(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブルと、該回転テーブルを間欠回転駆動する回転テーブル駆動装置と、前記回転テーブルに装着され、包装用袋の袋口近くの両側縁部を把持し、該包装用袋を吊下げ状態で保持する複数のグリッパとを備えたロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置において、
前記回転テーブルの下方において、前記回転テーブルと同じ軸心回りに配置された円環状の回転レールと、
前記回転レールの内側に位置し、それぞれ上端に前記回転レールに係合する回転可能な支持ローラを備え、前記回転レールを回転可能に支持する複数の支柱と、
前記回転レールに対しその外周側に、前記回転テーブルの円周方向において前記グリッパに対応した位置においてそれぞれ昇降可能に装着された複数の袋底受け台と、
前記回転レールを、前記回転テーブルの回転状態と所定の関係の状態で回転させる回転レール駆動装置と、
前記回転レールが回転するのに伴い前記袋底受け台を該袋底受け台が前記袋の底に当接して支持する上昇位置と該上昇位置より下方へ下がり前記袋の底から離れている下降位置との間で昇降させ、前記袋底受け台が前記回転レールとともに回転する回転範囲のうちの所定の範囲で前記袋底受け台を前記上昇位置に維持する昇降装置と、
を備え、
前記回転レールの内周又は前記支持ローラのそれぞれの外周には円周方向に延びる溝が形成され、前記回転レールと支持ローラのうちの前記溝が形成されていない側の部材が前記溝に嵌ることにより前記支柱により前記回転レールが支持されていることを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項２】
請求項１記載の袋底受け台装置において、前記回転レールと支持ローラのうち前記溝が形成されていない部材の前記溝に嵌る部分は、円周方向に延びる突出部として形成されていることを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項３】
請求項２記載の袋底受け台装置において、前記回転レールの内周には前記突出部が形成され、前記支持ローラの外周には前記溝が形成されていることを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載の袋底受け台装置において、前記昇降装置は、前記回転レールの円周方向に沿って伸びて配置され、その上面が上下に変位するカム面となっている昇降カムと、前記受け台のそれぞれに回転可能に装着され、前記カム面に当接するローラとを含んでなることを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１に記載の袋底受け台装置において、前記回転レール駆動装置と前記回転テーブル駆動装置とは同じ駆動装置で構成され、前記回転レールと前記回転テーブルとは同じ回転速度で回転することを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１に記載の袋底受け台装置において、前記回転レール駆動装置は前記回転テーブル駆動装置とは別に設けられ、前記回転レールは前記回転テーブルの回転状態と異なる回転状態で回転することを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【請求項７】
請求項６に記載の袋底受け台装置において、前記回転レールは、前記回転テーブルより遅い速度で回転を開始し、その後前記回転テーブルの速度を越えた速度で回転し、再び減速して前記回転テーブルより遅い速度になった後に回転を停止することを特徴とする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロータリ型袋詰め包装機に関し、特にその包装機における袋底受け台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から食品等を自動的に袋詰めして包装する袋詰め包装機が使用され、その一つのタイプとして、回転するテーブル上に袋を把持するグリッパを装着し、且つ、このテーブルの周囲に所定の間隔で袋口の開口、内容物の充填、袋口のシール等の作業を行うための各装置を配置し、袋をグリッパで把持し、保持しながらこのテーブルを回転させ、各作業工程を順次通過させて袋詰め、包装を行うようにしたロータリ型袋詰め包装機（以下、単に包装機という）が知られている。
【０００３】
ところで、このように袋詰め包装される製品のなかには、重量が比較的に小さいものもあるが、製品のなかには３ｋｇ或いはそれ以上の重量を有するものもある。グリッパは通常袋の袋口近くで袋の両側縁部を挟持する構成をとっている。そして、作業効率を高めるためには、テーブルの回転を高速化する。このように高速化した場合、そして特に重量の大きい製品の場合には、内容物を含んだ袋に作用する慣性力がグリッパによる把持力を上回り、回転中或いは回転の開始、停止時にグリッパと袋との間に滑りが発生し、袋がグリッパから外れたり、或いは外れないまでも、袋の姿勢がずれてしまい、この場合、例えば袋口のシール等の作業に支障が生じる。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば袋の底部を受け止め支持するための受け台を回転テーブルに昇降自在に取り付け、これをテーブルと一体に回転させる構成が考えられる。しかしこの構成を採用した場合、各工程で使用する他の装置との干渉が生じることとなる。例えば内容物を充填した後に、袋内の空気を抜く作業を行う。この為の脱気装置としては、回転テーブルの径方向に隔てられ、互いに対向し、間に袋を挟む形となる押圧板を使用している場合が多い。他方受け台はこれを上下動させる為の上下に伸びるガイド軸等を含む昇降機構等を備えており、これらが回転テーブルと共に回転するので、脱気装置と干渉してしまい、脱気装置の配置に困難を生じる。
【０００５】
また、特開平１１−１５７５０２号には、ガゼットタイプの袋に流動食品を充填する装置において、搬送テーブルではなく、機台に袋底を支持する支持板を昇降自在に設けた構成が示されている。この支持板は、充填ステーションのみに、或いは充填ステーションからキャップ供給ステーション或いはキャップ締めつけステーションに達する範囲に渡って設けられる。そしてこの支持板は、容器を保持し、間欠回転運動をする搬送テーブルが所定位置に停止したときに上昇し、次の位置に移動するための回転を開始する前に下降するようになっている。従って回転中、或いは回転の開始時又は停止時に袋から袋を保持している部材に大きな力が作用する。特開平１１−１５７５０２号においては口栓付きのガゼットタイプの袋に適用するものとし、口栓のフランジを搬送テーブルの切り欠きに挿入しえ吊り下げる構成を採用しており、その点では袋が衝撃等で搬送テーブルから外れる可能性は少ない。しかし、上述したとおりに袋の保持部に大きな衝撃力が作用するので、口栓が付いておらず、袋口付近を挟持して袋を吊り下げるタイプでは前述と同じ問題が生じる。また回転開始時又は停止時に衝撃で内容物がこぼれる可能性もある。そして仮に回転中も支持板を上昇したままにしてその上を容器を滑らせるようにすると、袋底にピンホールが生じたり、袋が傾いて内容物が零れる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、回転テーブルの回転中並びに回転開始時及び回転停止時に内容物を内包した袋の慣性によって生じる力が大きな衝撃となって袋の把持装置に加わらないようにする、ロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
また、各工程に対応して設けられる各種装置を配置するスペースを確保し、回転テーブルの回転中にそれら装置と干渉することのない袋底受け台装置を提供することもその目的とする。
【０００８】
さらに、回転テーブルの回転開始時及び回転停止時の衝撃を小さくし、袋内の内容物の撥ね出しを防止することも本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、回転テーブルと、該回転テーブルを駆動する回転テーブル駆動装置と、前記回転テーブルに装着され、包装用袋の袋口近くの両側縁部を把持し、該包装用袋を吊下げ状態で保持する複数のグリッパとを備えたロータリ型袋詰め包装機における袋底受け台装置において、回転テーブルの下方において、回転テーブルと同じ軸心回りに配置された円環状の回転レールと、この回転レールの内側に位置し、それぞれ上端に備えた回転可能な支持ローラが回転レールに係合することにより回転レールを回転可能に支持する複数の支柱と、回転レールを駆動する回転レール駆動装置を設け、回転レールを回転テーブルの回転状態と所定の関係の状態で回転させるようにした。そしてこの回転レールに対しその外周側に、回転テーブルの円周方向においてグリッパに対応した位置においてそれぞれ袋底受け台を昇降可能に装着し、回転レールが回転するのに伴い、その袋底受け台を昇降させる昇降装置を設けた。この昇降装置は、袋底受け台を該袋底受け台が袋の底に当接して支持する上昇位置と該上昇位置より下方へ下がり袋の底から離れている下降位置との間で昇降させ、袋底受け台が回転レールとともに回転する回転範囲のうちの所定の範囲で袋底受け台を上昇位置に維持するようになっている。そして、回転レールの内周又は支持ローラのそれぞれの外周には円周方向に延びる溝が形成され、この溝に、溝が形成されていない側の部材が嵌ることにより回転レールが支柱により支持されるようになっている。
【００１０】
ある実施の形態においては、回転ローラと支持ローラのうち溝が形成されていない側の部材の、前記溝に嵌る部分は、円周方向に延びる突出部として形成されている。
さらに他の実施の形態では、回転レールの外周には前記溝が形成され、支持ローラの外周には前記突出部が形成されている。
【００１１】
さらに他の実施の形態では、昇降装置は、回転レールの円周方向に沿って伸びて配置されたその上面が上下に変位するカム面となっている昇降カムと、受け台のそれぞれに回転可能に装着され、昇降カムに従動するローラとを備えている。
【００１２】
他の実施の形態では、回転レールと回転テーブルとは同じ駆動装置により、同じ回転速度で回転駆動される。
【００１３】
他の実施の形態では、回転レールは回転テーブルとは異なる駆動装置により駆動され、回転レールは回転テーブルの回転状態と異なる回転状態で、例えば回転体は、回転テーブルより遅い速度で回転を開始し、その後回転テーブルの速度を越えた速度で回転し、再び減速して回転テーブルより遅い速度になった後停止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の具体的実施の形態を説明するが、本願発明の範囲は以下に説明される実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る受け台装置を採用した包装機１の概略構成図であり、図２は各工程を示す工程説明図である。図において符号４はボックス状の機台３のベースであり、５は機台３の上板である。回転テーブル７は、内部に挿通されたテーブル回転軸９を回転自在に支承するテーブル回転軸支持スタンド１１の上側に位置し、テーブル回転軸９の上端に一体回転するように取り付けられている。支持スタンド１１の下部側は機台３の上板５に形成された取り付け孔５ａを通って機台３の内部に伸びており、フランジ１２が上板５に載った状態で機台３に取り付けられている。
【００１６】
符号１３はテーブル回転軸９に所定の間欠回転を与えるためのインデックス装置であり、その入力軸１５には、図示しない駆動源に連結された駆動ギヤ１７が取り付けられている。一方インデックス装置１３の出力軸１６には出力ギヤ１８が取り付けられ、これがテーブル回転軸９の下端に取り付けられた回転テーブルギヤ１９に噛み合い、この構成により回転テーブル７は所定の間欠回転を行うようになっている。また、テーブル７には、袋２１の把持装置としてグリッパ２３が本実施の形態では１０個、テーブル７の外周部に円周方向等間隔に設けられて、それぞれ袋２１の上端部即ち袋口近くの両側縁部を把持して、袋２１を吊り下げた状態で保持している。このグリッパ２３は従来使用されている形式のものを使用することが出来、その説明は省略する。
【００１７】
ここで本実施の形態での包装機の工程を、図２により説明すると、工程１は袋供給工程で、公知の形式のものでよい袋供給装置（図示せず）を用いて包装用の袋２１が回転テーブル側に供給され、グリッパ２３により上側の袋口の両側縁部付近を挟持される。工程２は開口工程で、これも吸盤等を用いた公知の開口装置（図示せず）により、袋口を開くとともにノズルを介して袋内に空気を送り、袋２１を拡開状態にする。工程３は投入工程で、固形物を袋２１内に投入する行程であり、これについても公知の投入装置（図示せず）を使用することが出来る。行程４乃至６は液充填行程である。本実施の形態では充填する液の量が多いため、液充填行程を３行程に分けることにより、作業時間の高速化を図っている。それぞれの液充填装置は公知のものでよく、同じものを、或いは異なるものを使用することが可能である。工程７は脱気及びシール工程であり、従来タイプの脱気装置（図示せず）を用い、その二枚の押圧板で袋２１を両側から押圧して袋２１内の空気を抜くとともに、シール装置の一対の熱棒（図示せず）を用いて袋口の一次シールを行う。そして工程８で二次シールを行い、工程９で冷却し、工程１０で包装された製品を搬送コンベア上に放出する。
【００１８】
次に本発明の袋底受け台装置３１に付いて、図１の左右それぞれ略１／３の部分の拡大図である図３及び図４をも併せて参照しながら説明すると、この袋底受け台装置（以下受け台装置という）３１は、回転テーブル７の下方に配置された円環状の回転レール３３を備え、この円環状回転レール３３は、内周部に中心側に向かって凸となる突出部３５が形成されている。そして、機台３の上板５にはスタンド３７が立設され、その上端に回転自在に取り付けられた回転レール支持ローラ３９の外周部に円周方向に伸びて形成された溝４１に突出部３５が嵌まることにより、円環状回転レール３３が図示の位置に支持されている。スタンド３７は本実施の形態では８本、回転レール３３の中心が回転テーブル７の回転軸芯と一致するような位置に設けられている。
【００１９】
符号４３は回転レール３３の下面側に一体に固着された円環状のラックギヤである。一方回転レール駆動軸スタンド４７がそのフランジ４８が機台３の上板５に載った状態で機台に取り付けられ、このスタンド４７を貫通して伸びる回転レール駆動軸４９を回動自在に支承している。駆動軸４９の下端側には中間ギヤ５１を介して回転テーブルギヤ１９により駆動されるレール駆動軸ギヤ５３が取り付けられ、上端側にはラックギヤ４３に噛み合うピニオンギヤ５５が取り付けられている。即ち本実施の形態の場合、回転テーブル７と回転レール３３とは同じインデックス１３を介して同じ駆動源により駆動され、同時に同じ角度だけ回転するようになっている。
【００２０】
符号５７は後述の如く動作する、袋２１の底部２１ａを受け止める袋底受け台である。そして中央部が窪み、その両側が斜め上方へ伸びている、並行に配置された３本の横棒５９ａ、５９ｂ、５９ｃと、これら横棒をそれぞれの中央部において結合する縦棒６１とで受け部６３を構成し（図２）、さらに受け部６３の中央部から下に垂下して設けられた受け台軸６５を備えている。符号６７は受け台取り付けブラケットであり、外側板６７ａと内側板６７ｂを備えている。外側板６７ａの外側面にはこのブラケット６７に一体に設けられた軸ガイド６９が設けられ、この軸ガイド６９に形成された貫通孔（図示せず）に受け台軸６５が挿通され、図示しないネジ等適宜手段により、受け台５７はブラケット６７に対して上下方向適宜な位置に位置決めして固定されている。必要に応じてその位置は変更可能である。また、ブラケット６７の軸ガイド６９の内側板６７ｂの外側面にはスライドブロック７１が取り付けられ、他方ラックギヤ４３には断面Ｌ字型のガイドレール取り付けブラケット７５を介して上下方向に伸びるガイドレール７３が取り付けられ、このガイドレール７３に形成された上下方向に伸びる溝（図示せず）にスライドブロック７１が嵌まり、スライドブロック７１は上下動可能に案内されている。またこの構成により、受け台５７は回転レール３３に対してその円周方向において位置が決められ、回転レール３３と一体になって回転する。なお、受け台５７の回転レール３３の円周方向での位置は、グリッパ２３に把持された袋２１の下方に位置するようになっている。スライドブロック７１は後述のように上下に移動させられるが、その下限位置は例えばガイドレール７３に突起（図示せず）を設けるなどして制限することができる。
【００２１】
符号７７ａ、７７ｂは受け台昇降カム取り付けスタンドであり、このスタンド７７ａ、７７ｂに受け台昇降カム７９が取り付けられている。一方受け台取り付けブラケット６７の内側板６７ｂの内側面には、そこに植えられたローラ軸８１に回転可能に支承された受け台昇降用ローラ８３が取り付けられている。そして回転テーブル７と共にラックギヤ４３、円環状レール３３が回転して受け台５７も回転する際に、このローラ８３が昇降カム７９上を転動することにより、受け台５７は上下動するようになっている。
【００２２】
すなわち昇降カム７９は、図２に示されるように回転テーブル７と同心に配置され、昇降用ローラ８３の工程３での停止位置の少し手前に位置する入り側端部７９ａから、昇降用ローラ８３の工程１０での停止位置より少し先の出側端部７９ｂまで伸びている。そしてその高さは、入り側端部７９ａにおいては低くなっており、受け台５７が工程２から工程３に移動する途中でローラ８３が載ったときには、図３に示すように未だ受け台５７は袋２１の底部２１ａから離れた位置にある。そして入り側端部から先に進むに連れてカム７９は次第に高くなり、受け台５７が工程３の固形物投入工程の位置に停止したときには図４に示すように受け台５７は袋２１の底部２１ａを受け止める高さに達している。そしてその高さのまま工程４から９を越え、工程１０の停止位置に対応する位置の少し手前からカム７９は次第に低くなり、受け台５７が工程１０の放出工程の位置に停止したときには受け台５７は図３に示すのと同じように、袋２１の底部２１ａから離れた位置となるようになっている。ただし、必ずしも同じ高さである必要はない。なお、前述したように、スライドブロック７１は適宜手段によりその下限位置が設定されるが、その下限位置は、図３の高さに設定してもよいし、或いはそれより若干低いか、或いは若干高くてもよい。また本実施の形態では昇降カム７９は全周に渡ってはおらず、昇降カム７９は工程１０の少し先から工程３の少し手前の位置までの範囲には設けられていないが、この範囲にも図３と同じ高さで延長して設けてもよい。このばあい、昇降カム７９のこの部分により受け台５７の下限位置が規制され、前述したようなガイドレール７３に設ける突起等別途の規制部材は不要である。なお、受け台昇降カム取り付けスタンド７７ａ、７７ｂの二本だけを示してあるが、必要に応じて適宜な数のスタンド７７を設ける。
【００２３】
以上の如く構成された包装装置１においては、固形物投入工程３から放出工程１０の直前まで袋２１の底部２１ａを受け台５７が支持しており、この受け台５７が回転テーブル７と一緒に回転するので、回転テーブル７の回転中は勿論、回転テーブル７の回転開始時、及び停止時のいずれにおいても、内容物を含んだ袋の慣性力はこの受け台により受け止められ、把持装置のグリッパ２３に作用することはなく、従って袋２１が把持装置からずれたり或いは外れたりすることはない。
【００２４】
図５は本発明の第２の実施の形態に係る包装機１０１の概略構成図である。この実施の形態においては、第１の実施の形態と異なり、回転テーブル７の駆動装置と受け台装置３１の駆動装置を別個のものとしている。すなわち、回転テーブル７の駆動装置は第１の実施の形態と同じ、図示してない駆動源とインデックス装置１３を用いているが、受け台装置３１用の駆動装置としてはサーボモータ１０３を用いている。そしてこのサーボモータ１０３の出力軸に取り付けられたギヤ１０５に回転レール駆動軸４９の下端に取り付けられたレール駆動軸ギヤ１０７が噛み合っている。勿論第１の実施の形態で使用した中間ギヤ５１は使用しない。他の構成については説明を省略する。
【００２５】
このようにサーボモータ１０３を用いることにより、回転テーブル７の回転状態と受け台５７の回転状態とを異なるものとすることができる。すなわち、ロータリ型包装機において使用されているインデックスは、間欠回転する際の一回当たりの回転角度を割り出すとともに、回転開始時及び停止時における衝撃を小さくするために、回転開始時及び停止時の速度が中間での回転速度に比して小さくなるようにしているのが通常である。しかし、それでも袋の重量が大きい場合には相当の衝撃が生じ、内容物の撥ねだし等が生じる。しかし、本実施の形態では受け台装置３１の駆動装置としてサーボモータ１０３を使用したので、受け台５７を、回転開始時及び停止時において回転テーブル７よりさらに低速状態とし、中間において回転テーブル７より高速として、実質的に所要回転時間を同じにすることが可能である。この場合の袋２１とグリッパ２３と受け台５７との移動の状態を図６に示す。図から判るとおり、袋２１の上側即ち袋口側に対して、底部側は低速で回転を開始し、回転開始時はその移動が遅れ気味である。但し、上部との速度差により袋２１の下部の移動の遅れは袋２１の中間部の変形によって吸収し、遅れている底部の重量による大きな衝撃がグリッパ２３に作用することはない。次いで高速になって二つの工程の略中間で袋の上側を追越し、進み気味となる。この場合にも、袋２１の上部と底部との位置のずれは袋２１の中間部の変形によって吸収され、大きな衝撃がグリッパ２３に作用することはない。停止時には再度回転テーブル７より低速となり、回転テーブル７と受け台５７とは略同時に停止する。これにより、受け台５７の回転開始時及び停止時に内容物の詰まっている袋２１の底部２１ａ側に加わる衝撃がきわめて小さくなり、袋口をシールする前の工程で充填物が跳ね出るのを防止できる。
【００２６】
また、第１の実施の形態において、受け台５７をバネ等の弾性体を介して受け台取り付けブラケット６７に取り付け、回転開始時及び停止時の衝撃を吸収するようにしてもよい。さらに、受け台５７に、袋底２１ａが滑らないようにする滑り止めを設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなとおり、本発明によれば、重量の大きい内容物を内包した袋を把持装置で保持して回転テーブルを回転させても、各工程間の回転中並びに各工程位置での回転開始時及び回転停止時に把持装置に大きな衝撃が加わらず、袋が把持装置から外れたり、位置がずれたりすることがない。
【００２８】
また、回転体を円環状の回転レールとし、受け台をその外周部に取り付けることにより、回転レールの内側にスペースを確保し、回転する受け台と干渉すること無く他の必要な装置を配置することが可能となる。
【００２９】
さらに、回転体駆動装置は回転テーブルとは異なる駆動装置により駆動し、回転体は回転テーブルの回転状態と異なる回転状態で、例えば回転テーブルに対して回転体はより低速で回転を開始し、その後回転テーブルの速度を越えた速度で回転し、再び回転テーブルより低速に減速して回転を停止することにより、内容物を含んだ袋により発生する衝撃を小さく押さえ、内容物の撥ねだしをも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る受け台装置を用いたロータリ型袋詰め包装装置の概略構成図である。
【図２】各工程を説明するための図である。
【図３】図１の左側略１／３の部分の拡大図である。
【図４】図１の右側略１／３の部分の拡大図である。
【図５】第２の実施の形態に係る受け台装置を用いたロータリ型袋詰め包装装置の概略構成図である。
【図６】第２の実施の形態での袋の移動の状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ロータリ型袋詰め包装装置
７  回転テーブル
９  回転テーブル駆動軸
１３  インデックス装置
２１  包装袋
２３  グリッパ
３３  回転レール
４３  ラックギヤ
４９  回転レール駆動軸
５７  受け台
７１  スライドブロック
７３  ガイドレール
７９  受け台昇降カム
８３  ローラ
１０３  サーボモータ（回転レール駆動装置）
【図１】
0004430196.tif 000002
【図２】
0004430196.tif 000003
【図３】
0004430196.tif 000004
【図４】
0004430196.tif 000005
【図５】
0004430196.tif 000006
【図６】
0004430196.tif 000007