(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパウト付の空の複数のパウチ内へ加圧された気体を送入し、各パウチ間の内圧の差圧を検出し、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定するパウチの洩れ検出方法において、対向せる板状をなし所定間隔で配置された複数の規制部材対が形成する各スリット状空間にパウチを同時に挿入した後に、複数のパウチのうち少なくとも二つを一組として少なくとも一つの組を形成し、各組のパウチ内への気体の送入を行ない、この気体の送入によるパウチの膨張を上記対向せる規制部材により規制し、各組で各パウチ間の差圧を検出し、差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定することを特徴とするパウチの洩れの検出方法。
【請求項２】
スパウト付の空のパウチ内へ既知圧の気体を送入し、パウチの内圧と上記既知圧との差圧を検出し、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定するパウチの洩れ検出方法において、対向せる板状をなし所定間隔で配置された複数の規制部材対が形成する各スリット状空間にパウチを同時に挿入した後に、各パウチ内への既知圧の気体の送入を行ない、この気体の送入によるパウチの膨張を上記対向せる規制部材により規制し、各パウチの内圧と上記既知圧との差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定することを特徴とするパウチの洩れの検出方法。
【請求項３】
スパウト付の空のパウチを支持する支持体と、パウチ内へ気体を送入する気体供給装置と、パウチの内圧と所定圧との差圧を検出する検出部と、該検出部により検出された差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定する判定部とを備えたパウチ洩れ検出装置において、該検出装置は、スパウトに形成されたフランジと係止して複数の空のパウチを吊下するパウチ供給体をさらに備え、支持体は、空のパウチを挿入するためのスリット状空間を形成する対向せる板状の規制部材を有するとともに所定間隔で複数配列され、パウチ供給体は、上記所定間隔と同一間隔でパウチが配列された状態で各スリット状空間へ該パウチを同時に挿入し、支持体は、該パウチの気体送入時の膨張を規制するようになっていることを特徴とするパウチ洩れ検出装置。
【請求項４】
検出部は、複数の支持体にそれぞれ支持されたパウチのうち少なくとも二つを一組として少なくとも一つの組を形成した状態で各組のパウチ間の内圧の差圧を検出し、判定部は、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定することとする請求項３に記載のパウチ洩れ検出装置。
【請求項５】
パウチ供給体は、複数のパウチのフランジとそれぞれ係止する複数の係止部を有しており、該係止部同士の間隔が可変となっていることとする請求項３または請求項４に記載のパウチ洩れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパウト付のパウチについて、内容物をパウチへ充填する前に洩れがないかを判定する検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パウチに洩れがあるかどうか知るには、第一には、内容物たる液体を所定量（所定重量）だけパウチへ充填した後、これが所定重量よりも軽いときに洩れがあると判断する方法が知られている。
【０００３】
第二には、他の袋体等の容器についての内容物充填前での洩れの有無の検出方法として、洩れのないことが確認されている容器をマスターとして用意し、このマスターと容器とに圧空を送入して、両者に差圧があるときに、該容器に洩れがあると判定する方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の第一の方法では、洩れがあったときには、すでに充填された内容物が無駄になるし、洩れによって周囲を汚す。又、洩れ量は、短い時間では微少量であり、検出が困難であり、高精度を要す。
又、第二の方法では、変形しやすい容器、例えばパウチでは圧空の送入により膨張して内容積が大きく変化するため、内容積に対しての洩れ量の比がきわめて小さくなって差圧が微少で洩れの判定が困難となると共に膨張に時間を要し判定が瞬時にできない。そして圧空等の気体の使用量も大きい。さらには、パウチが膨張してしまうため、充填に向けた次の工程のためにこのパウチの形を原形に戻す手間がかかる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑み、パウチへの内容物の充填前に、簡単、迅速かつ正確に洩れの有無を検出できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明によれば、上記目的は、パウチの洩れの有無の検出方法に関し、スパウト付の空の複数のパウチ内へ加圧された気体を送入し、各パウチ間の内圧の差圧を検出し、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定するパウチの洩れ検出方法において、対向せる板状をなし所定間隔で配置された複数の規制部材対が形成する各スリット状空間にパウチを同時に挿入した後に、複数のパウチのうち少なくとも二つを一組として少なくとも一つの組を形成し、各組のパウチ内への気体の送入を行ない、この気体の送入によるパウチの膨張を上記対向せる規制部材により規制し、各組で各パウチ間の差圧を検出し、差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定することにより達成される。
【０００７】
又、上記目的は、スパウト付の空のパウチ内へ既知圧の気体を送入し、パウチの内圧と上記既知圧との差圧を検出し、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定するパウチの洩れ検出方法において、対向せる板状をなし所定間隔で配置された複数の規制部材対が形成する各スリット状空間にパウチを同時に挿入した後に、各パウチ内への既知圧の気体の送入を行ない、この気体の送入によるパウチの膨張を上記対向せる規制部材により規制し、各パウチの内圧と上記既知圧との差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定することによっても達成される。
【０００８】
次に、上記方法を実施するための装置に関しては、本発明では、スパウト付の空のパウチを支持する支持体と、パウチ内へ気体を送入する気体供給装置と、パウチの内圧と所定圧との差圧を検出する検出部と、該検出部により検出された差圧が所定値以上であるときにパウチに洩れがあると判定する判定部とを備えたパウチ洩れ検出装置において、該検出装置は、スパウトに形成されたフランジと係止して複数の空のパウチを吊下するパウチ供給体をさらに備え、支持体は、空のパウチを挿入するためのスリット状空間を形成する対向せる板状の規制部材を有するとともに所定間隔で複数配列され、パウチ供給体は、上記所定間隔と同一間隔でパウチが配列された状態で各スリット状空間へ該パウチを同時に挿入し、支持体は、該パウチの気体送入時の膨張を規制するようになっている。
【０００９】
かかる本発明装置において、検出部は、複数の支持体にそれぞれ支持されたパウチのうち少なくとも二つを一組として少なくとも一つの組を形成した状態で各組のパウチ間の内圧の差圧を検出し、判定部は、該差圧が所定値以上であるときに、パウチに洩れがあると判定するようになっていることが可能である。また、本発明装置において、パウチ供給体は、複数のパウチのフランジとそれぞれ係止する複数の係止部を有しており、該係止部同士の間隔が可変となっていることが可能である。
【００１０】
以上のごとくの本発明によると、パウチは板状の規制部材によってその膨張が規制された状態で、空気等の気体が圧送される。パウチは殆んど膨張しない状態で内圧が検出されるので、瞬時に検出され、しかも内容積変化が殆んどないので内圧の変動が大きくなりその検出は高感度となり、したがって正確かつ確実に洩れの判定がなされる。
【００１１】
上記検出圧の判定に際しては、上述したように、一つのパウチについて、既知の送入圧と比較してもよいし、圧力が判っていなくとも複数のパウチへ同時に送入してそれらのパウチ間で検出圧に差があるときに洩れがあると判定してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明による洩れ検出の対象となるスパウト付パウチの一例を示す斜視図である。
【００１４】
図１において、包装体たる空のスパウト付パウチ１は、上部開口２Ａが熱溶着シールされた平坦な形態の袋状のパウチ本体２を有し、該パウチ本体２の開口部分２Ａにスパウト３が取り付けられている。
【００１５】
スパウト３は、パウチ本体２の外に上方へ突出している上半部が管状部３Ａをなし、パウチ本体２内に収められている下半部が断面十字状のバー状部もしくは細管部をなし、両部が合成樹脂により一体に成形されている。管状部３Ａには三つのフランジ４が設けられており、これらはパウチへ飲料等の内容物を充填する際のパウチの移動工程等に必要となる。又、管状部３Ａの上部に設けられたねじ部５は、内容物の充填後にキャップを取りつけるためのものである。かかるスパウト３は、パウチ本体２に取り付けられた後、上記バー状部の四つの隅部空間と管状部３Ａの内部空間、もしくは細管部内空間と管状部３Ａの内部空間が一つの連通流路を形成し、スパウト付パウチ１内の飲料等の内容物を吸い出すことができるようになる。
【００１６】
かかる空のスパウト付パウチは自動充填機へもたらされて、そこで内容物が充填されるが、本発明は、その充填前にスパウト付パウチについてパウチの洩れの有無を検出する方法そして装置を提供する。スパウト付パウチの洩れは、パウチ本体自体に欠陥がある場合、スパウト取付時におけるパウチの上部開口部分における溶着シールが不完全である場合のいずれかの可能性があるが、本発明では、そのいずれであっても洩れの有無が検出される。
【００１７】
図２は、かかる洩れ検出装置の全体概要構成図である。本装置は、その工程順にパウチ供給部Ｉ、パウチ設定部II、検出部III、不良品排出部IVそして良品排出部Ｖを有している。
【００１８】
パウチ供給部Ｉは、間欠的に四つのステーションで順次停止する吊下部材１１を有し、ロータリ装置として構成されている。四つの吊下部材１１は、板状部材をなし、その一端に向け開口せるスリット１２が形成されている。このスリット１２は、該スリット１２の縁部が図１に示したスパウト付パウチ１をそのフランジ４にて係止して吊下することができるように形成されている。この吊下部材１１は、順次ステーションＡ，Ｂ，ＣそしてＤにて停止する。ステーションＡでは、該吊下部材１１はスリット１２の開口側が水平面に対し上方に傾斜する姿勢に位置づけられる。こうすることにより、ステーションＡでは、スパウト取付装置（図示せず）から受ける複数のスパウト付パウチ１をスリット１２内に密に保持することが容易となる。吊下部材１はステーションＣにて、これらの複数のパウチ１を、次の工程のパウチ設定部IIへ受け渡す。
【００１９】
パウチ設定部IIでは、パウチ供給部Ｉから受けた複数のパウチ１を密に配列されていた状態から洩れの有無検出に好都合な間隔に拡げた後、下述する支持体へ渡す。パウチ設定部IIには、ピッチ変換機構２１が設けられている。該ピッチ変換機構２１は例えば、図３のごとく、伸縮自在なパンタグラフ機構を用いることができ、リンク部材２２の側部交点にＵ字状の係止部材２３を有しており、この係止部材２３の溝２３Ａにてスパウトのフランジ４と係止し、パウチ１を吊下する。上記ピッチ変換機構２１は、一端部２１Ａにシリンダ（図示せず）により直動駆動されるロッド２４が連結されており、この機構の他端２１Ｂはパンタグラフ機構２１の伸縮方向での位置が固定されている。ロッド２４が前進して、上記複数の係止部材２３が密な間隔（ピッチ）で位置すると、これは吊下部材１１における複数のパウチのスパウトの間隔（ピッチ）と同じとなる。したがって、ステーションＣにある吊下部材１１から手作業又は自動的に複数のパウチを一括してピッチ変換機構２１の係止部材２３へ移す。これを自動的に行うには、図示しない可動レバーにクランプ体を設け、上記吊下部材１１に吊下されているパウチをスパウトにて一括してクランプ保持し、これらをスリット１２から抜き出した後、上記ピッチ変換機構２１の係止部材２３へ受け渡す。ロッド２４が後退すると、パンタグラフ機構は伸長し、係止部材２３間の間隔は所定間隔に拡大する。
【００２０】
パウチ設定部IIには、平行に配列された複数の支持体２５が設けられている。この複数の支持体２５は、間欠回転して四つのステーションＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓにて停止するロータリ装置に設けられていて、各ステーションにて、上記パウチ供給部Ｉにおけるパウチの数と同数の支持体が位置する。各支持体２５は、図４に見られるように、対向せる一対の板状の規制部材２５Ａ，２５Ｂを有しており、規制部材２５Ａ，２５Ｂの間に空のパウチ１を挿入するためのスリット状空間２６が形成されている。該スリット状空間２６の間隔はパウチ１が難なく挿入できることが求められるが、なるべく狭い方が良い。
【００２１】
かかる複数の支持体２５は、上述の伸長状態のピッチ変換機構２１に設けられている複数の係止部材２３の間隔（ピッチ）と同一間隔でこれらに対応して位置している。該ピッチ変換機構２１は、パウチ供給部Ｉから供給を受けたパウチを係止部材２３で吊下している位置から、上記パウチ設定部IIの支持体２５の上方位置まで移動した後、降下して各パウチ１を対応せる支持体２５のスリット状空間２６内へ上方から挿入し、しかる後、横方向へ移動してパウチ１を上記支持体２５に残して退去するようになっている。この移動状況は、ピッチ変換装置２１の係止部材２３について図４に示されているごとくである。
【００２２】
上記パウチ１を支持した複数の支持体２５は、ロータリ装置の間欠回転（９０°回転）により、ステーションＰからＱへ移動し、ここで一時停止する。このステーションＱには、検出部IIIが設けられている。この検出部は複数の検出ユニット３１を有している。本実施形態の場合、一つの検出ユニット３１は二つの支持体２５についてのパウチ１を同時に検出するので、該検出ユニット３１の数は、ステーションＱに位置する支持体２５の数の半数である。各検出ユニット３１は、図５のごとく、気体圧、例えば空気圧を供給する気体供給装置としての圧力源３２と、この空気圧を二つのパウチへ送入するための分枝管路３３と、この分枝管路３３の先端に設けられたシール付の接続口３４と、両分枝管路３３の間の差圧を検出するセンサ３５と、この差圧が所定値以上のときにパウチに洩れがあると判定する判定部３６とを有している。そして上記管路には図示のごとく、弁３８，３９が接続されている。
【００２３】
上記検出部IIIでは、各検出ユニット３１の二つの接続口３４が、ステーションＱにある二つの支持体２５内のパウチ１に接続される。接続はきわめて簡単に行われ、例えば、接続口３４をスパウト３に押しつけてシール状態を確保できるようになされる。かかる接続状態で、すべての弁３７，３８，３９を開として、圧力源３２から空気圧を両パウチ１内へ同時に送入する。その際、パウチ１は膨らもうとするが、両側から規制部材２５によりその膨張が規制されているので、パウチ１の内圧は瞬時に圧力源と同じ一定値に到達する。しかる後、弁３９を開放のまま、弁３７，３８を閉とする。すると、両パウチ１に洩れがないときには上記内圧は一定値に保たれるのでセンサ３５では差圧は０で、検出されない。しかし、一方のパウチ１に洩れがあるときには、洩れのために一方のパウチの内圧が低下してセンサ３５では差圧を検出する。この差圧が所定値以上のときには、判定部３６でパウチに洩れがあると判定する。そして、弁３９が閉とされた後、接続口３４はスパウト３から分離される。
【００２４】
ステーションＲには不良品排出部IVが設けられている。この不良品排出部IVでは、各支持体２５に対応した位置に取出体（図示せず）が位置していて、ステーションＱの上記検出部IIIの判定部３６からの信号を受けて、ステーションＱからロータリ装置の間欠回転によりステーションＲに移動してきた複数の支持体２５に対し、洩れがあったとされるパウチを支持している支持体に対応する取出体がパウチに近接してこれを取出し排出する。上記取出体は、例えば、図４に示された係止部材２３を有していて、図４に示されるのと逆方向に係止部材２３を移動して、パウチの取出しが可能となる。
【００２５】
さらに、ステーションＳには良品排出部Ｖが設けられている。洩れがあると判定されたパウチが不良品として排出された後、複数の支持体２５は、次に、ロータリ装置の間欠回転により上記ステーションＳに位置する。このステーションＳに位置する支持体２５により支持されているパウチはすべて洩れのない良品であり、上記ステーションＲの不良品排出部IVにおける取出体と同様の取出体によって、良品として排出される。
【００２６】
本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々変形が可能である。例えば、検出部IIIにおいて、一つの検査ユニット３１が二つ以上の支持体についてのパウチの洩れ検出を同時に行うことも可能であるし、又、一つ一つのパウチについて、圧力源としての既知の空気圧と比較して洩れの有無を判定することも可能である。
【００２７】
既述したように、本発明では、空のパウチに検出用の空気圧等の気体圧を供給し、パウチに洩れがあるときには圧力が低下することに着眼したものであるが、その際、規制部材によりパウチの膨張を規制することにより、その検出感度の向上、反応時間の短縮化、消費気体の減少を図ることができるものであり、かかる観点から、規制部材を有する支持体のスリット状空間は狭い方が効果的である。しかし、スリット状空間が狭いということは、パウチが挿入されずらくなくなるということにもつながる。パウチが正確に直平面をなしていれば、丁度、平板を上記スリット状空間に挿入するがごとく、この挿入は比較的容易である。しかし、図６に示されるごとく、パウチに反り等があるときには、挿入しずらくなる。特にパウチの腰が弱いときには顕著である。そこで、かかる場合には、図６のごとく、ガイドあるいはこれと共に補助気体を送入することが好ましい。
【００２８】
図６において、先ず図６（Ａ）に示されるように底部にスリットがあるＶ字状のガイド２８をステーションＰにおける支持体２５の側方に配し、図６（Ｂ）のごとく、このガイド２８をパウチ１の挿入直前に支持体２５のスリット状空間２６の直上位置にもたらし、しかる後、パウチを図６（Ｃ）のようにガイド２８に案内されるようにしてパウチ１を降下させて挿入がなされる。そして、最後に図６（Ｄ）にようにガイド２８を原位置へ戻す。
【００２９】
かくして、反り等の癖のあるパウチでも、支持体２５の狭いスリット状空間２６へ挿入できるようになる。さらに、この挿入を確実ならしめるには、図６（Ｂ）において、降下されるパウチ１へ気送管２９をスパウト３に接続して空気圧をパウチに与えるならば、パウチはその内圧により張って、反り等の癖が矯正されて、パウチ１は殆んど直平面をなすようになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、パウチへの内容物の充填前に、このパウチへ気体を送入してその内圧の変化によって該パウチの洩れの有無を検出する際に、パウチを規制部材によって膨張を規制しながら上記気体を送入することとしたので、少量の気体の送入でも上記検出が可能となり、その結果、検出時の感度が向上し、瞬時検出を可能とし、使用気体量が少量ですみ、しかもパウチは殆んど原形のまま維持されるので、検出が確実かつ能率良く行われるようになると共に、後の工程の充填装置における不良品の発生防止による信頼性向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検出対象であるスパウトはパウチの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態装置の概要構成斜視図である。
【図３】図２装置のパウチ設定部にて用いられるピッチ変換機構の一例を示す斜視図である。
【図４】図２装置における支持体さらには、この支持体に対してパウチを吊下状態で挿入・取出しを行うための係止部材を示す斜視図である。
【図５】図２装置の検出部の検出ユニットについてのブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態として、支持体へのパウチの挿入を容易ならしめるガイドを示す斜視図である。
【符号の説明】
１    スパウト付パウチ
２    パウチ本体
３    スパウト
２５  支持体
２５Ａ，２５Ｂ  規制部材
３２  気体供給装置（圧力源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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