JPH0818603B2 - 高粘度流動物の充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、高粘度流動物、例えば、カレー・ルーな
どを容器に充填する装置に関する。

従来の技術 この種の装置としては、例えば、特開昭57−183992号
公報に開示されているように、下向きの吐出口を有し、
吐出口が容器搬送コンベヤの容器搬送経路真上に位置す
るように配置されている充填ノズルと、上部および下部
を有し、下部に充填ノズルが取付けられているアーム
と、アームの上部を可逆回転自在に支持しかつ容器搬送
方向と交差する方向にのびている水平軸と、水平軸を中
心としてアームを揺動させる揺動手段とを備えているも
のが知られている。

発明が解決しようとする課題 上記装置は、充填時に、充填ノズルをその吐出口が容
器の移動方向と同方向に移動するように揺動させること
により、充填時間を長くして充填能力を向上させようと
するものであるが、その能力を向上させることには限界
があった。

そこで、容器搬送経路を複数列にし、これに見合う複
数の充填ノズルを装備することが考えられるが、そうし
た場合、個々の充填ノズルを同時にかつ容器搬送経路と
同方向に揺動させる必要があるが、そのための揺動機構
が複雑とならざるを得ない。

この発明の目的は、高速充填が可能であり、しかも、
高粘度流動物を、山盛りにならないで、可及的に平らに
なるように充填することのできる充填装置を提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 この発明による高粘度流動物の充填装置は、複数の並
列状容器搬送経路を有する容器搬送コンベアと、下向き
の吐出口を有し、吐出口が各容器搬送経路真上に位置す
るように配置されている容器搬送経路と同数の充填ノズ
ルと、上部および下部を有し、下部にそれぞれ充填ノズ
ルが取付けられている充填ノズルと同数のアームと、各
アームの上部をそれぞれ可逆回転自在に支持しかつ容器
搬送方向と平行にのびているアームと同数の水平軸と、
全てのアームに掛け渡されている水平連結バーと、連結
バーを長さ方向に往復動させる駆動手段とを備えている
ものである。

作 用 この発明による高粘度流動物の充填装置では、充填時
に、連結バーを往復動させると、全ての充填ノズルが同
時にかつ容器搬送経路と交差する方向に揺動させられ、
充填ノズルを揺動させながら充填ノズルから高粘度流動
物を吐出させると、容器内の一点に集中させられること
なく、ある長さにわたって、高粘度流動物が容器に充填
される。

実 施 例 この発明の実施例を図面を参照してつぎに説明する。

この明細書において、前後とは、コンベアの搬送方向
を基準として、同コンベアにより容器が送られて進む方
向（第11図および第12図における右方）を前、これと反
対方向を後といい、左右とは前に向かっていう。

この発明による装置を含む包装機械は、その全体の概
略が第11図および第12図に示されているように、スラッ
ト・コンベア（11）を備えている。スラット・コンベア
（11）の搬送経路始端には容器供給装置（12）が配置さ
れ、そこから後にかけて順次充填装置（13）、均し装置
（14）、キャッピング装置（15）およびキャップシール
装置（16）を含む装置群が配置されている。さらに、ス
ラット・コンベア（11）の前方にはそこを搬送経路の始
端としてそこから左方向にのびた搬送経路を有するベル
ト・コンベア（17）が配置されるとともに、スラット・
コンベア（11）の搬送経路終端からベルト・コンベア
（17）の搬送経路始端にかけて容器移し換え装置（18）
が配置されている。

上述の各装置群のうち、スラット・コンベア（11）、
充填装置（13）および均し装置（14）以外のものは、こ
の発明の要旨と直接関係がないので、その説明を省略す
る。

スラット・コンベア（11）は、第１図から第10図にか
けて適宜示すように、左右一対の垂直面内循環エンドレ
ス・チェーン（21）と、これらに渡し止められている多
数のスラット（22）とを備えている。各スラット（22）
の長さ方向には６つの平面視略長円形の容器挿入孔（2
3）がその長手方向をスラット（22）の長手方向にあわ
せてあけられており、その周縁部で皿形容器（Ｃ）口縁
部の鍔が受け止められている。なお、チェーン（21）は
図示しない手段により、間欠的に駆動される。

充填装置（13）は、第１図〜第５図に示すように、ス
ラット・コンベア（11）の上方に左右並列に配置されて
いる２つの流動物収容タンク（31）と、両タンク（31）
の底壁に各タンク（31）に対し３つずつそれぞれ垂直状
接続管（32）を介して接続されかつピストン（33）を内
蔵している６つの充填シリンダ（34）と、各充填シリン
ダ（34）にそれぞれ水平軸（35）およびアーム（36）を
介して接続されかつ揺動自在に支持されている６つの充
填ノズル（37）と、水平軸（35）を中心としてアーム
（36）を揺動させる揺動手段とを備えている。

各タンク（31）の底壁には出口管（38）が設けられ、
これに接続管（32）の上端が連結されている。接続管
（32）の途中には、その内部通路を開閉するスプール弁
（39）が設けられている。スプール弁（39）は、接続管
（32）と直交状に設けられかつ前後方向にのびている円
筒状ハウジング（40）と、ハウジング（40）に収められ
かつ接続管（32）の上下端を連通させる垂直状連通路
（41）を有するスプール（42）とからなる。スプール
（42）は前向きに突出したロッド（43）を有し、その前
端部には図示しない手段によって進退させられるロッド
（44）が連結されている。ハウジング（40）のほぼ全体
および接続管（32）のハウジング（40）より下方に突出
している部分には流動物凝固防止用温水ジャケット（4
5）が設けられている。

充填シリンダ（34）は、スプール弁（39）のハウジン
グ（40）と平行に前後方向にのびている胴壁（46）と、
これの前端を閉鎖している端壁（47）とからなる。胴壁
（46）の前端部に上向きの入口（48）が設けられ、これ
に接続管（32）の下端が連結されている。端壁（47）の
下部寄りのところには入口（48）より小さい出口（49）
が設けられている。ピストン（33）は後向きに突出した
ロッド（50）を有し、その後端部には図示しない手段に
よって進退させられるロッド（51）が連結されている。

水平軸（35）は前後方向にのびており、その後端部に
おいて充填シリンダ（34）の端壁（47）にその出口（4
9）を塞ぐように固着されている。水平軸（35）にはそ
の後端部から前向きにのびた有底軸方向孔（52）と、そ
の前端より下向きにのびた半径方向孔（35）とがあけら
れており、軸方向孔（52）の後端開口は出口（49）と合
致している。

アーム（36）は、充填シリンダ（34）から充填ノズル
（37）への流動物の導管を兼ねるものであって、互いに
連結された垂直状上部管（54）および側面視Ｌ字状の下
部管（55）よりなる。上部管（54）の上端には横向きの
円筒部（56）が設けられており、これは水平軸（35）の
外面のそこに開口した半径方向孔（53）の開口周縁部を
含む広範囲の部分に摺動自在にはめ被られている。円筒
部（56）を含めた上部管（54）の全体には温水ジャケッ
ト（57）が設けられている。温水ジャケット（57）の外
面には前方突出状係合突部（58）が設けられている。

充填ノズル（37）は円筒状をなし、その外周面下端寄
りのところに後向きの流入管（59）が設けられ、これが
アーム（36）の下部管（55）の先端に連結されている。
充填ノズル（37）の内周面は、その下端吐出口（60）を
含めて一様な径でかつ平滑であり、これにスプール（6
1）がはめ入れられている。一方、充填ノズル（37）の
上端には筒状ケース（62）がノズル（37）と一直線につ
らなるように設けられている。そのケース（62）の上端
にこれの開口を塞ぐように流体圧シリンダ（63）が下向
きに取付けられており、そのピストン・ロッド（64）は
ケース（62）内にのびて連結部材（65）を介してスプー
ル（61）の上端に連結されている。

揺動手段は、各アーム（36）に渡されている水平連結
バー（66）と、このバー（66）の左端部（第２図を基準
にすると右端部）に一対の雄および雌連結部材（67）
（68）を介して連結されたピストン・ロッド（69）を有
する水平右向きの流体圧シリンダ（70）とを備えてい
る。連結バー（66）の下縁部にはその長さ方向に各充填
ノズル（37）相互の間隔に等しい間隔で６つの係合凹部
（71）が設けられており、これらの係合凹部（71）に各
アーム（36）の係合凸部（58）がはめ入れられている。
第５図に詳しく示すように、雄連結部材（67）に嵌合凸
部（72）が設けられるとともに、雌連結部材（68）に嵌
合凹部（73）が設けられ、嵌合凸部（72）と嵌合凹部
（73）が互いに嵌合した状態で両者を連結ピン（74）が
貫通している。連結ピン（74）は両連結部材（67）（6
8）に対し着脱自在であり、その着脱により、両連結部
材（67）（68）は連結解除自在である。流体圧シリンダ
（70）のピストン・ロッド（69）は、第２図に示すよう
に、流体圧シリンダ（70）右方のみならず、その左方に
も突出しており、その突出端に筒状雄ねじ部材（75）が
ねじはめられるとともに、これに筒状雌ねじ部材（76）
がねじはめられている。雌ねじ部材（76）には蝶形止め
ねじ（77）がねじ込まれている。雌ねじ部材（76）はピ
ストン・ロッド（69）のストッパの作用をなすものであ
り、同部材（76）が流体圧シリンダ（70）の端壁に当接
することにより、同ロッド（69）の進退ストローク量が
規制される。これにより、後述するノズル（37）の揺動
角度の大きさが調整される。流体圧シリンダ（70）はブ
ラケット（78）を介して摺動板（79）に吊り下げられて
いる。摺動板（79）の前後両縁部は、第４図に詳しく示
すように、取付板（80）にボルト止められた横断面Ｌ形
の案内部材（81）で受けられている。摺動板（79）の左
端部中央には上方突出部（82）が設けられ、これに摘み
付ボルト（83）が回転自在に止められている。同上方突
出部（82）と相対するようにいま１つの上方突出部（8
4）が取付板（80）の左端部にも設けられ、これに設け
られたねじ孔（85）に上述の摘み付ボルト（83）がねじ
込まれている。さらに、取付板（80）には左右方向に長
い長孔（86）が設けられ、これにロック用レバー（87）
の雄ねじ部（88）が挿通され、同雄ねじ部（88）は摺動
板（79）に設けられたねじ孔（86）にねじ込まれてい
る。レバー（87）を緩めて摘み付ボルト（83）を回転さ
せることにより、摺動板（79）が流体圧シリンダ（70）
とともに左右方向に進退する。これにより、後述するノ
ズル（37）の揺動角度の範囲が調整される。

充填動作についてつぎに説明する。いま、第１図に示
されている状態のように、スプール弁（39）は開かれて
いて、充填シリンダ（34）のピストン（33）はその進退
ストロークの前進限にあり、充填ノズル（37）のスプー
ル（61）は下降していてその吐出口（60）は閉じられて
いるものとする。この状態よりピストン（33が後退する
と、タンク（31）より一定量の流動物が同シリンダ（3
4）内に吸い込まれる。ついで、スプール弁（39）を閉
じ、かつ充填ノズル（37）の吐出口（60）を開いた状態
にして、ピストン（33）を前進させると、シリンダ（3
4）内の流動物が水平軸（35）およびアーム（36）の内
部を通って充填ノズル（37）内に流入し、その吐出口
（60）より吐出される。このときに、流体圧シリンダ
（70）のピストンロッド（69）を退入状態から突出させ
て、第２図に鎖線で示すように、充填ノズル（37）を左
方に傾斜している状態から右方に傾斜した状態になるま
で揺動させる。その揺動ストロークの大きさおよび範囲
は上述したようにして調整されており、充填ノズル（3
7）はその吐出口（60）が容器（Ｃ）と向きあった状態
で、その上を左から右に横切るように揺動する。これに
より、第13図に示すように、容器（Ｃ）には流動物が完
全に平坦ではないが、それほど盛り上がることなく充填
される。こうして、充填動作が完了すると、流体圧シリ
ンダ（70）のピストン・ロッド（69）が退入して、充填
ノズル（37）は上述と逆の方向に揺動するが、この間
に、ノズル（37）の下方から充填済の容器（Ｃ）が搬出
され、かつそこに空の容器（Ｃ）が搬入される。また、
このときに、上述した動作により、タンク（31）より充
填シリンダ（34）内に流動物が流入される。

均し装置（14）は、上述のようにして容器（Ｃ）に充
填された流動物を、第14図に示すように、完全に平坦と
なるように均すためのものであって、第６図〜第10図に
示すように、容器打撃用ハンマ（94）およびストッパ
（95）を備えている。

ハンマ（94）は、第９図に示すように、互いに平行に
並べられた左右一対の水平状柄（96）と、これらの柄
（96）の前端にこれらに渡された連結棒（97）を介して
上向きに取付けられかつ所定位置に停止している１つの
スラット（22）で受け止められている６つの容器（Ｃ）
に対して１つの容器（Ｃ）に２つずつ備えられた全部で
12のハンマ・ヘッド（98）とからなる。両柄（96）の後
端は水平回動軸（99）に固定されている。回動軸（99）
の両端部は、スラット・コンベア（11）をはさんでその
両側に対向状に立てられている左右一対のブラケット
（100）（101）にそれぞれ軸受（102）（103）を介して
支持されている。回動軸（99）の右端部は右支持ブラケ
ット（101）より右方に突出しており、その突出端に揺
動アーム（104）の基部が固定されている。この揺動ア
ーム（104）の先端寄りの部分には、第８図に示すよう
に、スリット（105）が入れられ、スリット（105）内に
は雌ねじ部材（106）が摺動自在にはめ入れられてい
る。雌ねじ部材（106）にはハンドル付ねじ棒（107）が
はめ込まれており、ねじ棒（107）を回転させることに
より、雌ねじ部材（106）がスリット（105）内を進退す
る。雌ねじ部材（106）には右方突出状水平ピン（108）
が一体に設けられており、これに流体圧シリンダ（10
9）のピストン・ロッド（110）が連結されている。流体
圧シリンダ（109）の基部は、第10図に示すように、偏
心軸（111）に連結されている。偏心軸（111）は取付部
材（112）に一体に設けられたものであり、取付部材（1
12）は駆動軸（113）の左端部にボルト止められてい
る。駆動軸（113）は２つの軸受（114）によって支持さ
れ、かつその右端部には従動歯車（115）が取付けられ
ている。従動歯車（115）にはモータ（116）の出力軸に
取付けられている駆動歯車（117）がかみ合わされてい
る。

ストッパ（95）は、コンベア（11）の上方を左右方向
に渡された前後一対の平行軸（118）に取付けられかつ
ハンマ・ヘッド（98）と同様に、６つの容器（Ｃ）に対
して１つの容器（Ｃ）に２つずつ備えられた全部で12の
水平棒状のものである。

モータ（116）を作動させて駆動軸（113）を回転させ
ると、偏心軸（111）および流体圧シリンダ（109）とで
構成されるクランク機構により、揺動アーム（104）に
揺動運動が与えられる。そうすると、揺動アーム（10
4）の揺動運動にともなって回動軸（99）が可逆回動
し、その結果、ハンマ（94）が、第９図中下側鎖線で示
す位置から実線で示す位置まで上向きに揺動することに
より、ヘッド（98）が容器（Ｃ）の底部に当接する。こ
れにより、容器（Ｃ）に衝撃が与えられ、その結果、容
器（Ｃ）に山盛りに充填されている流動物が均らされ
る。

容器（Ｃ）にハンマ（94）が当接した後、ハンマ（9
4）が、さらに、第９図中実線で示す位置から上側鎖線
で示す位置まで上向きに揺動することにより、容器
（Ｃ）がスラット（22）の容器挿入孔（23）から押上ら
れ、押上げられる容器（Ｃ）の口縁部がストッパ（95）
に当接する。これにより、容器（Ｃ）にはさらなる衝撃
が与えられ、これが、ハンマ（94）による衝撃とあいま
って、内容物を均すことに相乗効果を奏する。

ハンマ（94）の揺動の振幅および振動数は内容物の性
状により適宜選択されるが、その具体的数字を一例とし
て挙げれば、振幅が5mm、振動数が３〜４回／秒であ
る。振幅の調節は上述したようにして雌ねじ部材（10
6）を移動させることにより達成され、振動数の調節は
モータ（116）の回転速度を変更することにより達成さ
れる。また、流体圧シリンダ（109）のピストン・ロッ
ド（110）を出入させることにより、ハンマ・ヘッド（9
8）の高さが変化するが、これにより、異なる深さの容
器（Ｃ）への対応が可能となる。

発明の効果 この発明によれば、充填時に、連結バーを往復動させ
ると、全ての充填ノズルが同時にかつ容器搬送経路と交
差する方向に揺動させられ、充填ノズルを揺動させなが
ら充填ノズルから高粘度流動物を吐出させると、容器内
の一点に集中させられることなく、ある長さにわたっ
て、高粘度流動物が容器に充填されるから、高速充填が
可能であり、しかも、高粘度流動物を、山盛りにならな
いで、可及的に平らになるように充填することのできる
充填装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は充填装置の実施例を示し、第１図は垂
直縦断面図、第２図は正面図、第３図は第２図のIII−I
II線にそう断面図、第４図は第２図のIV−IV線にそう矢
視図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線にそう断面図である。 第６図〜第10図は均し装置の実施例を示し、第６図は平
面図、第７図は正面図、第８図は側面図、第９図は第７
図のIX−IX線にそう断面図、第10図は第８図のＸ−Ｘ線
にそう断面図である。 第11図および第12図は上述の両装置を含む包装機械全体
の概略を示し、第11図は平面図、第12図は側面図であ
る。 第13図はこの発明による充填動作を示す説明図、第14図
は均し動作を示す説明図である。 （11）……コンベア、（35）……水平軸、（36）……ア
ーム、（37）……ノズル、（60）……吐出口、、（66）
……連結バー、（Ｃ）……容器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−65697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−183992（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−126301（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の並列状容器搬送経路を有する容器搬
   送コンベア（11）と、下向きの吐出口（60）を有し、吐
   出口（60）が各容器搬送経路真上に位置するように配置
   されている容器搬送経路と同数の充填ノズル（37）と、
   上部および下部を有し、下部にそれぞれ充填ノズル（3
   7）が取付けられている充填ノズル（37）と同数のアー
   ム（36）と、各アーム（36）の上部をそれぞれ可逆回転
   自在に支持しかつ容器搬送方向と平行にのびているアー
   ム（36）と同数の水平軸（35）と、全てのアーム（36）
   に掛け渡されている水平連結バー（66）と、連結バー
   （66）を長さ方向に往復動させる駆動手段とを備えてい
   る高粘度流動物の充填装置。