JPH078504B2 - 充填成型品製造機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は充填成型型製造機、更に詳しくは開口袋状の充
填部を形成した弾性充填型に、非固形状の充填物、例え
ば水あるいは練り状のチョコレート、かまぼこ、ツミレ
等のような食料品、消しゴムのような文具品等を充填
し、固化成型するための充填成型品製造機に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来から食料品であると、その他のものであるとを問わ
ず、充填型を用いて、充填成型品を製造することが行な
われていた。

このような従来の充填型は、充填成型品の形状に応じた
剛体からなる複数の分割型から形成されていた。

そしてこのような従来の分割型を用いた充填型は、充填
物をこれら分割型内部に充填し、この充填物を分割型内
部で固化させた後、分割型を分割することによって取り
出すものであった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこのような従来の充填型を用いて製造した
充填成型品は、分割型を用いて製造する関係上、どうし
ても分割型の割り線がでてしまい、製造された充填成型
品の商品価値を低下させることとなっていた。

また、特に複雑な形状の充填成型品を製造するために
は、数多くの分割型が必要とされ、製造工程の複雑化を
も招いていた。

更に分割型自体が剛体にて形成されていたために、分割
型自体の製造にも多額の費用がかかり、それが製品コス
トに多大な影響を与えることとなっていた。特に多品種
少量製造の場合には、充填成型品全体のコストに占める
分割型コストが多大となり、実際にはおよそ製造するこ
とができない状態ともなっていた。

また従来の剛体の分割充填型を用いた際には、固化させ
る時に体積が増減する充填物の場合には、固化工程で加
圧あるいは減圧によって分割充填型を破損してしまうこ
ともあった。

そこで本発明は、充填型として、開口袋状の充填部を有
する弾性充填型を用いることによって、割り線のない充
填成型品を製造可能とすると共に、充填型自体の製造コ
ストの低減、充填型の破損防止をも図り、同時に製造工
程の大幅な簡素化を図り、更には固化した充填物を充填
型内部から円滑に取り出すことができる充填成型品製造
機を提供するとを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前述した問題点を解決するために、本発明は、開口袋状
の充填部を形成した弾性充填型への非固形状の充填物の
充填装置と、この充填物の弾性充填型内での固化装置
と、弾性充填型の充填部内部から固化した充填物を取り
出す抜取り装置とから形成すると共に、抜取り装置を、
弾性充填型の充填部の反開口側を負圧状態とする負圧室
を設けて形成したことを特徴とする。

［作用］ 本発明に関わる充填成型品製造機は、まず最初に、充填
装置によって弾性充填型に充填物を充填する。

この弾性充填型は、抜取り装置において全体を拡張させ
ることによって固化させた充填物を取り出す必要がある
ために、弾性材を用いるものである。

このように充填物を弾性充填型内部に充填した後は、こ
の弾性充填型内部の充填物を固化装置によって固化させ
る。このような充填物の固化装置は、充填物の性質に応
じて、加熱処理を加える装置、あるいは冷凍処理を加え
る装置等がある。

次いで弾性充填型内部で固化した充填物が、この弾性充
填型内部から離型するように弾性充填型を拡張させ、内
部の充填物を抜取る抜取り装置によって、固化した充填
成型品を製造するものである。

ただこの抜取り装置に関しては、本発明では、弾性充填
型の充填部の反開口側を負圧状態とすることによって弾
性充填型を膨らませ、その結果内部の充填成型品を抜取
るものである。

［実施例］ 以下本発明の実施例を、図示例に従って説明する。

第１図は全体の構成を示すブロック図であり、第２図は
一部省略斜視図である。

図示したように、本発明は、弾性充填型10内部への充填
物11の充填を行なう充填装置40と、この充填装置40によ
って弾性充填型10内部に充填された充填物11を固化させ
る固化装置60と、弾性充填型10内部で固化した充填物11
を負圧によって抜取るための抜取り装置70とから形成さ
れ、かつこれら各装置は、連続して移送コンベア20に沿
って順次配置されていると共に、制御装置30によって制
御自在に形成してある。

また移送コンベア20は、モータ21の回転を減速機22によ
って減速して伝動したプーリ23によって、予め制御装置
30によって設定した速度で、各装置間を移動していくも
のである。

またこの移送コンベア20には、多数の固定板24が移動方
向に並列的に固定してあり、かつこの各固定板24には、
最終成型品としての充填成型品12の大きさよりも大きい
固定孔25が穿設してある。

ここで弾性充填型10は、開口袋状の充填部13と、この充
填部13の開口部付近に形成された固定部14とから形成さ
れている。

充填部13は、球状、柱状、適宜動物あるいは特定のキャ
ラクター等に模して形成され、充填部13の内部に充填し
た充填物11を固化させた後は、それら球、柱、動物ある
いはキャラクターの形状となるようになっている。

また固定部14は、充填部13に連続したほぼ等厚のつば部
として形成され、移送コンベア20に固定された多数の固
定板24に固定され、開口部から充填物11を充填部13内部
に充填自在に形成してある。

第３図乃至第８図は、これら各装置を個別に説明するた
めの図面である。

第３図乃至第５図は、充填装置40を示すものである。

ここで充填装置40は、充填物11があまり大きな粘性を有
さないものである場合には、弾性充填型10の開口部上方
に充填ノズル41を位置させ、この充填ノズル41から直接
弾性充填型10の充填部13内に充填物11を充填する充填機
構42のみによって足りる。

この時には、充填機構42の充填ノズル41を弾性充填型10
上方に位置させておき、弾性充填型10への充填物11の充
填が終了した後、移送コンベア20の移動によって、順次
固定板24が充填ノズル41下方を移動するように形成する
ことによって、充填作業を行なうことができる。

このようにして製造するための充填物11としては、適宜
形状の氷等を製造する際の粘性の低い充填物11としての
水等が挙げられる。

なおこの充填物11の粘性が大きい場合には、弾性充填型
10の開口部付近に充填機構42の充填ノズル41を位置さ
せ、この充填ノズル41から直接弾性充填型10の充填部13
内に充填物11を充填すると、弾性充填型10の充填部13内
部に空気が残ってしまい、固化した充填成型品12に空洞
ができてしまう。

このような場合には、第３図のように充填装置40を、充
填機構42と、この充填機構42上部に設けた上下動機構43
とによって形成すれば良い。

この時には、充填機構42の充填ノズル41を、まず移送コ
ンベア20の上方から上下動機構43によって弾性充填型10
の充填部13の底部付近まで降下させ、その位置で若干充
填した後、充填量に応じて上下動機構43を作動させ、徐
々に充填ノズル41を上昇させるものである。

従ってこの時には、充填機構42による充填速度と、上下
動機構43による上昇速度とが一定の対応関係になければ
ならない。また弾性充填型10の高さ方向での断面形状が
異なる弾性充填型10を用いるたびに、前記充填速度及び
上下動速度を変更させなければならない。それ故、充填
及び上下動をカム等によって行なったのでは、弾性充填
型10の変更に伴なうカム変更が繁雑なため、前記２つの
変数である、単位時間あたりのの充填量と上下動速度と
をプログラム制御によって同時制御を行なうことが望ま
しい。

また以上の説明では、上下動機構43によって充填機構42
が上下動するとして説明したが、逆に充填機構42を停止
させておいて、上下動機構43によって弾性充填型10を上
下動させても良い。

また全体をライン上に配置した場合には、充填装置40に
よる充填作業中は、弾性充填型10を停止させておいても
良いが、充填装置40自体をラインに沿って移動可能に形
成し、移動しながら充填装置40から充填物11の充填を行
うようにしても良い。

また充填物11の粘性が更に大きいときには、前述したよ
うに充填ノズル41を充填物11の充填と共に上方に移動さ
せるだけであっては、依然として空気等の気泡が充填部
13の内部に残ってしまうことがある。

このような時には、第４図及び第５図に示したように、
弾性充填型10の弾性に着目して、あらかじめ密着装置50
によって充填部13を充填ノズル41に密着させておき、そ
の状態から充填物11の充填を説明することによって、気
泡の混入を防止することができる。

第４図に示した実施例は、固定板24の上方に負圧源51に
連結された負圧機構52を付設し、この負圧機構を作動さ
せることによって、充填部13を充填ノズル41に密着させ
ているものである。

また第５図に示した実施例は、固定板24の下方に高圧源
53に連結された高圧機構54を付設し、この高圧機構を作
動させることによって、充填部13を充填ノズル41に密着
させているものである。

いずれの手段を用いたとしても、充填ノズル41から充填
物11を充填部13内部に充填し始めとるときには、充填ノ
ズル41に弾性を有する充填部13が密着している、即ち充
填ノズル41と充填部13との間に空気がない状態であるた
めに、この状態から負圧源51あるいは高圧源53によって
生じる圧力以上の圧力で充填物11の充填を開始すること
によって、空気の混入がない充填物11の充填作業が行な
えることとなる。

またこのような充填装置40による充填物11の充填時に、
充填圧力によっては弾性充填型10が変形することもあ
る。そのような時には、図示しないジクを弾性充填型10
の下方に位置させて充填作業を行なうことによって変形
を防止することができる。

固化装置60は、充填物11を、弾性充填型10内部で固化さ
せるための装置である。

この装置は、加熱機構、冷却機構、これらの機構の組み
合わせ、あるいは他の機構等によって形成されている。

この固化装置60の具体的構成は、充填物11の材質によっ
て決定される。

例えば、充填物11が冷却することによって固化するよう
な水等である場合には、この固化装置60が冷却装置とし
て配置されるものである。

また逆に、充填物11が加熱することによって固化するよ
うな練り状のかまぼこ、ツミレ、消しゴム等である等で
ある場合には、固化装置60が加熱装置として配置される
ものである。

また更に充填物11が食料品である場合には、充填物11を
固化すると共に、調理しなければならない場合がある。
そのような場合には、この固化装置60に調理装置を付設
して使用することもできる。

なお本発明では充填型として弾性充填型10を用いている
ので、固化装置60による充填物11の固化の際に、充填物
11の体積が増減した場合であっても、弾性充填型10が破
損することがない。例えば剛体からなる充填型の場合、
充填物11として水を固化させると体積が増加するので、
その体積増加による内圧によって充填型が破裂すること
もあるが、本発明では、弾性充填型10が体積増加に伴な
って伸びるので、破裂等の事故が生じない。

第６図及び第７図は、弾性充填型10の充填部13内部か
ら、固化した充填成型品12を取り出すための関する抜取
り装置70を示したものである。

この抜取り装置70は、移送コンベア20の固定板24の下方
にある充填部13を、プーリ23によって反転させて上方に
位置させると共に、この充填部13を膨らませることによ
って、内部の充填成型品12を抜取り装置70下方の取り出
しコンベア71上に落下させるものである。

具体的には、モータ21によって回転する回転軸72と、こ
の回転軸72に固定された負圧カム73と、負圧カム73の回
転によって揺振する伝動杆74と、この伝動杆74の先端に
軸支された負圧体75とによって形成されている。

回転軸72は、移送コンベア20を移動させるためのモータ
21と同一のモータ21によって、他の各装置と同期するよ
うに回転するものである。

また負圧カム73は、回転軸72に固定された正面カムとし
て形成されている。

負圧体75は、負圧源76に接続され、負圧体75内部の負圧
室77を負圧状態とするものである。

負圧源76は、詳細な図示を省略するが、真空バルブ、破
壊バルブ及びコンプレッサー等から形成されている。

負圧室77は、充填成型品12が入った充填部13を覆う大き
さに形成され、かつ内部の上面にはクッション78が固定
してある。

このような抜取り装置70の作動は、充填部13の内部に充
填した充填物11が固化装置60によって固化させた後、プ
ーリ23によって反転して、この充填成型品12を内部で固
化させた充填部13が上方に位置するように移送コンベア
20によって移動してくる。

この時この充填部13の上部に負圧室77がかぶさり、かつ
負圧室77内部が負圧源76によって負圧状態となると、弾
性体にて形成された弾性充填型10が負圧室77の内壁に密
着することとなる。この時には、弾性充填型10の充填部
13のみならず、固定部14も可能な限り負圧室77の内部に
密着するので、固定板24の固定孔25に一致した開口が下
部に形成されることとなる。

すると充填成型品12は弾性充填型10から離れると共に、
充填成型品12よりも大きい固定板24の固定孔25から下方
に落下することとなる。

またこのように下方に落下した充填成型品12は、抜取り
装置70の下部に位置させてある取り出しコンベア71上に
載せられて所定の位置に移送されるものである。

このように負圧状態を形成すると、充填部13は弾性充填
型10の伸び易い方向、即ち図示例では上方に伸びること
となり、負圧室77の内部上面に衝接して形が壊れるおそ
れもあるが、図示例では負圧室77内部上面にクッション
78が固定してあるので、型崩れの心配がない。

また図示例では、回転軸72に案内カム79も固定してあ
る。

この案内カム79は、充填部13から落下してきた充填型成
型品12を取り出しコンベア71に案内するための案内体80
を上下動させるためのものである。

ただ抜取り装置70によっては容易に離型しない充填成型
品12に関しては、この案内体80をも負圧制御することに
よって、充填成型品12を強制的に離型させることも可能
である。

なおこの負圧室77は、図示例では有蓋円筒状に形成して
あるが、弾性充填型10から離型した充填成型品12が負圧
室77内部に引っ掛かることを防止する意味からは、図示
を省略するが、全体を末広がりに形成するか、あるいは
下部に末拡がりのテーパを付けることが望ましい。

なお種々の実験の結果、充填成型品12としての氷を製造
する際には、弾性充填型10を0.6〜0.8mmの剛性ラテック
スにて形成し、かつ負圧を約500mmHgとすると、0.5〜1s
ecで完全に離型して落下することが確認できた。

このようにして製造された充填成型品12は、弾性充填型
10の充填部13形状によって全体形状が決定されるので、
この弾性充填品を各種作ることによって、どのような形
状の充填成型品12をも作ることができる。

また弾性充填型10は、剛体のものと異なり、安価に大量
生産できるので、充填成型品12自体のコストも安くでき
るだけでなく、分割型と異なり、割り線がないので、で
き上った充填成型品12は極めて自然の形となり、商品価
値の高いものとなる。更に複数方向への分割が不要なの
で、製造工程の簡素化も図れるものてある。

また更に充填型として弾性充填型10を用いたので、固化
装置60による固化工程中で、充填物11の体積変化が生じ
たとしても、弾性充填型10の伸縮によって充分対応でき
るので、弾性充填型10の破損がない。

更に抜取り装置70を負圧を用いて抜取るように形成した
ので、抜取り工程中で充填成型品12の形状破損がないも
のである。

なお以上の説明において、弾性充填型10は、例えば軟質
ゴム、軟質プラスチック等のように、引っ張った時に伸
びるものであれば材質を問わないものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、充填型として、開口袋
状の充填部と、この充填部の開口部付近に形成された固
定部とから成る弾性充填型を用いることによって、割り
線のない充填成型品を製造可能とすると共に、充填型自
体の製造コストの低減、充填型の破損防止を図り、同時
に製造工程の大幅な簡素化をも図り、更には固化した充
填物を充填型内部から円滑に取り出すことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
全体のブロック図、第２図は斜視図、第３図乃至第５図
は充填装置40を示す概略図、第６図は抜取り装置を示す
断面図、第７図は負圧体を示す断面図である。 10……弾性充填型、11……充填物 12……充填成型品、13……充填部 14……固定部 20……移送コンベア、21……モータ 22……減速機、23……プーリ 24……固定板、25……固定孔 30……制御装置 40……充填装置、41……充填ノズル 42……充填機構、43……上下動機構 50……密着装置、51……負圧源 52……負圧機構、53……高圧源 54……高圧機構 60……固化装置 70……抜取り装置、71……取り出しコンベア 72……回転軸、73……負圧カム 74……伝動杆、75……負圧体 76……負圧源、77……負圧室 78……クッション、79……案内カム 80……案内体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 39/22 2126−4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口袋状の充填部を形成した弾性充填型へ
   の非固形状の充填物の充填装置と、この充填物の弾性充
   填型内での固化装置と、弾性充填型の充填部内部から固
   化した充填物を取り出す抜取り装置とから形成すると共
   に、 抜取り装置を、弾性充填型の充填部の反開口側を負圧状
   態とする負圧室を設けて形成したことを特徴とする充填
   成型製造機。