(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器搬送経路にそって、加熱ステーション、置換ステーションおよびシールステーションが順次設けられ、置換ステーションにおける容器搬送経路がその上方からカバーで被覆され、
カバーの下方に上流容器停止位置および下流容器停止位置が設けられ、上流容器停止位置および下流容器停止位置に対応するように上流不活性ガスノズルおよび下流不活性ガスノズルが配置されており、
容器頂部閉鎖部を、加熱ステーションでは角筒形状に開かれているが、シールステーションでは切妻屋根形状に閉じられるように成形案内するとともに、上流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅より下流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅が狭くなるように成形案内するガイドが配置されており、上流不活性ガスノズルが、上流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅方向中央を挟んでその両側に向けられた２つの上流噴射口を有しており、
下流不活性ガスノズルが、下流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅方向中央に向けられた１つの下流主噴射口と、下流主噴射口から上流に向かって並んだ複数の下流副噴射口とを有している不活性ガス置換装置。
【請求項２】
ガイドが、容器搬送経路を挟んでその両側に配置されている一対のガイド部材を有しており、両ガイド部材が開閉しうるように両ガイド部材の少なくとも一方が移動自在となされている請求項１に記載の不活性ガス置換装置。
【請求項３】
容器頂部閉鎖部が、容器搬送経路にそってのびかつ互いに相対する一対の上方突出縁部を有しており、カバーの下面に通気遮断用下方隆起部が設けられており、隆起部が、容器搬送経路にそう方向にのびかつ互いに反対方向を向いた一対の側面を有しており、両側面を挟んでその両側を両突出縁部が移動するようになされている請求項１または２に記載の不活性ガス置換装置。
【請求項４】
隆起部の両側面の間隔が、下流にいくにしたがって漸次狭められている請求項３に記載の不活性ガス置換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、牛乳カートンのような容器のヘッドスペース内の空気を不活性ガスと置換する不活性ガス置換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の不活性ガス置換装置としては、例えば、特開昭６０−１１５８１８号公報に開示されているように、容器搬送経路にそって、加熱ステーション、置換ステーションおよびシールステーションが順次設けられ、置換ステーションに上流容器停止位置および下流容器停止位置が設けられ、上流容器停止位置および下流容器停止位置に対応するように上流不活性ガスノズルおよび下流不活性ガスノズルが配置されており、容器頂部閉鎖部を、加熱ステーションでは角筒形状に開かれているが、シールステーションでは切妻屋根形状に閉じられるように成形案内するとともに、上流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅より下流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅が狭くなるように成形案内するガイドが配置されているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来装置では、置換ステーションにおいて、不活性ガスノズルから噴出された不活性ガスにより、容器のヘッドスペース内の空気が置換されるようになっているが、容器が置換ステーションからシールステーションまで搬送される間に、容器内に折角置換された不活性ガスが再び空気と置換されてしまい、シール後の容器内の不活性ガス置換率があまり良くないという問題点がある。
【０００４】
また、この種の装置では、容器が２つずつ同時に移動するように搬送されることがよくある。その場合、上流容器停止位置および下流容器停止位置において２つずつの容器に対して不活性ガスの置換が行われるが、上流容器停止位置からシールステーションまでの移動距離と、下流容器停止位置からシールステーションまでの移動距離では、前者の移動距離の方が遠いため、上流容器停止位置で置換された容器内の不活性ガスの方が多量の空気と再置換されてしまい、この容器の置換率がもう一方の容器の置換率より低いといった問題点もある。
【０００５】
さらに、ガイドによって容器頂部閉鎖部の開口幅が漸次狭められていくため、開口幅の狭い容器に対しては置換をすることが難しくなり、これもまた、置換率を低下させる要因となっている。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、不活性ガスの置換率を向上させることのできる不活性ガス置換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による不活性ガス置換装置は、容器搬送経路にそって、置換ステーションを含む複数の処理ステーションが順次設けられ、置換ステーションにおける容器搬送経路がその上方からカバーで被覆され、カバー内に不活性ガスが噴射されるようになされているものである。
【０００８】
この発明による不活性ガス置換装置では、容器内の置換された不活性ガスは、再び空気と置換しようとしても、これをカバーが防止する。したがって、不活性ガスの置換率を向上させることができる。
【０００９】
また、カバーの下方に上流容器停止位置および下流容器停止位置が設けられ、上流容器停止位置および下流容器停止位置に対応するように上流不活性ガスノズルおよび下流不活性ガスノズルが配置されていることが好ましい。
【００１０】
さらに、処理ステーションが、置換ステーションの上流に加熱ステーションを、その下流にシールステーションをそれぞれ有しており、容器頂部閉鎖部を、加熱ステーションでは角筒形状に開かれているが、シールステーションでは切妻屋根形状に閉じられるように成形案内するとともに、上流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅より下流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅が狭くなるように成形案内するガイドが配置されており、上流不活性ガスノズルが、上流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅方向中央を挟んでその両側に向けられた２つの上流噴射口を有しており、下流不活性ガスノズルが、下流容器停止位置の容器頂部閉鎖部の開口幅方向中央に向けられた１つの下流主噴射口と、下流主噴射口から上流に向かって並んだ複数の下流副噴射口とを有していると、容器頂部閉鎖部の開口幅の比較的広い上流容器停止位置では、２つの上流噴射口から不活性ガスが噴出されるし、容器頂部閉鎖部の開口幅の比較的狭い下流容器停止位置では、１つの下流主噴射口および複数の下流副噴射口から不活性ガスが噴出される。したがって、容器頂部閉鎖部の開口幅の広狭に左右されることなく、両容器停止位置において均等に不活性ガスを置換することができる。
【００１１】
さらに、ガイドが、容器搬送経路を挟んでその両側に配置されている一対のガイド部材を有しており、両ガイド部材が開閉しうるように両ガイド部材の少なくとも一方が移動自在となされていると、容器が置換ステーションに搬入された後に、両ガイド部材を閉じるようにすれば、開口幅の広い状態で、容器に対し容易に置換を行うことができる。
【００１２】
さらに、容器頂部閉鎖部が、容器搬送経路にそってのびかつ互いに相対する一対の上方突出縁部を有しており、カバーの下面に通気遮断用下方隆起部が設けられており、隆起部が、容器搬送経路にそう方向にのびかつ互いに反対方向を向いた一対の側面を有しており、両側面を挟んでその両側を両突出縁部が移動するようになされていると、容器内に置換された不活性ガスと空気との再置換が有効的に防止できる。
【００１３】
さらに、隆起部の両側面の間隔が、下流にいくにしたがって漸次狭められていると、隆起部の効率を最大限発揮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１５】
以下の説明において、前後とは、図１を基準として、その左側を前、右側を後といい、左右とは、後より見て、その左右の側を左右というものとする。
【００１６】
図１を参照すると、容器Ｃを、後から前に向かって、加熱ステーションS1、置換ステーションS2およびシールステーションS3を順次経由して搬送するコンベヤ11と、加熱ステーションS1の手前から前向きにのびてきて、置換ステーションS2を経由してシールステーションS3手前まで達し、容器搬送経路を挟んでその両側に配置されている左右一対のガイドロッド12と、加熱ステーションS1に配置されているトップヒータ13、置換ステーションS2に配置されている不活性ガス置換装置14およびシールステーションS3に配置されているトップシール装置15とが示されている。
【００１７】
容器Ｃは、有底角筒状のもので、頂部閉鎖部Ｔを有している。容器Ｃが加熱ステーションS1に搬入されるまでに、容器Ｃには内容物が充填され、頂部閉鎖部Ｔは、これを切妻屋根形状に折畳み易くするための折癖が付けられている。
【００１８】
頂部閉鎖部Ｔは、図６に詳しく示すように、順次連なる第１〜第４頂部パネルP1〜P4を有している。第１頂部パネルP1が前に向けられるようにコンベヤ11に容器Ｃが保持されている。頂部閉鎖部Ｔの折畳みに際しては、第１および第３頂部パネルP1、P3が第２および第４頂部パネルP2、P4の内側になるように最初に折畳まれ、その後、折畳まれた第１および第３頂部パネルP1、P3の上に重なるように第２および第４頂部パネルP2、P4が折畳まれる。第２および第４頂部パネルP2、P4は、上方突出縁部Ｌをそれぞれ有している。両上方突出縁部Ｌは、最初に折畳まれた第１および第３頂部パネルP1、P3の上縁部を被覆してその付近のシール効果を向上させるためのもので、その上端を第１および第３頂部パネルP1、P3の上端より上方に突出させている。
【００１９】
コンベヤ11は、チェーンコンベヤであって、１ピッチで２つずつの容器Ｃを同時に移動させるように間欠的に駆動されるようになっている。
【００２０】
図３に詳しく示すように、両ガイドロッド12の間隔は、加熱ステーションS1までは、角筒形状に開かれている頂部閉鎖部Ｔの幅にほぼ等しく、そこから前にいくにしたがって、その幅が漸次狭められている。ガイドロッド12により、角筒形状に開かれていた頂部閉鎖部Ｔは、置換ステーションS2では、漸次狭められていき、シールステーションS3では、ほぼ切妻屋根形状に閉じられるように成形案内される。
【００２１】
トップヒータ13は、頂部閉鎖部Ｔのシールすべき部分を加熱するためのものであって、同部分に熱風を吹付けるための昇降ヘッド21を有している。
【００２２】
トップシール装置15は、頂部閉鎖部Ｔのシールすべき部分を挟んで開閉しうるように配置されている左右一対のシールジョー31を有している。両シールジョー31のうち、左シールジョー31は固定され、右シールジョー31は、移動するようになっている。
【００２３】
置換ステーションS2には、容器が２つずつ同時に停止させられる後停止位置Ｒおよび前停止位置Ｆが設けられている。
【００２４】
不活性ガス置換装置14は、後停止位置Ｒおよび前停止位置Ｆの上方に、これらにまたがるように配置されているカバー41と、後停止位置Ｒに停止させられた容器に対応するように配置されかつカバー41を貫通して昇降自在である後不活性ガスノズル42と、前停止位置Ｆに停止させられた容器Ｃに対応するように配置されかつカバー41と一体化させられている前不活性ガスノズル43とを備えている。
【００２５】
カバー41は、図２および図６に示すように、水平板状のもので、その下面を後停止位置Ｒおよび前停止位置Ｆにそれぞれ停止させられた容器Ｃの上端に対し僅かな間隔をおいて相対させている。
【００２６】
カバー41の下面後部の幅方向中央部には略台形状後隆起部51が設けられるとともに、その前端に連なって前向きにのびた細長い方形帯状前隆起部52が設けられている。後隆起部51は、前にいくにしたがって間隔を狭めた左右両側面53を有している。これら両側面53の形状は、後停止位置Ｒで停止させられた容器頂部閉鎖部Ｔの開口に対応し、その左右両縁部にそう形状である（図３参照）。前隆起部52は、間隔を一定とする左右両側面54を有している。これら両側面54は、前停止位置Ｆで停止させられた容器頂部閉鎖部Ｔの開口に対応し、その左右方向最小開口幅より僅かに大きい形状である（図３参照）。
【００２７】
後隆起部51の前後方向中央には左右一対の上下貫通状ノズル孔55が左右に間隔をおいてあけられている。
【００２８】
後隆起部51の前寄りの位置から前隆起部52にかけてガス通路56が前後方向にのびるように形成されている。ガス通路56の前寄りの位置から上向きに供給口57が設けられるとともに、これよりやや前方の位置から下向きに大径前噴射口58が設けられている。さらに、大径前噴射口58から後向きにのびた直線上に位置して複数の小径前噴射口59が下向きに設けられている。大径前噴射口58は、前停止位置Ｆで停止させられた容器頂部閉鎖部Ｔの中央にその上方から臨ませられている。
【００２９】
後不活性ガスノズル42は、左右のノズル孔55に通されかつ下端に後噴射口61をそれぞれもつ左右一対のＬ字状ノズルパイプ62を有している。両後噴射口61は、後停止位置Ｒで停止させられた容器頂部閉鎖部Ｔの中央を挟んでその左右両側の位置にその上方から臨ませられている。両ノズルパイプ62の上端は、ヘッダ63に連通状に接続されている。ヘッダ63には後供給パイプ64（図１）が接続されている。ヘッダ63は、昇降ヘッド21とともに昇降させられる。
【００３０】
前不活性ガスノズル43は、供給口57縁部に前供給パイプ65（図１）を接続することにより、大径前噴射口58および小径前噴射口59によって構成されている。
【００３１】
２つずつ搬送される容器Ｃは、その後側の容器Ｃが後停止位置Ｒに、その前側の容器Ｃが前停止位置Ｆにそれぞれ搬入される。後停止位置Ｒに容器Ｃが搬入される際、後不活性ガスノズル42は、上限で待機させられており、同容器Ｃの搬入後、下降させられる。後停止位置Ｒに搬入された容器Ｃには、図４に示すように、両後噴射口61を通じて不活性ガスが吹き込まれ、前停止位置Ｆに搬入された容器Ｃには、図５に示すように、大径前噴射口58および小径前噴射口59を通じて不活性ガスが吹き込まれる。とくに、前停止位置Ｆに搬入される容器Ｃには、前停止位置Ｆで停止させられる前から、小径前噴射口59の下方を通過する際に、小径前噴射口59を通じて不活性ガスが吹き込まれるため、大径前噴射口58は１つであっても、置換のための不活性ガスの量が不足する心配は無い。双方の容器Ｃ内の空気は、それぞれ吹き込まれた不活性ガスによって置換される。置換された不活性ガスは、カバー41によって容器Ｃ内から流出することが防止される。この流出を防止するため、後停止位置Ｒに停止させられた容器Ｃに対しては後隆起部51が、前停止位置Ｆに停止させられた容器Ｃに対しては前隆起部52がそれぞれに有効的に作用する。
【００３２】
つぎに、図７および図８を参照して、ガイドロッドの変形例を示す。
【００３３】
この変形例では、図１〜図６に示す上記ガイドロッド12は、加熱ステーションS1までで終わっており、置換ステーションS2では、ガイドロッド12に代わり、左右一対のガイドプレート71が用いられている。また、この変形例においても、図１〜図６に示すカバー41および両不活性ガスノズル42、43が用いられている。
【００３４】
両ガイドプレート71は、容器搬送経路を挟んで開閉しうるように配置された略水平板状のものである。左ガイドプレート71は、図示しない支持部材に固定され、右ガイドプレート71は、流体圧シリンダ72のピストンロッドに取付けられていて、左右方向に移動自在である。両ガイドプレート71の対向面73は、後から前にかけて、漸次幅が狭くなるように形成されており、これは、両ガイドプレート71の閉鎖時に、上記ガイドロッド12の外周面と同等の作用をなす。
【００３５】
置換ステーションS2に容器Ｃが搬入される前、両ガイドプレート71は開かれており、容器Ｃが搬入された後、両ガイドプレート71は閉じられる。したがって、両ガイドプレート71が閉じられる前は、同容器Ｃの頂部閉鎖部Ｔはガイドプレート71によってその開口を狭められるように折畳まれることなく、その開口は広いため、広い開口を通じて不活性ガスを容器Ｃ内に吹込むようにすれば、その吹込み動作が容易に行え、その後、開口を狭めれば、吹込まれた不活性ガスが流出し難くなる。
【００３６】
上記において、右ガイドプレート71のみが移動するようにしたのは、左右のシールジョー31の移動動作にあわせるためであるが、両シールジョー31を移動できるようにする際は、これに対応して、右ガイドプレート71と同様に、左ガイドプレート71も移動するようにすることが好ましい。
【００３７】
図９に、ガイドロッドのさらなる変形例が示されている。
【００３８】
この変形例では、上記左右のガイドプレート71に代わり、左右のガイドロッドが設けられている。これは、換言すれば、図１〜図６に示す上記ガイドロッド12を、加熱ステーションS1までは固定ガイドロッド81とし、置換ステーションS2では、可動ガイドロッド82としたものである。固定ガイドロッド81の前端部と可動ガイドロッド82の後端部は、垂直ピン83によって可動ガイドロッド82の左右揺動を自在とするように連結されている。そして、左右可動ガイドロッド82の長さの中程には左右方向進退ロッド84が連結されている。
【００３９】
上記において、カバー41は、水平に配置されている。容器Ｃの頂部閉鎖部Ｔの先端は、これが切妻屋根形状に折畳まれていくにしたがってそのレベルが低くなっていく。これに対応して、カバー41を前下がりの傾斜状に配置してもよい。
【００４０】
さらに、容器は２つずつ搬送されるようになっているが、３以上ずつ搬送されてもよい。容器が３つずつ搬送される例が図１０に示されている。図１０は、図３に相当するものであり、図３に相当する部分には図３と同一の符号を付すものとする。
【００４１】
この場合、置換ステーションS2には、後から順に、後停止位置Ｒ、中間停止位置Ｍおよび前停止位置Ｆが設けられている。
【００４２】
容器２つ送りの場合と比較して、カバー41は、中間停止位置Ｍを増加した分、前後方向に長くなっている。後停止位置Ｒには、上記した後噴射口61をそれぞれもつ２つのノズルパイプ62が配置されている。前停止位置Ｆに対応して、カバー41には、上記した大径前噴射口58および小径前噴射口59が設けられている。そして、中間停止位置Ｍには、後停止位置Ｒと同様に、中間噴射口91をそれぞれもつ２つのノズルパイプ92が配置されている。また、両中間噴射口91の間から後向きに、上記小径前噴射口59に相当する複数の小径中間噴射口93が設けられているが、これらは、有っても無くてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によれば、一旦容器内に吹き込まれた不活性ガスが容器外の空気と再置換されることを防止し、不活性ガスの置換率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による置換装置を含む包装機械の一部側面図である。
【図２】同置換装置の垂直縦断面図である。
【図３】図２のIII−III線にそう水平縦断面図である。
【図４】図２のIV−IV線にそう垂直横横断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線にそう垂直横横断面図である。
【図６】同置換装置のカバーを容器とともに示す斜視図である。
【図７】他の実施の形態を示す図２相当の断面図である。
【図８】同実施の形態を示す図３相当の断面図である。
【図９】さらなる他の実施の形態を示す図３相当の断面図である。
【図１０】さらなる他の実施の形態を示す図３相当の断面図である。
【符号の説明】
12  ガイドロッド
41  カバー
42  後不活性ガスノズル
43  前不活性ガスノズル
51  後隆起部
52  前隆起部
S1  加熱ステーション
S2  置換ステーション
S3  シールステーション
Ｃ  容器
Ｔ  頂部閉鎖部
Ｌ  上方突出縁部
【図１】
0004613400.tif 000002
【図２】
0004613400.tif 000003
【図３】
0004613400.tif 000004
【図４】
0004613400.tif 000005
【図５】
0004613400.tif 000006
【図６】
0004613400.tif 000007
【図７】
0004613400.tif 000008
【図８】
0004613400.tif 000009
【図９】
0004613400.tif 000010
【図１０】
0004613400.tif 000011