(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数若しくは多数のグリップ対を備えた移動体を多数の工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の圧縮可能な被包装物を充填装置により充填するように構成した包装機の充填装置において、
前記充填装置は、縦向きの間欠回転軸に取り付けた回転テーブルを前記包装機の移動体と同期して複数の工程を回転移動するように設け、その回転テーブルに各工程に対応させて配置した各々のガイドバーに、漏斗を取り付けた下部スライドと、その漏斗内に投入される被包装物を押圧する押し棒が取り付けられた上部スライドを昇降可能に設け、その漏斗については、漏斗本体の下端部に放出口を開閉する一対の開閉片を揺動可能に設け、一方の開閉片に設けられたカム溝に他方の開閉片に設けたピンを係合させると共に何れかの開閉片と前記漏斗本体との間に装着したバネの弾発力により両方の開閉片を嘴状に閉じるように設け、他方、アクチュエータにより何れかの開閉片の一部を可動させることにより前記ピンとカム溝の連係動作によって両方の開閉片を開くように設けられ、
被包装物の投入工程の後工程から充填工程までの間に、前記漏斗内に収容された被包装物を前記押し棒の昇降動作により圧縮して嵩を小さくした状態とし、
充填工程にて間欠停止した包装袋の袋口に昇降手段の作動により前記漏斗の下端部を挿入すると同時に、同漏斗の開閉片をアクチュエータの作動により開いて小嵩にされた被包装物を前記押し棒により押し込んで充填するように設けたことを特徴とする包装機の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽くて舞い上がりやすい削り節等の被包装物を圧縮して小嵩にした状態で包装袋に自動的に充填する包装機の充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス充填式包装機における被包装物の圧縮充填方法の一例を図９に示す。この方法は、包装機のグリップ対（図示せず）により吊り下げ状に支持された包装袋ａの袋口ｂに、充填工程にて漏斗ｃの下端部を臨ませた状態で所定量の被包装物ｆを漏斗に投入し、ついで、押し棒ｄにより被包装物ｆを押し込みながら包装袋ａに充填を行っている。この圧縮充填方法による処理能力については、毎分１５〜１８袋である。
【０００３】
ところが、被包装物が削り節のように軽くて嵩のある性状の場合には、押し棒ｄにより押しながら充填し包装袋の中で削り節に含まれる空気を追い出すので、削り節が舞い上がって外へ飛び出してしまうとか、袋口の内面に付着することがある。また、被包装物が包装袋内に嵩高に収まった状態では、包装工程の後工程で包装袋にノズルを挿入して不活性ガスを注入する際に被包装物が舞い上がってしまい、ガス充填作業に支障を生じる。
【０００４】
本件出願人はかかる不具合の対処として、包装袋内に投入された削り節等の被包装物を押し棒により圧縮して小嵩にする押込み装置を開発している（実用新案登録第２５２０２６２号）。しかし、その押込み装置によっても押込み動作を速くした場合には、被包装物が舞い上がって落ち着きが悪くなるため押込み動作を余り速くすることはできなかった。
【特許文献１】実用新案登録第２５２０２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、被包装物を漏斗内で圧縮して小嵩にした状態で包装袋に充填することにより充填時の被包装物の舞い上がり現象を抑制し、充填作業の高速化を図る包装機の充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、単数若しくは多数のグリップ対を備えた移動体を多数の工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の圧縮可能な被包装物を充填装置により充填するように構成された包装機の充填装置において、
前記充填装置は、縦向きの間欠回転軸に取り付けた回転テーブルを前記包装機の移動体と同期して複数の工程を回転移動するように設け、その回転テーブルに各工程に対応させて配置した各々のガイドバーに、漏斗を取り付けた下部スライドと、その漏斗内に投入される被包装物を押圧する押し棒が取り付けられた上部スライドを昇降可能に設け、その漏斗については、漏斗本体の下端部に放出口を開閉する一対の開閉片を揺動可能に設け、一方の開閉片に設けられたカム溝に他方の開閉片に設けたピンを係合させると共に何れかの開閉片と前記漏斗本体との間に装着したバネの弾発力により両方の開閉片を嘴状に閉じるように設け、他方、アクチュエータにより何れかの開閉片の一部を可動させることにより前記ピンとカム溝の連係動作によって両方の開閉片を開くように設けられ、
被包装物の投入工程の後工程から充填工程までの間に、前記漏斗内に収容された被包装物を前記押し棒の昇降動作により圧縮して嵩を小さくした状態とし、
充填工程にて間欠停止した包装袋の袋口に昇降手段の作動により前記漏斗の下端部を挿入すると同時に、同漏斗の開閉片をアクチュエータの作動により開いて小嵩にされた被包装物を前記押し棒により押し込んで充填するように設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この包装機の充填装置によれば、漏斗内に投入され収容された被包装物を圧縮して小嵩にした状態で包装袋に充填するので、処理能力が従来の毎分１５〜１８袋から毎分３０袋程度まで向上し、充填作業の高速化を図ることができる。さらに、圧縮充填を行なうことから、被包装物の舞い上がり現象を可及的に抑制することができると共に従来よりも小さい包装袋を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る充填装置を適用した包装機の平面図、図２は同、側面図、図３は充填装置の要部の説明図、図４は漏斗の要部の説明図（ａ）〜（ｃ）、図５は漏斗の平面図、図６は下部スライド用カムと上部スライド用カムの展開図、図７は漏斗と押し棒との相対的位置関係を全工程に亘って表した説明図、図８は漏斗の開閉片の動作を包装袋と対応させて示す説明図である。
【０００９】
本発明に係る包装機の充填装置１０を適用したロータリー方式のガス充填式包装機Ｐを図１に示す。この包装機Ｐは、給袋工程（１）、賞味期限等の印字工程（２）、包装袋の開口工程（３）、削り節等の被包装物の充填工程（４）、押込み工程（５）、ノズル挿入及び袋口仮付けシール工程（６）、ガス置換・モミホグシ工程（７）〜（１２）、トップシール工程（１４）、シール部の冷却工程（１５）、製品取出し工程（１６）等の１６工程からなる。
なお、この実施例で取り扱う被包装物については、嵩が大きく軽くて舞い上がり易い性状の「削り節」である。
【００１０】
図２に示すように、この包装機Ｐの機台１上には、縦向きの間欠回転軸２を回転自由に支持したスタンド３を設けている。その間欠回転軸２に取り付けられた円盤状の回転体４には、給袋工程（１）にて給袋装置６から一枚ずつ供給される包装袋ａを掴着又は釈放するための（工程数と同数の）１６個のグリップ対ｇが等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。
【００１１】
なお、この実施の形態例では、本発明装置をロータリー方式の包装機Ｐに適用して説明するが、直線移動方式の包装機に適用することも可能である。
【００１２】
充填装置１０は、計量手段（図示せず）から被包装物（削り節）を漏斗へ投入する被包装物の投入工程（２１）、外部押し込み装置等を設置可能な工程（２２）、計量手段の不具合の場合、計量手段の被包装物を排出させる場合における系外排出工程（２３）、押込み工程（２４）、充填工程（２５）、アイドル工程（２６）〜（２８）の８工程からなる。
【００１３】
機台１上に設置されたスタンド１１には、図示しない軸受けを介して縦向きの中空の間欠回転軸１３を回転自由に設けている（図３）。その間欠回転軸１３のフランジ１３ａに取り付けられた環状回転テーブル１５は、インデックス装置とギアとにより構成される公知の図示しない駆動手段により前記回転体４と同期して複数の工程、ここでは８個の工程を間欠回転移動するように設けられている。１８は間欠回転軸１３の内部に同心状に配置された中軸である。その中軸１８の先端に取り付けられた固定テーブル１９は、間欠回転軸１３に相対的に回転可能に設けられた支持部材１７の上端面に固定されている。
【００１４】
図３に示すように、回転テーブル１５の外周縁には、各工程に対応させて一対のガイドバー２０を配置し、各々のガイドバー２０に、漏斗２３が取り付けられた下部スライド２２と、押し棒３９が取り付けられた上部スライド３８とをセットにして昇降可能に設けている。各ガイドバー２０の上端は、リングプレート２１によってぐらつかないように連結されている。また、押し棒３９は、上記漏斗２３内に収容される削り節をために設けられており、その押し棒３９の下端にほぼ円柱状のブロック４０を取り付けている（図７）。
【００１５】
各漏斗２３には、放出口２３ｄを開閉する嘴状の一対の開閉片２５，３１を設けている。詳しくは、図４に示すように、漏斗本体２３ｂの下端部２３ｃには、一対の開閉片２５，３１をピン２４，３０によって夫々揺動可能に設けている。一方の開閉片２５の上部側面に固定されたカム板２６には、緩やかな凸円弧形のカム溝２７を形成し、当該開閉片２５の上方位置にローラ２８を横向きに取り付ける。また、他方の開閉片３１の上部側面に固定された支持片３２には、ピン若しくはカムフォロア３３を取付け、そのカムフォロア３３を前記カム溝２７に係合させるように設ける。そして、開閉片２５のカム板２６と漏斗本体２３ｂとの間にはコイルバネ（バネ）３５を装着し、このコイルバネ３５の弾発力により両方の開閉片２５，３１が嘴状に閉じるべく常に付勢するように設ける。３６はカム板２６の上端部を当接させるストッパー、３７は支持片３２の上端部を当接させるストッパーである。
【００１６】
上記スタンド１１のフランジ１１ａ上の系外排出工程（２３）と充填工程（２５）に対応する位置には、ブラケット４１により取り付けられたアクチュエータとしての漏斗用空圧シリンダ４２が設けられている（図１）。その空圧シリンダ４２のロッドには、前記開閉片２５のローラ２８を押圧する押圧板４３を設ける。しかして、空圧シリンダ４２の作動により押圧板４３で前記ローラ２８を押圧することにより、前記カムフォロア３３とカム溝２７の連係動作により両方の開閉片２５，３１が開かれるように設けられる。
【００１７】
図６に示すように、固定テーブル１９には、下部スライド用カム４５を下方に、上部スライド用カム５０を上方に配置して縦向きの円筒カム形状に設けている。下部スライド用カム４５については、上側カム板４６ａ，４７ａと下側カム板４６ｂ，４７ｂとを一定幅寸法のカム溝４８が形成されるように配置している。同様に、上部スライド用カム５０についても、上側カム板５１ａ，５２ａ，５３ａと下側カム板５１ｂ，５２ｂ，５３ｂとを一定幅寸法のカム溝５４が形成されるように配置している。そして、下部スライド２２の背面側に設けたピン２２ａ（又はカムフォロア）をカム溝４８に、上部スライド３８に設けたピン３８ａ（又はカムフォロア）をカム溝５４に夫々係合可能に設けている。
【００１８】
なお、投入工程（２１）と充填工程（２５）には、下部スライド用カム４５を設けない。また、系外排出工程（２３）と充填工程（２５）には、上部スライド用カム５０を設けない。
【００１９】
固定テーブル１９上には、被包装物の投入工程（２１）に下部スライド２２を昇降自在とする第１昇降手段を、充填工程より前の工程である系外排出工程（２３）に上部スライド３８を昇降自在とする第２昇降手段を、充填工程（２５）に上部スライド３８を昇降自在とする第３昇降手段５５及び下部スライド２２を昇降自在とする第４昇降手段７０を夫々設置している。
【００２０】
図３に示すように、第３昇降手段５５については、固定テーブル１９の外周縁に立設した一対のガイドバー５６にスライダ５９を摺動可能に装着し、そのスライダ５９の前面に突設された支持片６０によって前記上部スライド３８のピン３８ａを支承可能に設けている。ガイドバー５６の上端は、リングプレート５７に連結されている。
【００２１】
固定テーブル１９に設置されたフレーム６１には、プーリー６２，６３を上下に配置して垂直方向に回転自由に設けると共に一方のプーリー６２を駆動回転させるサーボモータ装置６５を設ける。それらプーリー６２，６３間に掛け渡されたタイミングベルト６４には、スライダ５９の後部５９ｂを取り付けている。しかして、サーボモータ装置６５によりプーリー６２を駆動回転させることによりスライダ５９を昇降自在とする第３昇降手段５５が構成される。
【００２２】
第４昇降手段７０については、上記ガイドバー５６にスライダ７１を摺動可能に装着し、そのスライダ７１の前面に突設された支持片７２によって前記下部スライド２２のピン２２ａを支承可能に設けている。上記フレーム６１には、プーリー７３，７４を上下に配置して垂直方向に回転自由に設けると共に一方のプーリー７３を駆動回転させるサーボモータ装置７７を設ける。それらプーリー７３，７４間に掛け渡されたタイミングベルト７５には、スライダ７１の後部７１ｂを取り付けている。しかして、サーボモータ装置７７によりプーリー７３を駆動回転させることによりスライダ７１を移動させて前記漏斗２３を昇降自在とする第４昇降手段７０が構成される。
【００２３】
なお、第１昇降手段については、上述した第４昇降手段７０と同一構造とされているので、その構造の説明を省略する。また、第２昇降手段についても第３昇降手段５５と同一構造とされているので、その構造の説明を省略する。
【００２４】
下部スライド用カム４５のカム溝４８は、図６に示すように、ほぼ山形形状とされており、押込み工程（２４）で最も高い位置に形成されている。そして、押込み工程（２４）において、下部スライド用カム４５と下部スライド２２の連係作用により漏斗２３を上昇させることにより、漏斗２３内に収容された削り節を圧縮することができるように設けている。
以上により、本発明に係る包装機の充填装置１０が構成される。
【００２５】
つぎに、本発明に係る包装機の充填装置１０の作用について説明する。
（１）被包装物の投入工程（２１）において、第１昇降手段の作動により漏斗２３の上口２３ａを計量手段の排出口（図示せず）に近接するまで上昇させた状態で当該漏斗２３へ１００〜１５０ｇの削り節を投入する（図７）。
（２）系外排出工程（２３）において、第２昇降手段の作動により押し棒３９を複数回押し込むことにより、漏斗２３内の削り節を圧縮して嵩を１／３〜１／５程度とする。なお、包装機Ｐの制御部よりｎ番目のグリップ対ｇに包装袋が掴着されていない旨の信号が圧縮充填装置１０の制御部に入力された場合等には、それに対応すべく投入工程（２１）で投入された削り節を系外へ排出させる（図７）。
（３）充填工程（２５）において、包装機側の間欠停止した包装袋ａの袋口ｂに、第３昇降手段５５と第４昇降手段７０の連係作用により漏斗２３の下端部２３ｃを挿入する。図８に示すように、漏斗２３の挿入動作に同調させ、漏斗用空圧シリンダ４２の作動によりローラ２８が押圧されるので開閉片２５，３１は開放され、小嵩にされた削り節が押し棒３９により押し込まれて充填される。
（４）ついで、押し棒３９がさらに１回押し込まれることにより、包装袋ａ内の削り節は圧縮されて嵩が小さくなる。
（５）削り節が包装袋ａに充填されると、押し棒３９、漏斗２３の順に元の待機位置まで上昇し（図７）、漏斗用空圧シリンダ４２のロッドが後退すると共にコイルバネ３５の弾発力によって漏斗２３の開閉片２５，３１が元の嘴状に閉じられる。
以後、上記（１）〜（５）の一連の作用が繰り返されることにより、充填工程（２５）に間欠的に送り込まれる包装袋ａに削り節が順次充填される。
【００２６】
以上に述べた通り、この包装機の充填装置は、漏斗内に投入され収容された被包装物を圧縮して小嵩にした状態で包装袋に充填するので、処理能力が従来の毎分１５〜１８袋から毎分３０袋程度まで向上し、充填作業の高速化を図ることができる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る充填装置を適用した包装機の平面図
【図２】同、側面図
【図３】充填装置の要部の説明図
【図４】漏斗の要部の説明図（ａ）〜（ｃ）
【図５】漏斗の平面図
【図６】下部スライド用カムと上部スライド用カムの展開図
【図７】漏斗と押し棒との相対的位置関係を全工程に亘って表した説明図
【図８】漏斗の開閉片の動作を包装袋と対応させて示す説明図
【図９】従来の被包装物の充填手段による充填作業の説明図
【符号の説明】
【００２８】
Ｐ・・・ガス充填式包装機
ｇ・・・グリップ対
ａ・・・包装袋  ｂ・・・袋口
１０・・・本発明に係る包装機の充填装置
１３・・・間欠回転軸
１５・・・回転テーブル
１９・・・固定テーブル
２０・・・ガイドバー
２２・・・下部スライド
２３・・・漏斗
２５，３１・・・開閉片
２７・・・カム溝
３３・・・カムフォロア（ピン）
３５・・・コイルバネ（バネ）
３８・・・上部スライド
３９・・・押し棒
４２・・・漏斗用空圧シリンダ（アクチュエータ）
【図１】
0005050204.tif 000002
【図２】
0005050204.tif 000003
【図３】
0005050204.tif 000004
【図４】
0005050204.tif 000005
【図５】
0005050204.tif 000006
【図６】
0005050204.tif 000007
【図７】
0005050204.tif 000008
【図８】
0005050204.tif 000009
【図９】
0005050204.tif 000010