(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製袋手段(14)により筒状に成形された筒状フィルム(F)が物品充填筒(12)の外周に沿って下方に給送されると共に、物品充填筒(12)に被包装物(22)が投入され、該物品充填筒(12)の下端より下方において筒状フィルム内に充填された被包装物(22)の上方位置で一対のシール体(30,30)によりエンドシールを施すようにした縦型製袋充填機において、
前記物品充填筒(12)における製袋手段(14)での製袋位置より上方位置に設けられた排気口(36)より上方で前記物品充填筒(12)の上方開口部(12a)を閉鎖可能に設定されたシャッター手段(24)と、
一端が前記排気口(36)に接続される第１管路(40a)の他端に接続された切換えバルブ(42)と、
一端が前記切換えバルブ(42)に接続される第２管路(40b)の他端に接続されたエアー吸引用ブロワー(38)とを備え、
前記切換えバルブ(42)は、第１管路(40a)と第２管路(40b)を連通してブロワー(38)の吸引力を物品充填筒(12)に作用して負圧を形成することで筒状フィルム内のエアーを吸引させ、吸引解除時には第１管路(40a)が大気と連通するよう切換えるよう構成した
ことを特徴とする縦型製袋充填機の脱気装置。
【請求項２】
製袋手段(14)により筒状に成形された筒状フィルム(F)が物品充填筒(12)の外周に沿って下方に給送されると共に、物品充填筒(12)に被包装物(22)が投入され、該物品充填筒(12)の下端より下方において筒状フィルム内に充填された被包装物(22)の上方位置で一対のシール体(30,30)によりエンドシールを施すようにした縦型製袋充填機において、
前記物品充填筒(12)の上方開口部(12a)を閉鎖可能に設定されたシャッター手段(24)と、
前記物品充填筒(12)の上方から筒状フィルム内のエアーを吸引する吸引手段(38)と、
筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段(46)との夫々を有し、
前記シール体(30,30)は、開放位置からシール位置に向けて移動する途中の近接位置で一時停止することで筒状フィルム(F)を両側面から偏平状に押えて、僅かな空気通路(S)を形成し、
前記シール体(30,30)が近接位置で一時停止するのに合わせて、前記吸引手段(38)による筒状フィルム内のエアーの吸引を開始するようにし、
前記検知手段(46)が予め設定された設定値を検知したことを条件として、前記シール体(30,30)がシール位置に向けて移動するよう設定した
ことを特徴とする縦型製袋充填機の脱気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型製袋充填機において、被包装物が充填された筒状フィルムをエンドシールする際に袋内部のエアーを抜く脱気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縦型製袋充填機において、下端部にエンドシールが施された筒状フィルムに充填された被包装物の上方に臨む該フィルムにエンドシールを施す際に、袋内部からエアーを抜く装置として、物品充填筒内に昇降可能に配設した排気ノズルを前記筒状フィルムの上部開口から袋内に挿入し、該袋内からエアーを吸引して排気した後に、排気ノズルを引き上げて筒状フィルムの上部開口をエンドシールする方式のものや、あるいは、エンドシール機構におけるシール体の下部に配置した押え部材により、袋外方から筒状フィルムを被包装物と共に押圧することで袋内エアーを強制的に上方に排気することによって、袋内エアーを脱気する方式等も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した脱気装置において、前者の方式によれば排気ノズルを昇降させる機構を別途採用する必要があり、機構が複雑になると共にコストが嵩み、更には物品充填筒内に配設される排気ノズルが被包装物の落下の際の障害物となり、良好な充填が達成されなかったり、充填時間にばらつきを生ずる難点もある。また後者の方式によれば、袋内エアーが確実に脱気されなかったり、被包装物の形状や使用されるフィルムの性状等によっては、被包装物と共に押圧される筒状フィルムが損傷してしまう問題があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従来の技術に係る脱気装置に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、簡単な構成で、袋内のエアーを確実に脱気できる縦型製袋充填機の脱気装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る縦型製袋充填機の脱気装置は、
製袋手段により筒状に成形された筒状フィルムが物品充填筒の外周に沿って下方に給送されると共に、物品充填筒に被包装物が投入され、該物品充填筒の下端より下方において筒状フィルム内に充填された被包装物の上方位置で一対のシール体によりエンドシールを施すようにした縦型製袋充填機において、
前記物品充填筒における製袋手段での製袋位置より上方位置に設けられた排気口より上方で前記物品充填筒の上方開口部を閉鎖可能に設定されたシャッター手段と、
一端が前記排気口に接続される第１管路の他端に接続された切換えバルブと、
一端が前記切換えバルブに接続される第２管路の他端に接続されたエアー吸引用ブロワーとを備え、
前記切換えバルブは、第１管路と第２管路を連通してブロワーの吸引力を物品充填筒に作用して負圧を形成することで筒状フィルム内のエアーを吸引させ、吸引解除時には第１管路が大気と連通するよう切換えるよう構成したことを特徴とする。
また前記の課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る縦型製袋充填機の脱気装置は、
製袋手段により筒状に成形された筒状フィルムが物品充填筒の外周に沿って下方に給送されると共に、物品充填筒に被包装物が投入され、該物品充填筒の下端より下方において筒状フィルム内に充填された被包装物の上方位置で一対のシール体によりエンドシールを施すようにした縦型製袋充填機において、
前記物品充填筒の上方開口部を閉鎖可能に設定されたシャッター手段と、
前記物品充填筒の上方から筒状フィルム内のエアーを吸引する吸引手段と、
筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段との夫々を有し、
前記シール体は、開放位置からシール位置に向けて移動する途中の近接位置で一時停止することで筒状フィルムを両側面から偏平状に押えて、僅かな空気通路を形成し、
前記シール体が近接位置で一時停止するのに合わせて、前記吸引手段による筒状フィルム内のエアーの吸引を開始するようにし、
前記検知手段が予め設定された設定値を検知したことを条件として、前記シール体がシール位置に向けて移動するよう設定したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
製袋手段により筒状に成形されて物品充填筒の外周に沿って下方に給送され、下端部にエンドシールが施された筒状フィルムには、物品充填筒の物品投入口から投入された被包装物が充填される。前記物品充填筒の上方開口部がシャッター手段で閉鎖された状態で、吸引手段によるエアー吸引を開始すると、筒状フィルム内のエアーは、前記物品充填筒を介して吸引され、袋内エアーは確実に脱気される。また、筒状フィルム内に充填された被包袋物の上端と前記物品充填筒の下端との間の筒状フィルムを、押え手段により両側面から押えて、僅かな空気通路を形成することで、前記吸引手段によるエアー吸引が効率的に行なわれると共に、該吸引によって発生するフィルムシール部のシワを防止し、確実かつ良好なシールが可能となる。更に、筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段が予め設定された設定値を検知したことを条件として、シール体により筒状フィルムにエンドシールを施すことで、袋内エアーの脱気量は常に略一定となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る縦型製袋充填機の脱気装置につき、好適な実施例を挙げて以下説明する。なお、実施例では１個の固形物からなる被包装物を包装する場合で説明するが、該被包装物はこれに特定されるものではなく、複数の固形物、その他各種性状のものにも適用できる。
【０００８】
図１に示すように、縦型製袋充填機１０は、図示しない機枠に直立配置した物品充填筒１２の外周に、製袋手段としての製袋器１４が同心配置され、原反ロール１６から繰出されて製袋器１４に給送された帯状フィルムｆは、該製袋器１４を通過する際に筒状に成形される。この筒状フィルムＦは、前記物品充填筒１２の外周に沿わされると共に、該充填筒１２を挟んで対向的に配置され、サーボモータ等の駆動手段により作動制御される一対のフィルム送りベルト(フィルム送り手段)１８,１８(一方のみ図示)によって１包装長分毎に下方へ間欠的に給送されるようになっている。そして、筒状フィルムＦの長手方向に重なり合う端縁部には、縦シーラ２０によって、該フィルムＦが下方へ給送された後のフィルム給送休止期間中に縦シールが施される。なお、縦シールは、筒状フィルムＦを物品充填筒１２の外周に沿わせて下方に給送しながら施すものであってもよい。またフィルム送り手段は、ベルトに限らず送りローラ等、他の手段であってもよい。
【０００９】
前記物品充填筒１２には、製袋器１４の配設位置(フィルムの製袋位置)より上方に延在する上端部に上方開口部としての物品投入口１２ａが開設されており、ベルトコンベヤ等の供給装置(図示せず)によって移送されてきた被包装物２２が所要のタイミングで該物品投入口１２ａから物品充填筒１２内に投入されるよう構成される。また物品充填筒１２の上部には、前記物品投入口１２ａを開放可能に閉鎖するシャッター手段２４が配設され、該シャッター手段２４は、エアシリンダ等の作動手段(図示せず)により、被包装物２２の投入時には物品投入口１２ａを開放すると共に、後述する袋内エアーの脱気時には該物品投入口１２ａを閉鎖して物品充填筒内に負圧を形成し得るよう構成される。なお、物品投入口１２ａの上方には、前記供給装置で供給された被包装物２２がシャッター手段上に載置されたことを検知する物品センサ２６が配設されており、該物品センサ２６による物品検知により、前記シャッター手段２４が閉鎖位置から開放位置へ移動して物品充填筒内への被包装物２２の投入を許容するよう設定されている。また物品充填筒１２における上方に対応する位置には、物品投入口１２ａから投入された被包装物２２を検知する投受光センサ等からなる投入センサ２８が、物品充填筒１２の側壁に設けられた貫通小孔を指向するよう配設され、該投入センサ２８の投受光が筒内を落下する被包装物２２により遮光検出されることで前記フィルム送りベルト１８,１８が駆動されて、前記筒状フィルムＦの下方への給送が開始されるよう設定される。なお、物品充填筒１２の一部または全部をプラスチック樹脂等からなる光を透過する透明基材とすることで、センサでの検出孔を省略することが可能となる。
【００１０】
前記筒状フィルムＦの給送路を挟んで水平移動可能に対向配置された一対のシール体３０,３０を備えるエンドシール機構３２が配置され、両シール体３０,３０は、サーボモータ等の駆動手段(図示せず)により相互に近接および離間移動されるよう構成される。そして、両シール体３０,３０を相互に近接する閉成方向に移動し、該シール体３０,３０によって筒状フィルム内に充填された被包袋物２２の上端と物品充填筒１２の下端との間で筒状フィルムＦを挟圧することによりエンドシールが施されるようになっている。なお、一方のシール体３０にはカッタ３４が設けられており、両シール体３０,３０による筒状フィルムＦの挟圧時に併せて該フィルムＦが切断されて１袋分のピロー包装体を得ることができる。
【００１１】
ここで、前記シール体３０,３０は、筒状フィルムＦと接触しない開放位置から、筒状フィルムＦを両側面から押えて、袋上部に僅かな空気通路Ｓを形成する近接位置まで移動して一時停止した後、後述する真空スイッチ４６の検知条件によって筒状フィルムＦを挟圧してエンドシールを施すシール位置まで移動するよう設定されている。すなわち実施例においては、エンドシール機構３２のシール体３０,３０が、筒状フィルムＦの押え手段を兼用するよう構成してある。なお、エンドシール後におけるシール体３０,３０は、シール位置から開放位置まで停止することなく移動するよう設定される。
【００１２】
前記物品充填筒１２には、図１に示す如く、前記製袋器１４による筒状フィルムＦの製袋位置と物品投入口１２ａとの間に臨む位置に排気口３６が形成されており、該排気口３６は、吸引手段としてのブロワー３８にエアー吸引路４０を介して接続されている。このエアー吸引路４０は、一端が排気口３６に接続される第１管路４０ａと、一端がブロワー３８に接続する第２管路４０ｂとから構成され、両管路４０ａ,４０ｂの他端部は、前記筒状フィルム内からのエアー吸引のＯＮ,ＯＦＦを切換え可能な切換え手段としての切換えバルブ４２に夫々接続されている。すなわち、切換えバルブ４２では、内蔵の弁体４４をＡポジション(図の実線)に切換えたときには、第１管路４０ａが大気と連通してブロワー３８による吸引力が物品充填筒１２には作用しなくなり、また弁体４４をＢポジション(図の二点鎖線)に切換えたときには、第１管路４０ａと第２管路４０ｂとが連通してブロワー３８による吸引力が物品充填筒１２に作用して、該充填筒内に負圧を形成し得るよう構成される。
【００１３】
前記エアー吸引路４０の第１管路４０ａには、筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段としての真空スイッチ４６が配設され、該真空スイッチ４６が予め設定された設定値を検知したことを条件として、シール体３０,３０が前記近接位置からシール位置に向けて移動するよう設定されている。またシール体３０,３０の移動後の所定タイミングで、前記切換えバルブ４２の弁体４４がＢポジションからＡポジションに切換えられて、袋内エアーの吸引を停止するよう構成してある。
【００１４】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る縦型製袋充填機の脱気装置の作用につき、図２に示す制御信号のタイミングチャートを参照して説明する。なお、縦型製袋充填機１０では、前記原反ロール１６から繰出された帯状フィルムｆが製袋器１４に給送されて筒状に成形され、前記物品充填筒１２の下端から所定長さで垂下する筒状フィルムＦの下端部が、前記エンドシール機構３２でエンドシールされた有底状態になっているものとする。また前記シャッター手段２４は、物品充填筒１２の物品投入口１２ａを閉鎖しているが、前記切換えバルブ４２の弁体４４はＡポジションに位置して、エアー吸引は停止(ＯＦＦ)している。
【００１５】
この状態で、供給装置により物品充填筒１２の直上におけるシャッター手段上に載置された被包装物２２を前記物品センサ２６が検知すると、前記シャッター手段２４が開放位置に移動して前記物品投入口１２ａが開放し、被包装物２２は物品充填筒内に投入され、下端部がエンドシールされた筒状フィルムＦに充填される。このとき、物品充填筒内には排気ノズル等の障害物は存在しないから、被包装物２２の筒状フィルムＦへの充填は円滑かつ一定時間で行なわれる。また被包装物２２を前記投入センサ２８が検知すると、前記フィルム送りベルト１８,１８が駆動し、筒状フィルムＦを物品充填筒１２の外周に沿って１包装長分だけ下方に間欠給送する。またエンドシール機構３２のシール体３０,３０は開放位置から相互に近接する移動が開始され、フィルム給送完了後の所定タイミングにおいて前記近接位置で一時停止する。なお、シール体３０,３０の近接位置での一時停止は、該シール３０,３０の現在位置が予め設定された近接位置に到来した際に、シール体３０,３０の駆動手段に停止信号が発信されることで行なわれる。これにより、前記被包装物２２と物品充填筒１２との間に臨む筒状フィルムＦは、一対のシール体３０,３０により両側面から偏平状に押えられて、袋上部に僅かな空気通路Ｓが形成される。
【００１６】
なお、フィルム給送完了と略同じタイミングで、前記シャッター手段２４が開放位置から閉鎖位置に移動し、前記物品充填筒１２の物品投入口１２ａ(上方開口部)を閉鎖する。またフィルム給送休止期間中に、筒状フィルムＦの長手方向に重なり合う端縁部には、前記縦シーラ２０によって縦シールが施される。なお、シャッター手段２４が開放位置から閉鎖位置に移動するタイミングは、前記投入センサ２８による被包装物２２の検出以降シール体３０,３０が近接位置に移動するまでの間で設定されていればよい。
【００１７】
前記シール体３０,３０が近接位置で一時停止するのと略同時期に、前記切換えバルブ４２の弁体４４がＡポジションからＢポジションに切換え作動され、前記ブロワー３８の吸引作用により被包装物２２が充填されている上部が開口状態の筒状フィルム内のエアーが物品充填筒１２を介して吸引され、袋内の脱気が行なわれる。このとき、筒状フィルムＦの被包装物２２より上方部は、前述したようにシール体３０,３０により偏平状に押えられて僅かな空気通路Ｓが形成されているから、袋内エアーの効率的な脱気が行なわれると共に、該吸引によって発生するフィルムシール部のシワを防止し、確実かつ良好なシールを達成し得る。また、袋内エアーの脱気に際して筒状フィルムＦを被包装物２２に密着するよう押圧しないから、筒状フィルムＦが損傷することはない。
【００１８】
次に、前記筒状フィルム内の脱気量が所定値になったことを前記真空スイッチ４６が検知したことを条件として、前記シール体３０,３０が近接位置からシール位置に向けて移動してフィルムを挟持した後に、前記切換えバルブ４２の弁体４４がＢポジションからＡポジションに切換え作動されて袋内エアーの吸引は停止される。そして、シール体３０,３０がシール位置で筒状フィルムＦを挟圧することで、該フィルムＦにエンドシールを施すと共にカッタ３４により切断した後、該シール体３０,３０は開放位置に向けて離間移動する。これにより、被包装物２２が充填されると共に、脱気された包装袋が分離される。この場合に、筒状フィルム内の脱気量を検知してシール体３０,３０が一時停止している近接位置からシール位置に向けて移動するようにしたので、シール時の脱気量を常に一定にでき、各包装袋内の脱気量が一定となるピロー包装体を得ることができる。
【００１９】
【変更例】
前記エンドシール機構に関し、サーボモータによってシール体を開閉作動するのに代えて、他のパルスモータあるいはシリンダやカム、リンク機構その他の機械的な作動形式を採用し得る。なお、モータやシリンダを使用する場合、シール体の近接位置での一時停止は、シール体の位置を検出するセンサやパルス検出手段、またはコンピュータが有するクロックパルスあるいはそれらの組合わせ等によって制御すればよい。また、フィルムの表面が例えばアルミ素材等のようにシール体がフィルムに接触した際にも、該シール体の熱によって影響を受け難いようなフィルム素材では、実施例のようにシール体を近接位置で一時停止して袋内のエアーを吸引できるが、シール体の熱影響を受け易いフィルム素材の場合は、シール体とは別の押え部材(押え手段)により筒状フィルムを押えるようにしてもよい。そしてこの場合の押え部材は、シール体に一体的に配設したり、あるいは別体として設けてシール体の作動と一体的または同期的に作動して筒状フィルムを押える構成が採用可能である。
【００２０】
前記物品充填筒に設けられる物品投入口は、該充填筒の側方に開口しているものや、斜めに開口しているものであってもよく、従って物品センサは該物品投入口の外方であればよい。またシャッター手段により閉塞される上方開口部は、実施例のように物品充填筒における上端の物品投入口でなく、該投入口の下方であってもよい。更に、排気口は、フィルムが完全に筒状成形される前の位置であれば、物品充填筒の上方のどの位置であってもよく、更にはシャッター手段に設けることも可能である。
【００２１】
前記吸引手段は、ブロワーに限定されるものでなく、真空ポンプ等を採用することができ、この場合におけるエアー吸引のＯＮ,ＯＦＦは、真空ポンプ自体をＯＮ−ＯＦＦ制御することで行ない得る。また実施例では、筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段の検知条件によってエアー吸引の停止を行なう場合で説明したが、タイマ等によって被包装物が投入されてから一定時間後にエアー吸引を停止するようにしてもよい。なお、実施例では検知手段としての真空スイッチを第１管路に配設した場合で説明したが、該スイッチの配設位置はこれに限定されるものでなく、筒状フィルム内の脱気量を検知可能な適宜位置に設けるようにすればよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明の請求項１または２に係る縦型製袋充填機の脱気装置によれば、フィルムを介して袋内の被包装物を押圧しないので、被包装物の形状やフィルムの性状等に左右されることなく、該フィルムを損傷することはない。また、物品充填筒の上方開口部を閉鎖した状態で、エアー吸引用ブロワーまたは吸引手段を作動させて袋内エアーを吸引して強制的に排気するようにしたので、確実な脱気を行なうことができる。しかも、袋内エアーを物品充填筒を介して吸引するから構成が簡単で、かつ物品充填筒の内部に排気ノズル等の障害物はなく、被包装物の筒状フィルムヘの充填を円滑に行なうことができ、充填時間のばらつきを抑制し得る。更に請求項１の発明では、物品充填筒に直接排気口を設けて筒状フィルム内のエアーをブロワーにより吸引するから、排気口をシャッター手段等に設ける場合等に比べて吸引の信頼性を長期に亘って維持でき、コストも低廉なものとすることができると共に、袋内エアーの吸引を確実かつ効率的に行ない得る。更にまた、吸引手段としてブロワーを用いているから、吸引経路での完全な密閉度が要求されることはなく、しかもエアー吸引のＯＮ,ＯＦＦの応答性が良く、包装能率を向上し得ると共に装置コストも低廉に抑えることができる。
【００２３】
請求項２に係る発明では、前述した効果の他に、被包装物が充填された筒状フィルムの袋上部を、筒状フィルムにエンドシールを施すシール体により僅かな空気通路が形成されるように偏平状に押えるので、吸引手段による袋内エアーの吸引を効率的に行ない得ると共に、該吸引によって発生するフィルムシール部のシワを防止し、確実かつ良好なシールを達成し得る。またシール体を押え手段として兼用するから、別部材を設ける必要はなく、構成を簡略化し得る。更に、シール体が近接位置で一時停止するのに合わせて筒状フィルム内のエアーの吸引を開始するよう設定しているから、吸引初期から袋内エアーの吸引が効率的に行なわれる。更にまた、筒状フィルム内の脱気量を検知可能な検知手段を設けたことで、製造される個々の包装袋内の脱気量を一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る縦型製袋充填機の脱気装置を示す概略構成図である。
【図２】実施例に係る脱気装置における制御信号のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１２  物品充填筒
１２ａ  物品投入口
１４  製袋器(製袋手段)
２２  被包装物
２４  シャッター手段
３６  排気口
３８  ブロワー(吸引手段)
４０  エアー吸引路
４２  切換えバルブ(切換え手段)
４６  真空スイッチ(検知手段)
Ｆ  筒状フィルム
Ｓ  空気通路
【図１】
0003661125.tif 000002
【図２】
0003661125.tif 000003