JPH0398825A - 充填シール機 - Google Patents

充填シール機

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JPH0398825A
JPH0398825A JP1230651A JP23065189A JPH0398825A JP H0398825 A JPH0398825 A JP H0398825A JP 1230651 A JP1230651 A JP 1230651A JP 23065189 A JP23065189 A JP 23065189A JP H0398825 A JPH0398825 A JP H0398825A
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carton
packaging container
sealing
station
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小島　昭比古
Chuichi Shirota
代田　忠市
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Toppan Printing Co Ltd
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば酒類あるいはジュース等、液状の被充
填物を包装容器中に自動的に充填し、その開口部を密閉
する充填シール機に関する。
［従来の技術］ 一般に紙パックと称せられる多層構造の紙製包装容器に
酒類あるいはジュース等を充填する充填シール機では、
これらの被充填物を充填した包装容器上部の充填用開口
を仮折りする仮折りステーションと、この開口の周縁部
を加熱する加熱ステーションと、加熱された周縁部を互
いに密着させ、この上部開口を密閉するプレスステーシ
ョンとを備える。包装容器は間欠的に搬送され、これら
の各ステーションで所定時間停止する。
この種の充填シール機で包装される包装容器には、被充
填物を注出するため、包装容器の外方に突出する本体部
と包装容器に接着される接着部とを有する口栓を予め設
けたものがある。
更に、口栓を設けた包装容器には、包装容器に小孔を形
成し、この小孔を介して口栓の本体部を突出させ、接着
部の本体部側の面を包装容器の内面に超音波溶着させる
通称内付目栓付きのものがある。この包装容器の場合は
、超音波超溶着時にその振動で紙粉等が発生することが
ある。このため、被充填物を充填する前に包装容器の内
部を清浄する清浄装置を設けた充填シール機が開発され
ており、異物の除去に加え、包装容器の樹脂材料特有の
臭いを除去することができる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の充填シール機によれば、清浄装置は包装を完了さ
せるための種々の包装工程をなすための１の独立したス
テーションに配置される。このため、包装工程が長くな
り、充填シール機が大型化する。特に、各包装工程を形
成するステーンヨンを円形に配列し、間欠的に回転する
ターンテーブルによりこれら各ステーションに沿って包
装容器を搬送する場合には、隣接するステーション間の
間隔が狭く、複雑な構造となる。
本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、
コンパクトな構造で、効率的に被充填物を充填すること
ができる充填シール機を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の充填シール機は、両端の開口した包装容器が装
着される複数のマンドレルを放射状に突設し、間欠的に
回転されるターレットと、このターレットの回転方向に
沿って順に配置され、包装容器の一端を加熱する底部加
熱装置と、所定の折り曲げ線に沿って包装容器の一端を
折り込む底部折り込み装置と、この折り込まれた一端を
密閉する底部プレス装置と、前記ターレットの上側に配
置され、底部を密閉された包装容器を載置して間欠的に
回転されるターンテーブルと、このターンテーブルの回
転方向に沿って周部に順に配置され、包装容器側壁の小
孔に装着された口栓をこの包装容器に溶着する日栓溶着
装着と、口栓を溶着された包装容器に所定量の充填物を
充填する充填装置と、被充填物を充垣された包装容器を
密閉するシール装置とを備える。
上記ターレットとターンテーブルは同一の駆動軸で回転
されるのが好ましい。
［作　用］ 本発明の充填シール機によれば、ターレットが停止１，
ているときに、両端を開口された包装容器がこのマンド
レルに装着される。ターレットが回転すると、この包装
容器の一端は底部加熱装置により加熱され、更に回転さ
れて底部折り込み装置により所定形状に折り込まれ、こ
の後、底部プレス装置により所定形状に密閉される。
このターレットの回転中に底部を密閉された包装容器は
順次マンドレルからり引き抜かれ、夕一レットの上側に
配置されたターンテーブルに載置される。ターンテーブ
ルの周部にはその回転方向に沿って口栓溶着装置と、充
填装置と、シール装置とが順に配置されているため、包
装容器側壁の小孔に装着された口栓がこの包装容器に溶
着され、所定量の充填物を充填された後、この包装容器
が密閉される。
夕−レットとターンテーブルとが同一の駆動軸で回転さ
れる場合には、互いに上下に配設された夕−レットとタ
ーンテーブルとが容易に同期される。
［実施例コ 第１図は本発明の実施例による充填シール機１０の全体
構造を示す。
この充填シール機１０は上下２段に形成されており、下
段には両端が開口した中空角柱状の紙製包装容器の底部
を平坦に折り曲げてシールする底部成型部１１が配置さ
れている。上段には、底部を形成された包装容器の上部
開口から例えば酒類あるいはジュース等の被充填物を所
定量充填し、上部を折り曲げ、シールして包装容器を完
成する充填シール部２０が配置されている。
第２図に示すように、以下にカートンと称するこの包装
容器５は、予め所用形状に形成された罫線に沿って平坦
状に密閉される下部６と、予め所用形状に形成された適
宜の罫線に沿って屋根状に密閉される上部７とを有し、
この上部には通常の口栓が装着される小孔８を形成して
ある。口栓は被充填物を充填する前にこの小孔８を介し
て装着される。
第１図及び第２図に示すように、カートン５の底部６を
密閉する底部成型部１１には、カートン５が装着される
８本のマンドレル１２ａを放射状に突出させたターレッ
ト１２が配置されており、このターレットは第２図に示
す矢印Ｘの方向に間欠的に回転される。ターレット１２
の周部には、ターレットの回転方向に沿って順に、カー
トン５を装着する装着位置Ａと、カートンの底部６の開
口の周縁部を加熱するヒータ１３を配置した加熱位置Ｂ
と、所定の折り曲げ線に沿ってこの底部６を折り曲げる
折り込み装置１４を配置した折り込み位置Ｃと、加熱さ
れかつ所定の形状に折り込まれた底部６をシールするプ
レス装置１７を配置したプレス位置Ｄと、底部をシール
されたカートンを取出す取出し位置Ｅとが配置されてい
る。なお、この底部成型部１１の装着位置Ａ及び取出し
位置Ｅでは、マンドレル１２ａが充填シール機１０の側
部開口から突出し、容易に近接できるようになっている
。この状態は第３図に示されている。
この底部成型部１１では、ターレット１２が装着位置Ａ
に停止したときに、両端を開口したカートン５を、その
上部７を先にしてマンドレル１２に装着される。カート
ン５の装着は適宜の機構により自動的に行ってもよく、
あるいは、手動で行ってもよい。また、各マンドレル１
２ａにはカートンの挿入深さを調整可能なストッパを設
けることが好ましい。
ターレット１３が回転して、ヒータ１５に整合した加熱
位置Ｂに達すると、このヒータからカートンの底部の所
用箇所に熱風が吹き付けられ、カートン内面の樹脂層が
加熱される。更に回転されて、折り込み装置１６に整合
した折込み位置Ｃでは、所定の折り曲げ線に沿って底部
６が折り曲げられ、更に、図示しない案内レールにより
この状態を保持されつつプレス位置Ｄまで回転される。
プレス位置Ｄに配置されたプレス装置１７により、カー
トン５の底部６はマンドレル１２の先端部とプレス装置
ｌ７との間で強固に圧縮され、平坦な形状にシールされ
る。底部６を密閉されたカートン５は取出し位置Ｅで底
部成型部１１から取出し、次ぎに充填シール機の上側に
配置された充填シール部２０に送る。
第３図及び第４図は充填シール部２０を示す。
この充填シール部２０には、８個のカートン受台２１（
第３図及び第４図では２個だけ示す）を等間隔に固着し
た回転駆動機構あるいはターンテーブルが配置されてお
り、受台２１の下側にはカートンを支える円形の案内レ
ール２２が固設されている。このターンテーブルは、底
部成型部１１のターレット１２と同一の駆動源により矢
印Ｙの方向に間欠的に回転され、受台２１に装着された
カートン５は案内レール２２に沿って搬送される。
案内レール２２で形成されるカートン５の搬送路に沿っ
て順に、カートン５を受台２１に装着する装着ステーシ
ョン２３と、カートンの小孔８に口栓４を装着する口栓
装着ステーション２４と、カートン５の上部を仮折りす
る仮折りステーション２５と、口栓４をカートン５に溶
看する溶着ステーション２６とが配置されている。更に
搬送路の下流側には、カートン５内に所定量の被充填物
を注入する充填ステーション２７と、上部７の所定箇所
を加熱する加熱ステーション２８と、上部７を密封する
シールステーション２つとが配置され、排出ステーショ
ン３０から完成したカートン５が排出される。
本実施例では口栓装着ステーション２４でカートンの小
孔８にこの内方から口栓４を挿入するようになっている
が、この日栓４は装着ステーション２３あるいはこれよ
り前に予め挿入してもよい。
この日栓４は第４図に示すように円筒状の小径本体部を
小孔８を介して外方に突出させ、大径の円板状接着部を
カートンに接着するもので、本体部に隣接する接着部の
面がカートンの内面に超音波接着される通称内付け式と
なっている。
仮折りステーション２５に配置される仮折り装置３２は
、エアーシリンダ等の適宜の駆動手段により上下動され
るフレーム３３を有する。このフレーム３５の下端には
、カートン５の口栓に隣接する側面を内方に折り込む一
対の三角形状の折り込み板３３ｂが枢着されている。こ
れらの折り込み板３３ｂは適宜のリンク３３ａを介して
駆動手段に接続されており、フレーム３３が下降される
と内方に倒れる。
したがって、カートン５が仮折りステーション２５で停
止されると、フレーム３２がこのカートン５上に下降さ
れる。カートン５の上部の対向する側壁は折り込み板３
７により両側から内方に折り込まれ、カートン上部が屋
根状に仮折りされる。
このように仮折りされたカートン５は、その弾性で徐々
に元の形状に復帰しつつ溶着ステーション２６に搬送さ
れる。
第５図に示すように、溶着ステーション２６には通常の
超音波溶着装置３５と、カートン５を上方に移動して口
栓４を超音波溶着装置に整合させるエアーシリンダ３８
とが配置されている。
この超音波溶着装置はカートン５内に挿入されて口栓４
を内側から支える中空支持部材すなわちアンビル３６と
、口栓を高速振動させる超音波振動ホーン３７とを有す
る。ロッド３８ａを介して作動シリンダ３８によりカー
トン５が上昇されると、アンビル３６がカートンの上部
開口に挿入され、超音波振動ホーン３７はアンビル３６
の方向に想像線で示す位置に移動する。これにより、超
音波ホーン３６の先端がカートン５に装着された口栓４
に嵌合され、この日栓４を振動させる。この高速振動に
より発生する摩擦熱でカートン５の内面の樹脂層が溶融
し、口栓４とカートン５とが接着される。
第６図はアンビル３６と超音波振動ホーン３７と口栓４
とカートン５とを拡大して示す。超音波振動ホーン３７
が想像線で示す位置に移動したときは、この超音波振動
ホーン３７とアンビル３６との間踪は（１．１ｍｍであ
るのが好ましい。この間隙は適宜の調整ねじにより、超
音波振動ホーン３７あるいはアンビル３６を僅かな範囲
で調整できるようにしてもよい。
この超音波溶着装置３５による口栓４の振動で、カート
ン５の内部に残留する恐れのある紙屑等の異物及び臭い
等を除去するため、清浄装置４０がこの溶着ステーショ
ン２６に配置されている。
第７図に示すように、この清浄装置４０は超音波溶着装
置３５に組み込まれており、アンビル３６の開口内に挿
入されるリードバイプ４１と、このリードバイブ内に配
麓されるブローバイブ４２とを備える。このリードバイ
ブ４１はフレキシブルバイブ４３を介して例えばフロア
一等の適宜の真空圧源に接続されている。ブローバイブ
４２は適宜の空気圧源に接続され、先端部にはノズル４
２ａが取り付けられている。このノズル４２ａはリード
バイプ４２の先端部よりも突出され、リードパイプ内孔
の中心位置に固定される。
清浄装置４０のリードバイプ４１はブラケット４４を介
して作動シリンダ４５に取り付けられており、この作動
シリンダ４５は案内ロッド４５ａに沿って上下動する。
このリードバイブ４１の外周面には目盛り４１ａが付さ
れており、この目盛り４１ａを基にして、ブラケット４
４の取り付け位置をカートン５の容量に対応する位置に
変更することができる。
上記仮折りステーション２５から搬送されたカートン５
が溶着ステーション２６で停止すると、このカートン５
はロッド３８ａを介して作動シリンダ３８により上昇さ
れ、この上部がアシビル３６に外嵌される。カートンの
口栓４が超音波振動ホーン３７と整合する位置に達する
と、このホーン３７はカートンに向けて移動され、その
先端部に口栓４が妖合された後、作動される。アンビル
３６で支えられた口栓４は高速で振動され、カートン内
面との摩擦で発生する熱により双方の接触部が部分的に
溶融し、互いに接着される。
更に、口栓４を溶着するためにカートン５が上昇される
ときに、清浄装置４０の作動シリンダ４５が下降される
。リードパイプ４１がアンビル３６の開口を介してカー
トン５内に挿入され、ブローパイプ先端のノズル４２ａ
からはカートンの内面に向けて無菌空気が噴出され、カ
ートン内面に付着した異物がこの噴出空気で舞い上げら
れる。
これらの異物は、樹脂材料の臭いと共に真空圧源に連通
ずるリードパイプ４２内に吸引される。ノズル４２ａと
共にリードバイブ４ｌがカートン５内に挿入され、この
内部にリードバイブの開口が配置されるため、比較的大
きな異物でも直ちに吸引され、内部に残留しない。この
ノズル４２ａ及びリードパイプ４１によるカートン５内
の清浄工程は、適宜の弁機構により、リードバイブ４１
の下降工程及び上昇工程のいずれか一方あるいは双方の
工程で行うことができる。
内部の異物及び臭いを除去されたカートン５は、充填ス
テーション２５に移動される。
第３図及び第４図に示すように、充填ステーション２７
には被充填物を収容するタンク４８が配置されている。
このタンク４８からは充填パイプ４８ａが延設されてお
り、カートン５の停止中にこの充填パイプから所要量の
被充填物が充填される。
所要量の被充填物を充填されたカートンは加熱ステーシ
ョン２８を経てシールステーション２つに送られる。
加熱ステーション２７に配置された加熱装置４２はカー
トン５の内部に挿入され、その周部から熱風を噴出する
加熱部４２を有し、カートン５内面の樹脂層を加熱する
。
シールステーション２９には、カートン５の上部を屋根
状に密閉するシール装置５０が配置されている。このシ
ール装置５０はカートン５の上端を圧接する一対のクラ
ンプ板５１と、カートン上部の口栓に隣接する側面を内
方に押圧する一対の爪部材５２とを備え、このシール装
置５０がカートン上に下降されると、爪部材５２がカー
トン上部の側壁を内方に押圧しつつ、これと同時にクラ
ンプ板５１が上端部を互いに強固に圧接するようになっ
ている。このため、上部を屋根状に仮折りされ、更に加
熱されたカートン５はこのシールステーション２つで完
全に密閉され、被充填物が内部に完全に封入された後、
排出ステーション３０から搬出される。第１図及び第３
図には、完成されたカートン５を保持する支持テーブル
６０が図式的に示されている。
上記充填シール装置１０により酒あるいはジュース等の
飲料を充填する場合には、下段の底部成型部１１に配置
されたターレット１２のマンドレル１２ａに１つづつカ
ートン５を装着する。第２図に示すようにターレット１
２が間欠的に回転し、加熱位置Ｂと折込み位置Ｃとプレ
ス位置Ｄとを介して搬送される間に、カートン５の底部
が平坦に折り曲げられ、シールされる。底部を成型され
たカートン５は底部或型部の取出し位置Ｅでマンドレル
１２ｇから取り外し、上段の充填シール部２０に移動す
る。
第４図に示すように、充填シール部２０の装着ステーシ
ョン２３で、上部開口を上にしてカートン５を受台２１
に装着すると、案内レール２２で底部を支えられつつタ
ーンテーブルにより順次回転される。小孔８に口栓４を
装着されたカートン５が仮折りステーション２５を経て
溶着ステーシジン２６の達すると、作動シリンダにより
カートン５が上昇され、口栓４を溶着される。このとき
、溶着装置３５に組み込まれた清浄装置４０が下降され
、リードパイプ４１及びブローパイブ４２によりカート
ン内の異物及び臭いが除去される。
この後、充填ステーション２７で所要量の飲料が充填さ
れ、シールステーション２８で上部開口がシールされ、
排出ステーション３０から支持テ−ブル６０に送られる
。
この充填シール機１０は、底部成型部１１と充填シール
部２０とが共に円形のカートン搬送路を｛−ｊ’ｔかつ
上下段に分割して配置され、更に溶着ステーション２６
の溶着装置３５にカートン５内の異物及び臭いを除去す
る構造簡単な清浄装置４０が組み込まれており、極めて
コンパクトな構造占なる。また、溶着ステーション２６
で口栓４の溶着とカートン５内の清浄とが同時に行われ
、短時間で効率よく飲料が充填シールされる。
［発明の効果］ 以上明らかなように、本発明の充填シール機によれば、
包装容器の底部成型部と包装容器に所用の被充填物を充
填しかつ包装容器を密閉する充填シール部とが上下に配
置されてるため、極めてコンパクトな構造で極めて効率
よく包装容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例による充填シール機の全体構造
を示す正面図、第２図は第１図の充填シ−ル機の底部成
型部の作動説明図、第３図は第１図の充填シール機の充
填シール部の平面図、第４図はその作動説明図、第５図
は充填シール部の溶着装置の作動説明図、第６図は第５
図の溶着装置を拡大して示す説明図、第７図は清浄装置
の作動説明図である。 ４・・・口栓、５・・・カートン、６・・・底部、７・
・・上部、８・・・小孔、１０・・・充填シール装置、
１１・・・底部戊型部、２０・・・充填シール部、２６
・・・溶着ステーション、３５・・・溶着装置、４０・
・・清浄装置、４１・・・リードバイブ、４２・・・ブ
ローバイブ、４２ａ・・・ノズル。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）両端の開口した包装容器が装着される複数のマン
    ドレルを放射状に突設し、間欠的に回転されるターレッ
    トと、このターレットの回転方向に沿って順に配置され
    、包装容器の一端を加熱する底部加熱装置と、所定の折
    り曲げ線に沿って包装容器の一端を折り込む底部折り込
    み装置と、この折り込まれた一端を密閉する底部プレス
    装置と、前記ターレットの上側に配置され、底部を密閉
    された包装容器を載置して間欠的に回転されるターンテ
    ーブルと、このターンテーブルの回転方向に沿って周部
    に順に配置され、包装容器側壁の小孔に装着された口栓
    をこの包装容器に溶着する口栓溶着装着と、口栓を溶着
    された包装容器に所定量の充填物を充填する充填装置と
    、被充填物を充填された包装容器を密閉するシール装置
    とを備える充填シール機。
  2. （２）前記ターレットとターンテーブルは同一の駆動軸
    で回転される請求項１記載の充填シール機。
  3. （３）前記口栓溶着装置は、前記小孔を介して包装容器
    の外側に突出される本体部を振動する超音波振動ホーン
    と、包装容器の上部から挿入され、この小孔よりも大径
    の接着部を内側から支える中空支持部材とを有し、前記
    超音波振動ホーンの振動により、接着部の本体側の面が
    包装容器の内面に溶着される請求項２記載の充填シール
    機。
  4. （４）前記中空支持部材の開口を介して包装容器内に内
    に挿入され、包装容器の内面に空気を吹き付けるブロー
    管及びこの内面から吹飛ばされた異物を吸引する吸引管
    を有する清浄手段を備える請求項３記載の充填シール機
    。
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JPH07112497A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Toppan Printing Co Ltd 流体収納容器の製造方法
JP2005533687A (ja) * 2002-07-25 2005-11-10 アツィオナリア コストルツィオーニ マッキーネ アウトマティケ ア．チ．エンメ．ア．ソチエタ ペル アツィオニ 容器、特に食品用の容器の成形機械
US9613644B2 (en) 2013-05-23 2017-04-04 Hutchinson Technology Incorporated Two-motor co-located gimbal-based dual stage actuation disk drive suspensions with motor stiffeners
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