(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッグ状の容器内に口部を通して液体を充填する充填装置において、
前記バッグ状の容器の搬送方向に沿って延び、前記口部を保持する案内手段を具備し、
該案内手段に沿って前記液体を充填する充填手段と、前記口部にキャップを装着するキャップ装着手段と、前記キャップが装着された口部をシールするシール手段とが配され、
しかも前記充填手段と前記キャップ装着手段と前記シール手段とが前記案内手段に沿って上方から下流に向って順次設けられていることを特徴とする充填装置。
【請求項２】
前記シール手段が前記キャップが装着された口部に筒状のシュリンクフィルムを被せるシュリンクフィルム装着手段と、該シュリンクフィルムに熱を加えて収縮させる加熱手段と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の充填装置。
【請求項３】
前記案内手段が互いにほぼ平行に配されている一対の板状体から構成され、該板状体間に案内溝が形成され、前記口部の根元側の部分が前記案内溝によって案内された状態で前記バッグ状容器が搬送されることを特徴とする請求項１に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充填装置に係り、とくにバッグ状の容器内に口部を通して液体を充填する充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を充填して供給するための容器として、バッグインボックス型の容器が用いられている。この種の容器は高分子フィルムから成るバッグと直方体状をなす段ボール箱とを組合わせたものである。バッグの所定の位置に設けられた口部を通してバッグ内に液体を充填するとともに、液体が充填されたバッグを段ボールケース内に収納して物流に供するようにしている。
【０００３】
このようなバッグインボックス型の容器内に液体を充填する場合には、口部を通してバッグ内に液体を充填するとともに、この後に口部をキャップによって閉じる。そして容器のバージン性を保証するために、キャップが装着された部分にシュリンクフィルム等を被せて収縮させてシールを行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバッグインボックス型の容器に対する液体の充填装置においては、液体の充填およびキャッピングの工程と、シール工程とは互いに完全に独立していた。すなわち充填装置によって液体を充填してキャッピングを行なう工程と、キャップシール工程とが別々に行なわれていた。
【０００５】
このように充填／キャッピング工程とシール工程とが別々になっているために、バッグの口部が充填装置から取外された時点で自由になって拘束を失う。従ってその後にシールを行なう場合に、バッグの口部を位置決めして固定する必要がある。ところが口部が液体を充填したバッグの所定の位置に設けられており、口部がふらついたり移動したりするために、その拘束が非常に面倒になっている。すなわちシール工程を人手によって行なうにしろ自動によって行なうにしろ、バッグの口部の位置決めが困難であって、これによって自動化が妨げられていた。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、液体の充填およびキャッピングの後に行なわれるキャップのシール工程を確実にかつ自動的に行ない得るようにした充填装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の主要な発明は、バッグ状の容器内に口部を通して液体を充填する充填装置において、
前記バッグ状の容器の搬送方向に沿って延び、前記口部を保持する案内手段を具備し、
該案内手段に沿って前記液体を充填する充填手段と、前記口部にキャップを装着するキャップ装着手段と、前記キャップが装着された口部をシールするシール手段とが配され、
しかも前記充填手段と前記キャップ装着手段と前記シール手段とが前記案内手段に沿って上方から下流に向って順次設けられていることを特徴とする充填装置に関するものである。
【０００８】
ここで前記シール手段が前記キャップが装着された口部に筒状のシュリンクフィルムを被せるシュリンクフィルム装着手段と、該シュリンクフィルムに熱を加えて収縮させる加熱手段と、を具備してよい。また前記案内手段が互いにほぼ平行に配されている一対の板状体から構成され、該板状体間に案内溝が形成され、前記口部の根元側の部分が前記案内溝によって案内された状態で前記バッグ状容器が搬送されることが好ましい。
【０００９】
バッグインボックス型の容器のバッグに対する充填装置は、充填後に連続するバッグをカットして段ボール箱に箱詰めをするまで案内手段によって口部を案内した状態で直線的に送るようにしていた。そこで上記の案内手段を利用し、案内手段の途中にキャップシール装置を設置することによって、バッグに対する液体の充填、キャッピング、シール、箱詰めが連続的かつ自動的に行ない得るようになる。
【００１０】
充填装置とキャップシール装置とを互いに別々に組立てるとともに、これらをバッグの搬送方向に単に連結して自動化した場合には、バッグの口部をそれぞれの装置で別々に位置決めすることになり、充填装置の案内手段を外れた口部をシール装置の案内手段によって位置決めすることを要し、これによって機構が複雑になり、動作も不確実になる問題がある。ところが連続する共通の案内手段に沿って充填装置とシール装置とを配した場合には、上記の問題が解決され、構造が簡潔になり、動作が確実で、工程も単純化されるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本願の発明を図示の実施の形態によって説明する。図１および図２は本実施の形態の充填装置の全体の構成を示すものであって、この充填装置は架台１０を備えている。そして架台１０に対して図１および図２において左側であって上流側の部分には上下２段にバッグ供給ケース１１、１２が配されている。またバッグ供給ケース１１から引出されたバッグを供給するバッグ供給台１３が架台１０の上流側の上部に設けられている。さらにバッグ供給ユニット１４が上記バッグ供給台１３の下流側に配されている。またバッグ供給ユニット１４の上部には制御ボックス１５が配されている。
【００１２】
図１に示すように架台１０上であってバッグの搬送方向に沿って、２本の案内板１９から成る案内手段が配されている。すなわち案内板１９間が案内溝２０になっており、このような案内溝２０を形成する案内板１９がコンベア２１の上方においてバッグの搬送方向に配されている。
【００１３】
案内板１９上には充填ノズル２２が図２に示すように直立して設けられている。充填ノズル２２は側方から延びる液体供給パイプ２４を接続してあり（図１参照）、この液体供給パイプ２４に電磁流量計２５が接続されている。また充填ノズル２２の下流側にはキャップ着脱部２３配されている。
【００１４】
上記キャップ着脱部２３の下流側にはカッタ２６が配されるとともに、このカッタ２６の下流側にストッパ２７が配設されている。そしてストッパ２７の下流側にキャップシール部２８が設けられている。キャップシール部２８はシュリンクフィルムを構成するチューブ装着部２９と、チューブ装着部２９の下流側に位置する熱シールユニット３０とから構成されている。
【００１５】
上記熱シールユニット３０の下流側であって上記案内板１９の終端と対応する位置にガイド３５が設けられている。ガイド３５の下方にはリフト３６が配されており、リフト３６によって段ボール箱３７を昇降自在に支持するようにしている。
【００１６】
次に以上のような構成に係る充填装置による液体の充填の動作を説明する。バッグ供給ケース１１、１２によって供給されるバッグ４０は図３および図４Ａに示されるように、帯状に長く連結された状態で供給される。バッグ４０は図４Ａに示すように上フィルム４１と下フィルム４２とをその周縁部および分割位置に設けられているシール部４３によってシールした構成をなしており、しかも所定の位置には口部４４が取付けられている。なお口部４４には図６に示すように上下にフランジ４５、４６が設けられている。
【００１７】
このように連結されたバッグ４０はバッグ供給ケース１１から図１および図２に示すバッグ供給台１３に供給され、バッグ供給ユニット１４によって間欠的に送出される。このときにそれぞれのバッグ４０の口部４４は図４Ａに示すように、下側のフランジ４６が一対の案内板１９間の案内溝２０によって保持されて位置決めされる。
【００１８】
バッグ４０がバッグ供給ユニット１４によって供給され、充填ノズル２２に至ると、液体供給パイプ２４から供給される液体がこの充填ノズル２２によって口部４４を通してバッグ４０内に充填される。なおこのときの液体の充填量の検出が電磁流量計２５によって行なわれる。
【００１９】
所定量の液体が口部４４を通してバッグ４０に充填されたならば、バッグ４０は図４Ｂに示すように膨張する。この後に口部４４にはキャップ着脱部２３によって図５および図６Ｂに示すようにキャップ５３が装着される。口部４４の外周面であってその上端側の部分には係合用リブ５７が形成されており、このような係合用リブ５７がキャップ５３の内周面の周溝５８に係合され、これによってキャップ５３が口部４４に装着されることになる。
【００２０】
この後に図１および図２に示すカッタ２６によってバッグ４０は図３における切断線４９の部分で切断されて１個ずつ互いに分離される。なおこのときにも図４Ｂおよび図５に示すように分割されたバッグ４０は一対の案内板１９間に形成される案内溝２０によって口部４４が保持された状態でコンベア２１によって搬送される。
【００２１】
やがてバッグ４０はキャップシール部２８のチューブ装着部２９の下側に至り、ここで図５Ｃに示すように筒状をなすチューブ５４が装着される。チューブ５４は口部４４およびキャップ５３の外径よりもやや大きな寸法に設定されており、このために上方からチューブ装着部２９によってキャップ５３の外側に装着される。そしてこの後にバッグ４０が下方へ移動されて熱シールユニット３０の下側に至ると、ここで加熱されてチューブ５４が熱収縮を起し、キャップ５３の外周側の部分に圧着するようにして収縮する。
【００２２】
図６Ｃはチューブ５４を熱収縮させてシールした状態を示しており、チューブ５４が熱収縮を起すとその内周側の部分はキャップ５３と口部４４の上側のフランジ４５とを一緒に包むようにして収縮する。従ってこのようなシュリンクフィルムから成るチューブ５４を離脱させないとキャップ５３を取外すことができない。チューブ５４が装着されたままでキャップ５３を無理矢理取外すと、チューブ５４が破壊し、これによってキャッピングのバージン性が破壊される。従ってこのことから、いたずら等によるキャップ５３の取外し動作を未然にかつ確実に目視で判断できるようにすることが可能になる。このことはバッグ４０に充填されている液体の汚損や異物の混入を確実に防止することになる。
【００２３】
熱シールユニット３０を通過した後さらにバッグ４０はコンベア２１によって搬送され、案内板１９の終端側に至り、ここで口部４４は案内板１９間の案内溝２０から離脱し、ガイド３５によって案内されながらリフト３６によって上昇される段ボール箱３０内に収納される。すなわちこの充填装置の最後の工程において液体を充填したバッグ４０が段ボール箱３７内に収納される。従って段ボール箱３７の蓋を閉じるとともに、この状態で物流に供することになる。
【００２４】
このように本実施の形態のバッグインボックス型の容器に対する充填装置は、バッグ４０に口部４４を通して液体を充填し、カッタ２６でカットして段ボール箱３７によって箱詰めする直前まで案内板１９によって口部４４が位置決め固定された状態で直線的に搬送される。そしてこのような案内板１９から成る案内機構の途中にキャップシール部２８を設け、このキャップシール部２８のチューブ装着部２９でチューブ５４を口部４４に装着し、熱シールユニット３０によって熱シールを行なうことによって、バッグインボックス型容器に対する液体の充填、キャッピング、シール、箱詰めが連続的にかつ自動的に行なわれるようになる。
【００２５】
とくにこの充填装置の特徴は、案内溝２０を構成する一対の案内板１９がバッグ供給台１３の上部から箱詰め用のガイド３５まで連続的にかつ直線的に延びることであって、このためにバッグ４０の口部４４は常に案内板１９による案内機構によって拘束された状態で行なわれることになる。従って充填ノズル２２によって充填された後に口部４４がフリーになることがなく、この後も案内板１９によって案内された状態でキャップシール部２８に至り、ここでシュリンクフィルムを構成するチューブ５４が装着されて熱シールユニット３０によって熱シールが施されることになる。従ってバッグ４０の口部４４を一旦フリーにした後にまた拘束する必要がなく、これによって充填装置の機構が単純化されるとともに、工程数をも最小限にすることが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、バッグ状の容器内に口部を通して液体を充填する充填装置において、バッグ状の容器の搬送方向に沿って延び、口部を保持する案内手段を具備し、該案内手段に沿って液体を充填する充填手段と、口部にキャップを装着するキャップ装着手段と、キャップが装着された口部をシールするシール手段とが配され、しかも充填手段とキャップ装着手段とシール手段とが案内手段に沿って上方から下流に向って順次設けられるようにしたものである。
【００２７】
従ってこのような充填装置によれば、バッグの搬送方向に沿って延びる案内手段によってバッグの口部を保持しながら案内した状態でこの案内手段に沿って配されている充填手段によって液体を充填し、キャップ装着手段によって口部にキャップを装着し、そしてシール手段によってキャップが装着された口部をシールすることが可能になる。すなわちバック状の容器に対する液体の充填、キャッピング、およびシールを連続的かつ自動的に行なうことが可能な充填装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】充填装置の全体の構成を示す平面図である。
【図２】同充填装置の側面図である。
【図３】この充填装置によって液体が充填されるバッグの切断される前の状態の斜視図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図であって、図４Ａは液体を充填する前の状態を、図４Ｂは液体を充填した後の状態をそれぞれ示している。
【図５】口部に対するキャッピングおよびチューブの装着を示す外観斜視図である。
【図６】容器の口部に対するキャッピングおよび熱シールの動作を示す要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０  架台
１１  バッグ供給ケース（上）
１２  バッグ供給ケース（下）
１３  バッグ供給台
１４  バッグ供給ユニット
１５  制御ボックス
１９  案内板
２０  案内溝
２１  コンベア
２２  充填ノズル
２３  キャップ着脱部
２４  液体供給パイプ
２５  電磁流量計
２６  カッタ
２７  ストッパ
２８  キャップシール部
２９  チューブ（シュリンクフィルム）装着部
３０  熱シールユニット
３５  ガイド
３６  リフト
３７  段ボール箱
４０  バッグ
４１  上フィルム
４２  下フィルム
４３  シール部
４４  口部
４５  フランジ（上）
４６  フランジ（下）
４９  切断線
５３  キャップ
５４  チューブ
５７  係合用リブ
５８  周溝
【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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