ラクタ駆動モータ３７は通常のサーボ増巾器４１５を経
て制御処理装置４０５によって制御される。

同様に、前述した６個のステッパモータが制御処理装置
４０７によって制御される。ノズル９５およびその内部
回転弁１１７を制御するステッパモータ１１５゜１２５
（第３図および第６図）はそれぞれステッパ駆動回路４
１７，４１９によって制御される。駆動ベルトの間隔を
制御する４個のステッパモータ１６１，１６３゜１６５
．１６７　（第２図）は駆動回路４２１，４２３，４２
５．４２７によって駆動される。

若干の構成部材その他のコンデイションの位置を検査す
るために、前遷した種々のセンサが入力チャンネル４０
９を経てこれらの電気信号出力をこの電気システムに与
える。センサ２１４．２１６，２１８（第７Ａ図）は駆
動歯車１０３，１２１の回転位置を検知する。

センサ２１３．２１５（第１Ａ図）は機械の２個の作業
部における袋の位置を検知する。センサ２１７，２１９
（第１Ａ図）は駆動ベルトが該センサを通過する時の歯
数を計算する。また、第１Ａ図に図示されない他の２個
のベルトに対して２個の別のセンサ（図示せず）が設置
される。同様に、検知器４３１，４３３゜４３５．４３
７　（第２図）はベルト案内構造体１５１．１５３の頂
部および底部の水平位置を指示する。これらのセンサの
各々は該センサの固定位置に関する棒の端部の位置を検
知する。各線は第２図に示すビンによって案内構造体１
５１．１５３のそれぞれに取付けられる。

前述した充填機械はサーボモータおよびステッパモータ
のほかに電気制御されたアクチュエータを含有する。こ
れらのアクチュエータはほぼソレノイド形式のもので、
出力チャンネル４１１によってエネルギが制御さ画。例
えば、第１６図のアクチュエータはスリット切込み機構
（第１ＡｒＭ）のナイフを作動させる。２個のアクチュ
エータはアーム８３．８５（第１Ａ図）を作動するよう
に設けられることが好ましく、一方のアクチュエータ４
４１はこれらのアームを第９Ｅ図に示す封止位置に運動
させ、他方のアクチュエータ４４３は充填袋をトラクタ
ベルトから取外すためにアーム８３．８５を運動させる
ようになっている。アクチュエータ４４５は充填材料制
御弁１３５（第７Ｂ図）が設置される時に線片を作動す
る。同様に、アクチュエータ４４７はガス弁１８７（第
７Ａ図）を制御する。最後に、アクチュエータ４４９は
袋を再封止するアーム端部分８７のピストン（第１５Ｂ
図）に対する空気供給を開開する。

袋１３の供給源である容器１１　（第１Ａ図）はいずれ
ほからになることは明白であり、新しい袋を備える必要
が生じよう、供給源がからになる前に本機械中の袋ウェ
ブの最後の袋に新しいウェブの先順の袋が取付けられる
ことが好ましい。これにょリ、袋の供給源を交ｉす為た
めに機械作動を停止させねばならないことが回避される
。

袋のかかる連続供給を実施する方法が第１７Ａ図、第１
７Ｂ図、および第１７Ｃ図に図示される。袋１３′の容
器１１”は、充填機械中に現存する供給源の末端袋３６
１が容器１１′から延び出してウェブ端３６３が自由に
して近接可能である点で第１Ａ図に示す容器と若干具な
る。このため、現存供給源がからになるより十分以前に
第２の袋供給源３６７の先頭ウェブ端３６５を現存のウ
ェブ端３６３に取付けることができる。供給源がからに
なる時に、第２の袋供給源３６７が最初の供給源の袋１
３“に引込まれる。かくして充填機械は連続供給される
。

かかる取付けを実施する好ましい方法は現存袋ウェブの
末端３６３を、少しの袋長さだけ、例えば２５ミリメー
トル（１インチ）の１八または１への距離だけ、袋ウェ
ブの巾を横切る最終ミシン目を越えるように切断するこ
とである。新しい袋供給源の先頭ウェブ端３６５が袋ウ
ェブを横切るミシン目３７１に沿うように切断される。

このようにして、先頭ウェブ端３６５はウェブ末端３６
３上に位置決めされ、２個のこの部分が互いに接着され
る。これは第１７Ｂ図および第１７Ｃ図に図示されるよ
うにしてなしうる。テーブル３７３は１対の溶封捧３７
５，３７７を備える。第１組の整合ビン３７９によって
末端３６１の側部穴はウェブ端３６３が固定溶封棒３７
５上あるようにテーブル上に位置決めされる。その後、
新しい袋供給源３６７の先頭端３６５を第２組の整合ビ
ン３８１によってテーブル上に位置決めする。２個の袋
が第１７ｃ図に示すように重合し、この時頂部溶封棒３
７７を下降させて熱と圧力とによって両方の袋を封止す
る。

好ましい実施例に関して前述した機械および技術は低酸
食品その他類似のものに対して望ましい無菌包装に注意
が払われていない。大多数の包装は無菌条件を必要とし
ないので、不必要時には複雑な無菌システムを回避する
ことができる。第１８図は前述した充填機械の変形を示
し、無菌収容部材が付加されている。第１８図は第１Ａ
図とほぼ同じ機械図面にして、同一または同等の部材に
ｒ′」を付した参照番号を使用している。

第１８図の実施例における主相違点は、充填機械の無菌
収容部分２４３の入口に滅菌液２４７と出口液槽２５５
とを付加的に備えることである。入口滅菌液２４７は容
器２４９によって担持される。１組の遊び車輪２５１が
容器２４９の底部に設置されて送給ベルト１５′および
収容ベルト５５′を回転させて袋を滅菌液中に通過させ
る。袋は全く開口部なしに少なくとも無菌状態で供給さ
れるから、内部が無菌になされ、従って滅菌液２４７は
袋の外側および取付部材を滅菌するのに適したものが選
定される。そらせ板２５３が無菌収容部分２４３の頂部
から滅菌液２４７内に延入する。そらせ板の両側におけ
る滅菌液２４７のレベル差は望ましくない汚染物の進入
を回避するために無菌収容部分の圧力を増大させること
による。

機械の出口において、袋１３’は無菌収容部分２４３の
外部そらせ板２５７が挿入される液体２５５を通過する
。第１Ａ図に関して前述した実施例におけるように袋を
封止部で取外すことなく、袋１３’は液体２５５を通過
して機械から外部に担持される迄充填ベルト上に留まる
。袋１３’を、例えば第１Ｃ図のバンド５５に示す形式
の保持ベルトを使用して、再封止後有歯ベルト上に保持
する何らかの助けが必要となろう。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の諸相を含む袋充填装置の概略側面図
、第１Ｂ図は第２図のＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図、第１
Ｃ図は第１Ａ図の一部分分解斜視図、第２図は第１Ａ図
の２−２線による正面図、第３図は′ｓ１図および第２
図の装置の一部分と付加機構との斜視図、第４図は第１
図乃至第３図の装置を袋充填に使用することを示す斜視
図、第５図は第３図の充填機構の一部分の分解図、第６
Ａ図および第６Ｂ図は第３図に示す充填機構を互いに異
った部材位置で示す斜視図、第７Ａ図および第７Ｂ図は
第３図、第６Ａ図および第６Ｂ図の充填機構を異なる位
置で示した断面図、第８図は本発明を実施する好ましい
袋の構造図、第９Ａ図乃至第９Ｅ図は袋が種々の作業部
を通る過程および第１Ａ図の充填装置の概略図、第１０
Ａ図乃至第１゜Ｊ図は第２図に示す装置を使用して袋を
充填する操作の一連の諸相の説明図、第１１Ａ図および
第１１Ｂ図は袋の頂部を充填ノズルの下降運動に抗して
保持する選択的機構の側面図、第１２図は第１１Ａ図お
よび第１１Ｂ図の機構を１２−１２線から見た頂面図、
第１３Ａ図および第１３Ｂ図はウェブによって担持され
た分配器および取付部品のそれぞれ側面図および頂面図
、第１４図は第１Ａ図の機構の一部分の詳細図、第１５
Ａ図、第１５Ｂ図、および第１５Ｃ図は第１Ａ図の機構
に使用される袋再封止装置の種々の操作状態を示し、第
１６図は前記諸図面に示す装置の制御システムのブロッ
ク図、第１７Ａ図、第１７Ｂ図、および第１７Ｃ図は充
填装置に連続して袋供給源を与える技術の説明図、第１
８図は無菌充填環境を維持する袋充填装置の別の実施例
の概略側面図である。 １３・・・袋 １５．３１・・・トラクタ ２７．２９・・・ベルト ６３・・・取付は機構 ６７・・・取付部品 ７１・・・スリット切込み機構 ７５．７７・・・ミシン目 ７９・・・充填部 ８３．８５・・・アーム ８７．８９・・・アームの端部分 ９５・・・ノズル １１７・・・回転弁 １１９・・・弁軸 １４５．１４７．１４９・・・スリット区分１５１．１
５３・・・案内構造体 １９５．１９７・・・角溶接部 １９９・・・主部 ２０１．２０３・・・溶接領域 ２０５．２０７・・・溶接部 ２２３・・・分配器 ２４７・・・滅菌液 ３１７・・・アーム ３１８・・・間隙 ３１９・・・通路 ３６９．３７１・・・ミシン目 特許出願代理人

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性の封止袋を一連の作業部における別個の操
   作によって液体または粒状の材料で充填する機構にして
   、 充填部にあって前記袋をほぼ垂直に保持する装置と、 前記充填部より前の切込み部にあって、該充填部におい
   てほぼ垂直にかつほぼ垂直な成分に近接してほぼ水平な
   成分を有する形状に保持される時の袋の頂部となる端部
   に近接してスリットを形成する装置と、 前記切込み部から前記充填部に袋を運動させる装置と、 前記充填部にほぼ垂直に保持され、下端が先細となりか
   つほぼ垂直方向に運動するとともにほぼ垂直軸線の周り
   に回転しうるノズルと、前記充填部にあって前記ノズル
   を前記スリットから前記袋内に挿入させるように該ノズ
   ルを下方に運動させるとともに前記垂直軸線の周りに回
   転させる装置を含むノズル挿入装置と、前記材料の源と
   連通するとともに前記ノズルの一部として形成されて袋
   内に位置決めされた該ノズルから該袋への該材料の流動
   を制御する装置とを含有する袋充填機構。
2. （２）前記材料流動制御装置が、 前記ノズルの内部の弁軸に接続することによって該ノズ
   ルの先細端の内部に保持される弁にして、前記弁軸が該
   ノズルの垂直軸線の周りに回転することにより該弁が該
   ノズルの開口を閉じるように位置する閉位置と、部分的
   に回転して該開口が開く開位置との間を回転するように
   なっている弁と、 前記弁軸に取付けられて該弁軸を前記ノズルに関して回
   転させる装置とを含有する、請求項１に記載の袋充填機
   構。
3. （３）前記ノズル挿入装置および前記弁回転装置が共通
   の組立機構の一部であり、 前記ノズルと共に回転するように取付けられた第１駆動
   部材と、 前記弁軸と共に回転するように取付けられかつ前記第１
   駆動部材に関してほぼ軸線方向に固定保持された第２駆
   動部材と、 前記第１駆動部材および前記第２駆動部材と組合わされ
   て該両駆動部材を前記ノズルの垂直位置の範囲に亘って
   回転させもって該ノズルを袋内に運動させるとともに前
   記ノズルの少なくとも１つの垂直位置に対して独立に回
   転させて前記弁を開閉できるようにした装置とを含有す
   る請求項２に記載の袋充填機構。
4. （４）前記弁軸がその長さに沿って前記弁を貫通する開
   口を有しもって該開口を通過するガスを前記ノズルを位
   置決めさせた袋に対して出入させうる請求項２に記載の
   袋充填機構。
5. （５）前記袋保持装置が前記袋を該袋のほぼ垂直な両外
   側縁の全長に沿ってほぼ全体的に取外し可能に掴持する
   装置を含む請求項１に記載の袋充填機構。
6. （６）前記袋保持装置がさらに、前記袋の両外側縁をほ
   ぼ水平方向に互いに遠近運動させる装置を含む請求項５
   に記載の袋充填機構。
7. （７）前記袋外側縁の水平運動装置が該袋外側縁の頂部
   および底部を異なる量だけ運動させる装置を含む請求項
   ６に記載の袋充填機構。
8. （８）前記袋保持装置がさらに、前記ノズルが下方に運
   動して袋に挿入される時に、該ノズルを受入れる位置に
   くぼみを備えた支持プレートを含む請求項１に記載の袋
   充填機構。
9. （９）さらに、前記袋に該袋のスリットを通過する前記
   ノズル運動に応答するとともに、前記くぼみの上方の位
   置において該袋を前記支持プレートに押圧し、もって前
   記ノズルが前記スリットを通過する時に該袋の運動に抗
   する装置を含有する請求項８に記載の袋充填機構。
10. （１０）さらに、前記袋を充填した後に前記スリットを
    再封止する装置を含有し、 前記充填された袋を静止状態に保持する装置と、 端面に加熱部材を有するアームと、 前記スリットに近接する袋面の一部分に沿って前記アー
    ムをぬぐい作用させて該面部分から前記充填材料の一部
    を除去し、次に、プラスチックの袋の両側壁を前記スリ
    ットの周囲領域において互いに溶接するために、前記両
    側壁を軟化させるに充分な時間前記アーム端面を前記ス
    リット上に保持する装置と、 前記袋の両側壁が軟化した後に、加熱された前記アーム
    端面を該袋から僅かに離隔させて両者の間に間隙を形成
    させる装置と、 該間隙形成装置に応答して、軟化プラスチックを再硬化
    させるために冷却流体を前記間隙に流動させて該袋を封
    止する装置とを含有する請求項１に記載の袋充填機構。
11. （１１）両端縁に沿って互いに離隔した穴を有する平坦
    にして可撓性の個別的袋を液体または粒状材料で充填す
    る機構にして、 １個の袋が充填位置に保持される時に、該袋を前記材料
    で充填する装置を有する充填部を含む一連の複数作業部
    と、 長さに沿ってモータで駆動されるとともに前記端縁穴に
    係合する互いに離隔した歯を備えた１対の有歯ベルトを
    有しもって前記複数作業部を通って前記袋を運動させる
    ための装置と、前記袋をほぼ垂直方向に案内するように
    前記充填部に設けられるとともに前記有歯ベルトをほぼ
    水平方向に互いに遠近運動させ、前記有歯ベルトによっ
    て前記充填位置に担持された袋の頂部および底部の両端
    縁間の距離をほぼ独立に制御するための装置とを含有す
    る袋充填機構。
12. （１２）ミシン目によって結合された袋の連結ウェブ中
    にあって両端縁に沿って互いに離隔した穴を有する平坦
    にして可撓性の個別的封止袋を液体または粒状材料で充
    填する機構にして、 一連の複数作業部と、 前記袋端縁穴に係合する互いに離隔した歯を備えた第１
    対の連結有歯ベルトを有しもって前記複数作業部の第１
    群を通って前記袋を運動させるための装置と、 前記袋端縁穴に係合する互いに離隔した歯を備えた第２
    対の連続有歯ベルトを有しもって前記複数作業部の第２
    群を通って前記袋を運動させるための装置と、 前記第１運動装置と前記第２運動装置との間に延在する
    連続袋ウェブに応答して前記第１対のベルトおよび前記
    第２対のベルトを互いに異なる速度で運動させもって１
    個の袋を別の袋から前記ミシン目において分離するため
    の装置と、 前記第２群の作業部の一つとして設置されるとともに前
    記袋が袋ウェブから分離された後に充填されるように該
    袋を前記材料で充填するための装置とを含有する袋充填
    機構。
13. （１３）複数個の長方形状の平坦な可撓性プラスチック
    の一連の袋のウェブにして、各袋が４個の端縁に沿って
    互いに接合された前面シートと後面シートを有しもって
    該両シート間に材料を充填できるポケットを形成し、前
    記袋の第１対の両端縁が前記ウェブの長さに沿って延び
    るとともに周期的に互いに離隔したスプロケット穴を含
    み、前記袋の第２対の両端縁が前記ウェブの巾を横切っ
    て延在するとともに該袋と、該ウェブの長さに沿う両側
    の袋とを接続するミシン目を有する袋ウェブにおいて、
    前記第１対の両端縁間にあるとともに前記第２対の両端
    縁のうちの一方の端縁に近接しかつ該一方の端縁から該
    第２対の両端縁間の距離よりも遥かに短かい距離だけ延
    び出した前記両シートの両接合領域を含有しもって該両
    接合領域間に前記両シートが互いに接合されずに袋の内
    部に開通する首部を形成するようになっている袋ウェブ
    。
14. （１４）前記両シートの接合領域が、前記首部を前記第
    ２対の両端縁のうちの前記一方の端縁からの距離の関数
    として漸次狭小にさせるような形状を有する請求項１３
    に記載の袋ウェブ。
15. （１５）前記首部の両側における接合部分の内面から、
    該首部から離れるにつれて、前記第１対の両端縁の各々
    に向って前記袋の内方へ進む別のシート接合領域を含有
    する請求項１３に記載の袋ウェブ。
16. （１６）前記第１対の両端縁と前記第２対の両端縁のう
    ちの他方の端縁との交差点に形成される角部に別のシー
    ト接合領域を含有する請求項１３に記載の袋ウェブ。
17. （１７）各袋が前記首部と前記第１対の両端縁のうちの
    一方の端縁との間の領域に光学的に読み取りうるマーク
    を含有する請求項１３に記載の袋ウェブ。
18. （１８）互いに隣接する袋の連結縁におけるミシン目は
    前記第１対の両端縁に近接する部分が該部分間よりも強
    度が大きいことを特徴とする請求項１３に記載の袋ウェ
    ブ。
19. （１９）複数個の長方形状の平坦な可撓性プラスチック
    の一連の袋のウェブにして、各袋が４個の端縁に沿って
    互いに接合された前面シートと後面シートを有しもって
    該両シート間に材料を充填できるポケットを形成し、前
    記袋の第１対の両端縁が前記ウェブの長さに沿って延び
    るとともに周期的に互いに離隔したスプロケット穴を含
    み、前記袋の第２対の両端縁が前記ウェブの巾を横切っ
    て延在するとともに該袋と、該ウェブの長さに沿う両側
    の袋とを接続するミシン目を有する袋ウェブにおいて、
    互いに隣接する袋間の接合部は前記第１対の両端縁に近
    い部分が該部分間よりも強度が非常に大きいミシン目を
    有する袋ウェブ。
20. （２０）長方形状の平坦な可撓性プラスチック袋にして
    、４個の端縁に沿って接合された前面シートと後面シー
    トとを有しもって両シート間に材料を充填できるポケッ
    トを形成し、前記袋の第１対の両端縁が該袋の長さに沿
    って延び、前記袋の第２対の両端縁が該袋の巾を横切っ
    て延びる袋において、前記第１対の両端縁間にあるとと
    もに前記第２対の両端縁のうちの一方の端縁に近接しか
    つ該一方の端縁から該第２対の両端縁間の距離よりも遥
    かに短かい距離だけ延び出した前記両シートの両接合領
    域を含有しもって該両接合領域間に前記両シートが互い
    に接合されない首部を形成し、 さらに、前記首部における一方の袋シートに形成された
    スリットを有し、他方の袋シートが該首部に切込みを有
    しない袋。
21. （２１）前記スリットは前記袋の第２対の両端縁のうち
    の前記一方の端縁とほぼ平行かつ該一方の端縁から互い
    にずれた異なる距離にある２個のスリット部分を含み、
    該２個のスリット部分が他のスリット部分によって連結
    された請求項２０に記載の袋。
22. （２２）パッケージに１度に１個取付けられるように担
    持された複数個の取付部品の組立体にして、各端縁に沿
    って複数個のスプロケット穴を有する細長い可撓性の担
    持体と、 該担持体の長さに沿って間隔をおいて該担持体に取付け
    られた複数個の取付部品とを含有し、該担持体は、該担
    持体から前記取付部品を分離し易くするために該取付部
    品の周りの線状部分が弱化された取付部品組立体。
23. （２３）前記担持体の前記弱化部分が前記取付部品の周
    りの閉路にミシン目を有し、該ミシン目は該閉路の複数
    位置において他の位置におけるよりも強度が大きい請求
    項２２に記載の取付部品組立体。
24. （２４）パッケージに取付けられるように担持された複
    数個の取付部品の組立体にして、 各端縁に沿って複数個のスプロケット穴を有する細長い
    可撓性の担持体と、 該担持体の長さに沿って間隔をおいて該担持体に取付け
    られた複数個の取付部品とを含有し、所定の取付部品が
    前記担持体をその一側から他側に貫通して該他側が前記
    パッケージに取付けられるようになっているフランジと
    なり、 さらに該フランジの縁部の周りの閉路に前記担持体を貫
    通するミシン目を含有し、もって前記取付部品を該ミシ
    ン目によって包囲された担持体部分と共に残りの担持体
    部分から容易に分離できる取付部品組立体。
25. （２５）個々の平坦な可撓性袋を液体または粒状材料で
    充填する無菌機械にして、 袋の入口および出口、備えるとともに、各入口および出
    口が液槽によって通常閉鎮された収容体と、 該収容体内にあって、袋が充填位置にある時に該袋を前
    記材料で充填する装置を有する充填部を含む複数個の一
    連の作業部と、 前記袋を、前記収容体の外部から前記入口液槽を通り、
    次に前記一連の作業部を通り、最後に前記収容体の外部
    へ前記出口液槽を通って積極的に前進させる装置とを含
    有する無菌機械。
26. （２６）袋の側壁を貫通するノズルを、該袋を両端縁で
    保持しながら、該袋の内部に挿入することによって前記
    袋側壁中の孔から充填する機構にして、前記ノズルが該
    袋に前記孔を通って挿入されるのに応答して該袋を掴持
    しもって前記ノズルが前記孔を通って該袋に進入する時
    に該袋がほぼ運動しないようにする袋充填機構。
27. （２７）プラスチック袋の両側壁の一方に形成されたス
    リットを通って前記袋を液体または粒状の材料で充填す
    る機械において、前記袋が充填された後に前記スリット
    を封止する機構が、 前記袋を固定保持する装置と、 端面に加熱部材を有するアームと、 該アームに前記スリットに近接する袋面部分を横切って
    ぬぐい作用させて該スリットから前記材料を除去し、次
    に該スリットの周囲領域において袋の両側壁を溶接する
    に充分なプラスチックの該両側壁を軟化するに充分な時
    間前記アーム端面を前記スリット上に保持するぬぐい装
    置と、 前記袋の両側壁が軟化した後に、前記加熱されたアーム
    端面を前記袋から僅かに離隔させて該アーム端面と該袋
    との間に間隙を形成させる装置と、 該間隙形成に応答して該間隙に冷却流体を通しもって軟
    化プラスチックを再硬化させて袋を封止するようになっ
    ている装置とを含有するスリット封止機構。
28. （２８）前記アームと前記袋との間に挿置されるように
    位置させた連続ベルト中にほぼ摩擦のない薄膜を含む請
    求項２７に記載の機構。
29. （２９）ミシン目によって互いに連結されるとともに該
    ミシン目に近接する領域に沿って互いに溶接される２層
    のプラスチックシートから成る個々の袋の連続したウェ
    ブを袋充填機械に供給する方法にして、 前記機械に引込まれる第１の袋ウェブの末端袋または該
    機械の外部に保持された第２の袋ウェブの先端袋の一方
    の端部をミシン目に沿って終端となし、 前記第１の袋ウェブの末端袋または前記第２の袋ウェブ
    の先端袋の他方の端部をミシン目に近接する領域内で該
    ミシン目から僅か離隔して終端となしもって前記領域部
    分のフラップをミシン目に沿って形成し、 前記フラップを前記一方および他方の袋ウェブの両ミシ
    ン目がほぼ整合する位置において前記一方の袋ウェブの
    端部の領域上に溶封する諸工程を含有する袋ウェブの供
    給方法。
30. （３０）共通端縁の周りに互いに接合された２枚のプラ
    スチックシートから成る封止袋の頂部近くで該シートの
    一方にスリットが形成され、該スリットを通ってノズル
    が前記袋内に挿入されもって該袋に該ノズルを経て材料
    を送入するようにして充填する方法にして、 前記スリットを水平部分および垂直部分から成るように
    形成し、 先細端を有するノズルを前記スリット内に挿入する時に
    該ノズルを回転させることによって該スリットに挿入し
    もって該スリットの垂直部分を捕捉するようになってい
    る諸工程を含有する充填方法。
31. （３１）前記ノズルの端部が前記スリットを通って前記
    袋に挿入されかつ材料を該袋に送入する間に互いに遠近
    運動する該袋の両端縁により該袋をほぼ垂直位置に保持
    する工程を含有する請求項３０に記載の充填方法。
32. （３２）前記袋が、該袋の頂部に近接するとともに前記
    両シートが互いに溶接される部分間に形成された首部を
    含み、該首部に前記スリットが形成される請求項３１に
    記載の充填方法。