JP2005096829A - インパルスシール装置を備えた包装機 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ロータリー型真空包装機2の真空チャンバー9内に設置したインパルスシール装置のシールバーに液体通路を形成して温水を通す場合において、前記液体通路の詰まりや漏れなどのトラブルの発生を容易に発見する。
【解決手段】 全てのシールバーに形成された液体通路を直列に接続し、その一端に管路75を接続し、他端に管路76を接続する。ポンプ77の作用により供給管路65から温水を供給すると、その温水は、ロータリーバルブ64及び管路75を通って、真空チャンバー9の1つ(9A)に供給された後、全てのシールバーの液体通路を流通し、最後の真空チャンバー(9B)から管路76に排出され、ロータリーバルブ64及び排出管路66を流れてタンク82に戻される。液体管路が1つでも詰まった場合、排出管路66の流量が減るので、流量計79により簡単に検知できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 全てのシールバーに形成された液体通路を直列に接続し、その一端に管路75を接続し、他端に管路76を接続する。ポンプ77の作用により供給管路65から温水を供給すると、その温水は、ロータリーバルブ64及び管路75を通って、真空チャンバー9の1つ(9A)に供給された後、全てのシールバーの液体通路を流通し、最後の真空チャンバー(9B)から管路76に排出され、ロータリーバルブ64及び排出管路66を流れてタンク82に戻される。液体管路が1つでも詰まった場合、排出管路66の流量が減るので、流量計79により簡単に検知できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、各々一対のシールバーを有する複数個のインパルスシール装置が設置された包装機(主としてロータリー型)に関し、特に、回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中に前記インパルスシール装置の一対のシールバーが設置されたロータリー型真空包装機に関する。
ロータリー型真空包装機においては、回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中にインパルスシール装置の一対のシールバーが設置されていて、回転テーブルが一回転する間に前記真空チャンバー内に充填済みの袋を受け入れ、続いて真空チャンバー内を真空にして袋に真空処理を施した後、前記袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしている。一対のシールバーのうち、通常は一方にのみヒータ線が設置され、他方が受け台となっている。回転テーブルが一回転する毎にシールバーは短時間通電され、これが繰り返されることで、シールバー(受け台側のシールバーを含む)は加熱され蓄熱するため(この点は、特に生産能率の高い高速運転を行う場合に顕著)、シールバーは、通常、冷却水等により冷却されている。
例えば下記特許文献1には、真空チャンバー内に設置したインパルスシール装置の加熱シール板(ヒータが設置されたシールバー)に冷却水を供給するようにしたロータリー型真空包装機が記載されている。各加熱シール板には冷却水通路が形成され、各冷却水通路の一端に冷却水を供給する分水チューブ、他端に排水管が連結され、ターンテーブルの回転に伴い、ロータリーバルブから各分水チューブに順次冷却水が供給され、さらに分水チューブから通電加熱直後の加熱シール板に冷却水が供給され、該加熱シール板を冷却するようになっている。冷却水は各排水管を通って樋に排水される。
そのほか、下記特許文献2には、真空チャンバー内に設置したインパルスシール装置の可動シールバーに(必要に応じて固定シールバーにも)冷却水を供給するようにした真空包装機が記載されている。シールバーには冷却水通路が形成され、冷却水通路の一端に給水ラインが接続され、他端に排水ラインが接続され、両ラインはタンクにつながって、前記冷却水通路、両ライン及びタンクが閉回路を構成し、ポンプの作用で、タンク内で冷却された冷却水が前記閉回路内を循環するようになっている。また、下記特許文献3には、インパルスシール装置が設置された包装機において、前記インパルスシール装置の取付台(ヒータ線が設置されたシールバー)と押え板(受け台)の両方に冷却エアーの通る空洞を設け、取付台及び押え板の双方を冷却することが記載されている。
そのほか、下記特許文献2には、真空チャンバー内に設置したインパルスシール装置の可動シールバーに(必要に応じて固定シールバーにも)冷却水を供給するようにした真空包装機が記載されている。シールバーには冷却水通路が形成され、冷却水通路の一端に給水ラインが接続され、他端に排水ラインが接続され、両ラインはタンクにつながって、前記冷却水通路、両ライン及びタンクが閉回路を構成し、ポンプの作用で、タンク内で冷却された冷却水が前記閉回路内を循環するようになっている。また、下記特許文献3には、インパルスシール装置が設置された包装機において、前記インパルスシール装置の取付台(ヒータ線が設置されたシールバー)と押え板(受け台)の両方に冷却エアーの通る空洞を設け、取付台及び押え板の双方を冷却することが記載されている。
一方、インパルスシール装置において、シール操作の一時的な中断後、シール操作を再開したときなどに発生するシール不良を防止するため、再開直後の数袋分について手動又は自動で通電時間を通常作動時より長く設定する、ということが行われている。これは、シール操作が中断すると、シールバーが通常作動時より冷却されるため(シールバーを冷却水で冷却する場合は特に顕著)、通常作動時と同じ発熱量であれば、袋に与える熱量が不足するからである。
例えば前記特許文献4には、インパルスシール装置がシール位置に配置された間欠回転式ロータリー型包装機において、空袋がきてインパルスシール装置の作動が中断したとき(通常、空袋を検知したときはヒータ線へのインパルス電流の印加を行わない)、その次の袋に対して通電を再開したとき通電時間を長くして、中断中に冷却したシールバーの熱量不足を補償することが記載されている。
また、前記特許文献5には、別の解決方法として、インパルスシール装置のシール台の内部に、幅方向に沿ってサーモスタット付きの低温ヒータを埋設し、該低温ヒータによりシール台を一定温度に保温し、中断中の冷却を防止することが記載されている。
例えば前記特許文献4には、インパルスシール装置がシール位置に配置された間欠回転式ロータリー型包装機において、空袋がきてインパルスシール装置の作動が中断したとき(通常、空袋を検知したときはヒータ線へのインパルス電流の印加を行わない)、その次の袋に対して通電を再開したとき通電時間を長くして、中断中に冷却したシールバーの熱量不足を補償することが記載されている。
また、前記特許文献5には、別の解決方法として、インパルスシール装置のシール台の内部に、幅方向に沿ってサーモスタット付きの低温ヒータを埋設し、該低温ヒータによりシール台を一定温度に保温し、中断中の冷却を防止することが記載されている。
ところで、インパルスシール装置のシールバーに冷却水通路を形成して冷却水を流す場合、水あかや腐食生成物の堆積による冷却水通路の詰まりあるいは漏れなどのトラブルが生じることがある。例えば特許文献1に記載されたロータリー型真空包装機では、そのようなトラブルはインパルスシール装置の数だけある排水管からの冷却水の流出量減少及び流出停止等により発見することができるが、排水管が多数ある場合はその発見は難しく、発見が遅れて多数のシール不良製品の発生を見逃すことがある。しかも、包装機を常に間近で監視しておく必要がある。また、前記ロータリー型真空包装機では、各々のシールバーについて冷却水の流量が同じとは限らず、そのためインパルスシール装置毎(真空チャンバー毎)にシール部の品質が異なる製品袋が製造される場合が生じてくる。
インパルスシール装置において、冷却水としては室温より低い温度のものが使用されているが、冷却水によりシールバーから奪われる熱量を補償するため、通電時間が長目に設定され、その結果、電力コストがアップし、かつ生産能率の向上が阻まれている。また、インパルスシール装置の作動中断が起きたときには、急激にシールバーの温度低下が生じるため、作動再開時の通電時間の調整が難しく、かつ定常状態に復帰するのに時間がかかり、さらに、中断が長引くとシールバーが結露し、ヒーター線の前後に貼り付けたテフロンシート(テフロン;登録商標)がはがれるというトラブルも生じる。
なお、前記特許文献5のようにシールバーに低温ヒーターを埋設することにより、冷却水を用いたときのトラブルは解消するが、この場合、シールバーの過熱を防止することができない。
インパルスシール装置において、冷却水としては室温より低い温度のものが使用されているが、冷却水によりシールバーから奪われる熱量を補償するため、通電時間が長目に設定され、その結果、電力コストがアップし、かつ生産能率の向上が阻まれている。また、インパルスシール装置の作動中断が起きたときには、急激にシールバーの温度低下が生じるため、作動再開時の通電時間の調整が難しく、かつ定常状態に復帰するのに時間がかかり、さらに、中断が長引くとシールバーが結露し、ヒーター線の前後に貼り付けたテフロンシート(テフロン;登録商標)がはがれるというトラブルも生じる。
なお、前記特許文献5のようにシールバーに低温ヒーターを埋設することにより、冷却水を用いたときのトラブルは解消するが、この場合、シールバーの過熱を防止することができない。
本発明は、従来の包装機及びインパルスシール装置におけるこれらの問題点を解決するためになされたものである。
本発明に係る包装機は、各々一対のシールバーを有する複数個のインパルスシール装置を備え、袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにした袋の包装機において、全てのシールバーにいずれも幅方向に沿って液体通路が形成され、1つのシールバーの液体通路に供給管路が連結され、別の1つのシールバーの液体通路に排出管路が連結され、さらに、供給管路が連結された液体通路と排出管路が連結された液体通路の間に管路を介して他のシールバーの液体通路が直列に連結され、前記供給管路から常時液体が供給され、その液体は直列に連結された全ての液体通路内を通過した後、前記排出管路を通して排出されることを特徴とする。なお、一対のシールバーの両方にヒータ線が設置されている場合と、一方にのみ設置されている場合があるが、その両方が本発明に含まれる。
この包装機は、例えば、回転テーブルの周囲に等間隔でインパルスシール装置が設置され、回転テーブルが一回転する間に袋に充填物を充填し又は充填済みの袋を受け取り、続いて袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型包装機である。なかでも、回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中に前記インパルスシール装置の一対のシールバーが設置されていて、回転テーブルが一回転する間に前記真空チャンバー内に充填済みの袋を受け入れ、続いて真空チャンバー内を真空にして袋に真空処理を施した後、前記袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型真空包装機である。
この包装機は、例えば、回転テーブルの周囲に等間隔でインパルスシール装置が設置され、回転テーブルが一回転する間に袋に充填物を充填し又は充填済みの袋を受け取り、続いて袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型包装機である。なかでも、回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中に前記インパルスシール装置の一対のシールバーが設置されていて、回転テーブルが一回転する間に前記真空チャンバー内に充填済みの袋を受け入れ、続いて真空チャンバー内を真空にして袋に真空処理を施した後、前記袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型真空包装機である。
このように複数個のシールバーの液体通路を直列に連結したので、これらのシールバーの液体通路には時間当たり同量の液体が流れることになり、流量制御がきわめて単純化されるだけでなく、全てのシールバーに対する液体の熱影響をほぼ均一化することができ、全てのインパルスシール装置において均一な品質のシール部を得ることができる。
また、直列に連結された全ての液体通路を通過してきた液体を排出管路を通して排出するようにしたので、最後の排出管路だけ監視しておけば、連結された液体通路のどれか1つでも詰まる又は漏れるなどのトラブルが発生したとき、それをたやすく発見することができ、シール不良の発生を最小限に留めることができる。特に排出管路に流量計を設置しておけば、流量計をみているだけでトラブル発生を把握でき、さらに流量計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせたり避難処置を実行する制御装置を設置しておけば、包装機を間近で監視しておく必要もなくなる。この場合、制御装置については、例えば流量が所定値以下になったことを検知する信号を受けたとき、モニター表示や警報器の等の報知手段を作動させ、又は/及び包装機を停止させるなどの避難処置を実行するように設定しておけばよい。
排出管路に温度計を設置することによっても、トラブルの発生を知ることができる。排出管路における液体の流量が減ると液体の温度が上昇するためである。この場合も、温度計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせたり避難処置を実行する制御装置を設置しておくとよい。あるいは、温度が設定範囲を外れるようなとき、液体の流量を増減する制御(供給管路に設置した流量制御弁を制御)を行うこともできる。流量計と温度計の双方を設置してもよい。
また、直列に連結された全ての液体通路を通過してきた液体を排出管路を通して排出するようにしたので、最後の排出管路だけ監視しておけば、連結された液体通路のどれか1つでも詰まる又は漏れるなどのトラブルが発生したとき、それをたやすく発見することができ、シール不良の発生を最小限に留めることができる。特に排出管路に流量計を設置しておけば、流量計をみているだけでトラブル発生を把握でき、さらに流量計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせたり避難処置を実行する制御装置を設置しておけば、包装機を間近で監視しておく必要もなくなる。この場合、制御装置については、例えば流量が所定値以下になったことを検知する信号を受けたとき、モニター表示や警報器の等の報知手段を作動させ、又は/及び包装機を停止させるなどの避難処置を実行するように設定しておけばよい。
排出管路に温度計を設置することによっても、トラブルの発生を知ることができる。排出管路における液体の流量が減ると液体の温度が上昇するためである。この場合も、温度計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせたり避難処置を実行する制御装置を設置しておくとよい。あるいは、温度が設定範囲を外れるようなとき、液体の流量を増減する制御(供給管路に設置した流量制御弁を制御)を行うこともできる。流量計と温度計の双方を設置してもよい。
排出管路に温度計を設置することによる前記作用は、複数個のシールバーの液体通路を全て直列に連結した包装機のみに限定されず、供給管路と排出管路の間に全てのシールバーの液体通路が連結され、前記供給管路から常時液体が供給され、前記液体通路を通過した後、全て前記排出管路に排出されるようになっている包装機一般において得られる。例示すれば、供給管路と排出管路の間に全てのシールバーの液体通路が並列に連結され、前記供給管路から供給された液体が並列に連結された全ての液体通路に分配された後、前記排出管路に集合して排出されるようになっている包装機や、供給管路に複数個の液体通路が並列に連結され、排出管路に同数個の別の液体通路が並列に連結され、前記供給管路に連結された液体通路のそれぞれが、管路又は他の液体通路を介して前記排出管路に連結された液体通路の1つと直列に連結され、前記供給管路から供給された液体が並列に連結された全ての液体通路に分配された後、前記排出管路に集合して排出されるようになっている包装機である。これらの包装機において、例えばどれかのシールバーの液体管路が詰まり、その分だけ他のシールバーの液体管路への流量が増加した場合、排出管路に排出される液体の温度が低下し、それによってトラブルの発生を検知できる。
前記包装機において、供給管路に流量制御弁を設置することが望ましい。例えば袋の種類やサイズが変更になり、シールバーのヒータ線への通電時間や電圧などのシール条件を変更する必要がある場合、前記流量制御弁により液体の流量を調整してシールバーの過熱や過冷を防止することができるからである。この流量制御弁による流量の調整は手動でもよいが、予めシール条件と流量の関係を制御装置に入力しておき、シール条件を変更したとき前記制御装置により自動的に流量調整弁の制御が行われるようにしてもよい。
なお、排出管路に流量計を設ける点、供給管路に流量制御弁を設ける点についても、複数個のインパルスシール装置を備え、かつ複数個のシールバーの液体通路を直列に連結した包装機以外(前記のように液体通路を並列配置したものや例えば前記特許文献5のタイプ参照)にも適用でき、同様の作用を得ることができる。
なお、排出管路に流量計を設ける点、供給管路に流量制御弁を設ける点についても、複数個のインパルスシール装置を備え、かつ複数個のシールバーの液体通路を直列に連結した包装機以外(前記のように液体通路を並列配置したものや例えば前記特許文献5のタイプ参照)にも適用でき、同様の作用を得ることができる。
前記包装機において、供給管路から供給される液体の温度が室温を超えたほぼ一定温度に保たれていることが望ましい。液体の温度が室温を超えていると、シールバーから奪われる熱量が通常の冷却水を流通させるときより少ないため、シールバーの温度が高めに維持され、これにより通電時間(シール時間)を短縮しても袋口のシールが良好に行われるようになり、シール時間を短縮して生産能率を向上させることができる。また、通電時間が短くなると、ヒータ線やヒータ線の両面に貼り付けたテフロンシートにかかる負担が減り、寿命が延びるという利点が出てくる。さらに、インパルスシール装置の作動中断が起きたときなどに、シールバーの温度低下が緩やかでかつ余り低温にならないため、作動再開時の通電時間の調整が不要か、又は大きい調整が必要ないなどの利点があり、定常状態への復帰が速く、さらに過冷によるシールバーの結露が起きないという利点がある。
前記包装機は、室温を超える温度の液体を供給するための具体的な構成として、前記供給管路、液体通路及び排出管路を含む液体の循環経路を形成し、さらに、液体の温度を測定する温度計と、液体の温度を調整する温度調整手段と、前記温度計からの信号に基づき前記温度調整手段を制御して供給管路から供給される液体の温度をほぼ一定に保つ制御装置を備えることができる。より具体的には、前記排出管路と供給管路の間に液体を貯留するタンクが設置され、前記温度調整手段がタンクに設置したヒーターを含み、前記タンク内の液体の温度をほぼ一定に保つようにすることができる。温度調整手段として、さらに開閉バルブと該バルブを介して前記タンクに連結された低温流体供給源(例えば水道)を含むことができる。
供給する液体としては、水、アルコール類又はそれらの混合物が利用できる。供給するときの液体の温度は室温より高く70℃程度までの範囲から選択すればよい。時間当たりの供給量を多くすると、温度を低くした場合とほぼ同じ作用がある。
なお、シールバーの液体通路に室温を超えた温度の液体を流通させる点は、複数個のインパルスシール装置を備え、かつ複数個のシールバーの液体通路を直列に連結した包装機以外(例えば前記特許文献1、5のタイプ参照)にも適用でき、同様の作用を得ることができる。
なお、シールバーの液体通路に室温を超えた温度の液体を流通させる点は、複数個のインパルスシール装置を備え、かつ複数個のシールバーの液体通路を直列に連結した包装機以外(例えば前記特許文献1、5のタイプ参照)にも適用でき、同様の作用を得ることができる。
本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
複数個のインパルスシール装置を備える包装機において、シールバーの液体通路を直列に連結することにより、均一な品質のシール部を有する製品を製造でき、また、該液体通路の詰まりや漏れなどのトラブルを見逃さずたやすく発見し、シール不良の発生を最小限に留めることができる。
排出管路に流量計や温度計を設置することにより、該流量計や温度計をみているだけでトラブル発生を把握でき、さらに流量計や温度計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせる制御装置を設置しておけば包装機を間近で監視しておく必要もなくなる。
供給管路に流量制御弁を設置することにより、袋の種類やサイズが変更になり、シールバーのヒータ線への通電時間や電圧などのシール条件を変更する必要がある場合、液体の流量を調整してシールバーの過熱や過冷を防止することができる。
シールバーに室温を超える温度の液体を供給することにより、シール時間を短縮して生産能率を向上させることができる。また、インパルスシール装置の作動中断が起きたときなどに、作動再開時の通電時間の調整が不要か、又は大きい調整が必要でなく、定常状態への復帰が速く、さらに過冷によるシールバーの結露が起きない。
複数個のインパルスシール装置を備える包装機において、シールバーの液体通路を直列に連結することにより、均一な品質のシール部を有する製品を製造でき、また、該液体通路の詰まりや漏れなどのトラブルを見逃さずたやすく発見し、シール不良の発生を最小限に留めることができる。
排出管路に流量計や温度計を設置することにより、該流量計や温度計をみているだけでトラブル発生を把握でき、さらに流量計や温度計からの信号に基づいてトラブルの発生を知らせる制御装置を設置しておけば包装機を間近で監視しておく必要もなくなる。
供給管路に流量制御弁を設置することにより、袋の種類やサイズが変更になり、シールバーのヒータ線への通電時間や電圧などのシール条件を変更する必要がある場合、液体の流量を調整してシールバーの過熱や過冷を防止することができる。
シールバーに室温を超える温度の液体を供給することにより、シール時間を短縮して生産能率を向上させることができる。また、インパルスシール装置の作動中断が起きたときなどに、作動再開時の通電時間の調整が不要か、又は大きい調整が必要でなく、定常状態への復帰が速く、さらに過冷によるシールバーの結露が起きない。
以下、図1〜図7を参照して、本発明について具体的に説明する。
図1に示す装置は、いずれも間欠回転式のロータリー型充填機1とロータリー型真空包装機2からなる充填包装装置の全体構成図である。
充填機1は、回転テーブル(図示せず)の周囲の8カ所にそれぞれ2組のグリッパー(同じく図示せず)が左右に並んで設置されたW型の充填機(2個の袋を同時に取り扱うタイプの充填機で、特開2002−36392号公報等によりそれ自体公知)である。グリッパーの回転軌跡を一点鎖線で示している。間欠回転する回転テーブルが停止したとき、各グリッパーに袋が供給され、またグリッパーに両縁を把持された袋に対し種々の充填操作が行われる。具体的には、停止位置Iにおいて、給袋装置3により2つの袋(図示せず)が同時に2つのグリッパーに供給され、停止位置IIにおいて、印字装置4により袋に日付が印字され、停止位置IIIにおいて、開口装置5により袋口の開口が行われ、停止位置IVにおいて、投入装置6からホッパーを介して袋内に固形物が充填され、停止位置Vにおいて、充填ノズル装置7から袋内に液状物が充填され、停止位置VIにおいて、袋口が必要に応じて図示しない熱板により仮シール(エアの抜け口が残るように行うシール)され、停止位置VIIにおいて、図示しない受渡し装置により充填済みの袋が真空包装機2に引き渡される。停止位置VIIIでは何も行われない。
図1に示す装置は、いずれも間欠回転式のロータリー型充填機1とロータリー型真空包装機2からなる充填包装装置の全体構成図である。
充填機1は、回転テーブル(図示せず)の周囲の8カ所にそれぞれ2組のグリッパー(同じく図示せず)が左右に並んで設置されたW型の充填機(2個の袋を同時に取り扱うタイプの充填機で、特開2002−36392号公報等によりそれ自体公知)である。グリッパーの回転軌跡を一点鎖線で示している。間欠回転する回転テーブルが停止したとき、各グリッパーに袋が供給され、またグリッパーに両縁を把持された袋に対し種々の充填操作が行われる。具体的には、停止位置Iにおいて、給袋装置3により2つの袋(図示せず)が同時に2つのグリッパーに供給され、停止位置IIにおいて、印字装置4により袋に日付が印字され、停止位置IIIにおいて、開口装置5により袋口の開口が行われ、停止位置IVにおいて、投入装置6からホッパーを介して袋内に固形物が充填され、停止位置Vにおいて、充填ノズル装置7から袋内に液状物が充填され、停止位置VIにおいて、袋口が必要に応じて図示しない熱板により仮シール(エアの抜け口が残るように行うシール)され、停止位置VIIにおいて、図示しない受渡し装置により充填済みの袋が真空包装機2に引き渡される。停止位置VIIIでは何も行われない。
真空包装機2は、間欠回転する回転テーブル8の周囲の10カ所に真空チャンバー9が設置され、前記回転テーブルが一回転する間に、該真空チャンバー9内に袋を受け入れ、真空処理を行った後、インパルスシール装置により袋口をシールし、コンベア10上に製品袋W1を排出する。図2〜4に示すように、真空チャンバー9は、回転テーブル8に固定されたチャンバー本体11と開閉自在の蓋12からなり、蓋12はチャンバー本体11のアーム支持部13の支持軸14に回動自在に支持された開閉用アーム15の先端に取り付けられている。開閉用アーム15は、連結ロッド16の先端に取り付けられ、該連結ロッド16が軸方向に進退することにより揺動し、これにより蓋12が開閉する。連結ロッド16は、回転テーブル8の回転に伴って、図示しない駆動源(例えばカム駆動)により軸方向に進退する。チャンバー本体11の裏面側には真空吸引口17が形成され、この真空吸引口17は図示しないロータリーバルブを介して真空ポンプに連通している。
図2,3を参照すると、チャンバー本体11内には、2つの袋Wの袋口の少し下方位置を同時に把持して吊り下げ得るグリッパー18が設置されている。このグリッパー18は固定部18aと、一方の端部を支点にして図示しない駆動源により水平方向に揺動し得る可動部18bからなる。固定部18a又は可動部18bには、幅方向の一部に凹部が形成され、該凹部では袋Wが把持されないようになっている。真空処理時には、この把持されていない箇所から、袋W内のエアーが真空チャンバー9内に抜ける。グリッパー18の下方には、シュート19が支点軸21に支持されている。シュート19は、製品袋が排出されるとき、図示しない駆動源により前方へ揺動して、製品袋のチャンバー本体11外への排出を案内する。
グリッパー18の上方位置(袋口に対応する位置)には、蓋12側に固定シールバー22が設置され、チャンバー本体11側に可動シールバー23が設置されている。この固定シールバー22と可動シールバー23がインパルスシール装置の主要部を構成する。
グリッパー18の上方位置(袋口に対応する位置)には、蓋12側に固定シールバー22が設置され、チャンバー本体11側に可動シールバー23が設置されている。この固定シールバー22と可動シールバー23がインパルスシール装置の主要部を構成する。
固定シールバー22は、水平方向に長い本体部24と、その両側に配置された非導電性の断熱ブロック25と、その裏面側に配置された導電性のヒータ支持ブロック26と、本体部24と断熱ブロック25の表面側に配置され、固定部材27により両端がヒータ支持ブロック26に固定されたヒータ線28からなり、本体部24はヒータ支持ブロック26を介して蓋12に固定されている。ヒータ線28は、袋と接触する表面側及び本体部24に接触する裏面側が絶縁性のテフロンシート(図示せず)で被われている。ヒータ支持ブロック26の裏面には蓋12を貫通する導電性のピン29が接続され、該ピン29に電力供給用の電線31が接続されている。なお、ヒータ支持ブロック26及びピン29の表面は、蓋12や本体部24と接触する部分について絶縁処理が施されている。
本体部24の内部には、長手方向(幅方向)に沿って液体通路32が形成され、かつその両端近傍に蓋12側に開口する連通路33(33a,33b)が形成され、蓋12に形成された連通路34(34a,34b)が前記連通路33に液密に接続している。
本体部24の内部には、長手方向(幅方向)に沿って液体通路32が形成され、かつその両端近傍に蓋12側に開口する連通路33(33a,33b)が形成され、蓋12に形成された連通路34(34a,34b)が前記連通路33に液密に接続している。
可動シールバー23も同様の構造を有し、水平方向に長い本体部35と、その表面側に取り付けられたゴム板36と、本体部35の両側に配置された非導電性の断熱ブロック37と、その裏面側に配置されたヒータ支持ブロック38と、本体部35と断熱ブロック37の表面側に配置され、固定部材39により両端がヒータ支持ブロック38に固定されたヒータ線41からなる。ヒータ線41は、袋と接触する表面側及びゴム板36に接触する裏面側が絶縁性のテフロンシート(図示せず)で被われている。
本体部35の内部には、長手方向(幅方向)に沿って液体通路42が形成され、かつその両端近傍に上方に開口する連通路43(43a,43b)が形成され、管路44(44a,44b)を介してチャンバー本体11に形成された連通路45(45a,45b)に液密に接続している。
ヒータ支持ブロック38の裏面にはチャンバー本体11を貫通して該チャンバー本体11の裏面に突出する摺動軸46が固定され、摺動軸46が軸方向に移動することにより、可動シールバー23が固定シールバー22に向け進退する。
本体部35の内部には、長手方向(幅方向)に沿って液体通路42が形成され、かつその両端近傍に上方に開口する連通路43(43a,43b)が形成され、管路44(44a,44b)を介してチャンバー本体11に形成された連通路45(45a,45b)に液密に接続している。
ヒータ支持ブロック38の裏面にはチャンバー本体11を貫通して該チャンバー本体11の裏面に突出する摺動軸46が固定され、摺動軸46が軸方向に移動することにより、可動シールバー23が固定シールバー22に向け進退する。
進退ブロック47が摺動軸46の端部近傍に配置され、摺動軸46が進退ブロック47の両端に形成された穴にはまり、摺動軸46の端部に固定されたストッパー48が進退ブロックの47の抜け止めとなっている。進退ブロック47と摺動軸46の中間位置に形成されたばね受け部49の間に圧縮ばね51が介在している。ストッパー48には電力供給用の電線52が接続されている。なお、摺動軸46の表面は、チャンバー本体11、圧縮ばね51及び進退ブロック47と接触する部分について絶縁処理が施されている。
チャンバー本体11の裏面に支持部材53が固定され、その端部に立設する支持軸54に平面視略3角形の揺動レバー55の一端が回動自在にはまっている。揺動レバー55の他端にはカムローラ56が取り付けられ、回転テーブル8の軸心の周囲を取り巻くカム57のカム溝57a内を走行する。また、リンク58が、揺動レバー55のもう1つの端部と進退ブロック47の中間位置を連結している。
チャンバー本体11の裏面に支持部材53が固定され、その端部に立設する支持軸54に平面視略3角形の揺動レバー55の一端が回動自在にはまっている。揺動レバー55の他端にはカムローラ56が取り付けられ、回転テーブル8の軸心の周囲を取り巻くカム57のカム溝57a内を走行する。また、リンク58が、揺動レバー55のもう1つの端部と進退ブロック47の中間位置を連結している。
カム溝57aは回転テーブル8の軸心を中心とする円形ではなく、回転テーブル8が回転してカムローラ56がカム溝57a内を走行するとき、カムローラ56と前記軸心の距離が変動する。これにより揺動レバー55が支持軸54を中心として揺動し、リンク58、進退ブロック47及び圧縮ばね51を介して摺動軸46が進退し、可動シールバー23が固定シールバー22に向け進退する。
なお、圧縮ばね51は可動シールバー23と固定シールバー22の挟圧力を設定するものであり、ゴム板36は可動シールバー23と固定シールバー22の袋面への当たりを均一にするためのものである。
なお、圧縮ばね51は可動シールバー23と固定シールバー22の挟圧力を設定するものであり、ゴム板36は可動シールバー23と固定シールバー22の袋面への当たりを均一にするためのものである。
図4に示すように、右隣に隣接する図示しない真空チャンバーから伸びる管路61がチャンバー本体11に形成された連通路45aに接続され、同じ真空チャンバーにおいて連通路45bと連通路34aが管路62により接続され、さらに、連通路34bに接続された管路63が、左隣に隣接する図示しない真空チャンバーに伸びている。従って、図4に矢印で示すように、右隣に隣接する図示しない真空チャンバーからくる液体は、管路61から連通路45a、管路44a及び連通路43aを通って可動シールバー23の液体通路42に入り、連通路43bから出て、管路44b、連通路45b、管路62、連通路34a及び連通路33aを通って固定シールバー22の液体通路32に入り、連通路33bから出て、連通路34bを通り、管路63に入って左隣に隣接する図示しない真空チャンバーに向かう。このように、10個の真空チャンバー9に含まれる20個のシールバー内の液体通路は全て直列に接続されている。
一方、図1及び図5に示すように、回転テーブル8の中心にロータリーバルブ64が設置され、温水の供給管路65及び排出管路66が前記ロータリーバルブ64に接続されている。ロータリーバルブ64は、回転テーブル8の上端において共に回転する外輪67とその内側で非回転に支持されている固定軸68からなる。外輪67の側面に上下2つの連通路69,70、固定軸68に同じく2つの連通路71,72が形成され、かつ固定軸68の周囲に上下2つの環状溝73,74が形成され、供給管路65が連通路71に接続され、排出管路66が連通路72に接続され、連通路69、71が環状溝73に連通し、連通路70,72が環状溝74に連通し、さらに、連通路69に管路75が、連通路70に管路76が接続されている。また、管路75は1つの真空チャンバー(図1に9Aで示すもの)のチャンバー本体11に形成された連通路45aに接続され、管路76は別の真空チャンバー(図1に9Bで示すもの)の蓋12に形成された連通路34bに接続されている。なお、80は回転テーブル8を支持するスタンドである。
図1に示すように、供給管路65にはポンプ77及び流量可変バルブ78が設置され、排出管路66には流量計79と温度センサ81が設置され、供給管路65と排出管路66の間に液体を貯留するタンク82が設置されている。タンク82には攪拌装置83、ヒーター装置84、レベル計85、温度計86が設置され、さらに開閉バルブ87を介して水道等の冷却水供給源88に連通する管路89が接続され、開閉バルブ91を介して温水排出管路92が接続されている。レベル計85及び温度計86の信号は制御装置93に送信され、その信号に基づいて、該制御装置93はヒーター装置84、開閉バルブ87又は開閉バルブ91のうちいずれか1又は2以上を制御し、タンク82内の温水の温度と水位を一定に保つ。また、制御装置93は、真空包装機2の設定した作動速度(袋/分)や袋の種類等に応じて、温水が自動的に適正な流量になるように流量可変バルブ78を制御する。
ここで、温水の全体の流れをみると、タンク82からポンプ77により常時供給される温水は、供給管路65を通ってロータリーバルブ64に入り、連通路71、環状溝73及び連通路69を通って管路75に送り出され、1つの真空チャンバー(9A)のチャンバー本体11に形成された連通路45aに入る。以後、先に説明したように、当該真空チャンバー内の流路(液体通路32,42等)を流れ、続いて隣接する真空チャンバー内の流路に入る。これが繰り返され、温水は最後の真空チャンバー(9B)内の流路を出て、管路76に排出され、ロータリーバルブ64に入り、連通路70、環状溝74及び連通路72を通って排出管路66に流れ、タンク82に戻される。
真空包装機2において、回転テーブル8は間欠回転し、それが一回転する間に充填機1から充填済みの袋Wを受け取り(受渡しは図示しない受渡し装置により行われる)、続いて該袋Wに対し種々の包装操作が行われる。具体的には、位置Iにおいて、前記受渡し装置により2つの袋W、W(図3に図示)が真空チャンバー9に供給され、グリッパー18が袋口のやや下方位置を把持し、位置IIにおいて蓋12が閉まり始め、位置IIIにおいて予備的な真空引きが開始され、位置IVにおいて1次真空引きが開始され、位置Vにおいて2次真空引きが開始され、位置VIにおいてシールバー22,23に電力が供給されて袋口のインパルスシールが行われ、位置VII〜VIIIにおいてシール部の冷却(自然冷却)が行われ、位置IXにおいて真空チャンバー9内が大気解放され、続いて蓋12が開き、位置Xにおいてシュート19が傾斜し、同時にグリッパー18の可動部18bが開いて製品袋W1を解放する。解放された製品袋W1はシュート19に沿ってチャンバー本体11外に排出され、コンベア10上に落下し、外部へ搬送される。
なお、ロータリー型真空包装機には、回転テーブルが連続回転するタイプのものもあるが、連続回転式と間欠回転式の違いは、充填機から真空包装機への充填済みの袋Wの受渡しが、真空包装機の回転テーブルの回転中に行われるか停止中に行われるかだけであり、その後の包装操作は事実上同じである。
なお、ロータリー型真空包装機には、回転テーブルが連続回転するタイプのものもあるが、連続回転式と間欠回転式の違いは、充填機から真空包装機への充填済みの袋Wの受渡しが、真空包装機の回転テーブルの回転中に行われるか停止中に行われるかだけであり、その後の包装操作は事実上同じである。
ところで、真空包装機2のようなW型の場合、2つの袋を同時に受け入れる通常稼働時と、1つの袋だけ受け入れる片肺稼働時では、シールバー22,23から袋に奪われる熱量が異なるため、片肺稼動となったときにシール条件が適合せず、シール不良が発生することがある。なお、片肺稼働は、意図的に片肺稼動される場合(その場合は充填機1においても片肺稼働)や、何らかのトラブルにより真空包装機2に袋の供給が1つしかなかった場合に生じる。
このシール不良は、通常稼働時よりシールバーに印加する電圧を下げるか、通電時間を短縮するなど、シール条件を変更することにより防止できる。従って、真空チャンバー内に供給された袋の数を検出する検出器と、該検知機の信号に基づいてシール条件を変更する(電力供給を制御する)制御装置を設けるとよい。このような検出器及び制御装置については、W型だけでなく3以上の袋を同時にインパルスシールする場合にも適用可能である。また、片方のシールバーにのみヒータ線が設置されたタイプのインパルスシール装置を備えた真空包装機、複数個のインパルスシール装置のシールバーの液体通路を直列に連結していない真空包装機(いずれも特許文献1参照)にも適用可能であり、同様の作用を得ることができる。
なお、袋幅が変更になったときシール条件を自動的に変更することは例えば特公平6−20897号公報に記載されているが、これは装置の稼働中にシール条件をリアルタイムで変更するものではない。
このシール不良は、通常稼働時よりシールバーに印加する電圧を下げるか、通電時間を短縮するなど、シール条件を変更することにより防止できる。従って、真空チャンバー内に供給された袋の数を検出する検出器と、該検知機の信号に基づいてシール条件を変更する(電力供給を制御する)制御装置を設けるとよい。このような検出器及び制御装置については、W型だけでなく3以上の袋を同時にインパルスシールする場合にも適用可能である。また、片方のシールバーにのみヒータ線が設置されたタイプのインパルスシール装置を備えた真空包装機、複数個のインパルスシール装置のシールバーの液体通路を直列に連結していない真空包装機(いずれも特許文献1参照)にも適用可能であり、同様の作用を得ることができる。
なお、袋幅が変更になったときシール条件を自動的に変更することは例えば特公平6−20897号公報に記載されているが、これは装置の稼働中にシール条件をリアルタイムで変更するものではない。
図6及び図7は、本発明に係る別の真空包装機94を示す(真空包装機2と同じ箇所には同じ番号を付与している)。この真空包装機94では、同じ真空チャンバー内では固定シールバー22の液体通路32と可動シールバー23の液体通路42は直列に接続されているが(その点は真空包装機2と同じ;図2参照)、異なる真空チャンバーの液体通路同士は供給管路65及び排出管路66に対し互いに並列に接続されている。そして、その点でのみ、真空包装機2と異なっている。
真空包装機94においては、図6,7に示すように、回転テーブル8の中心にロータリーバルブ95が設置され、温水の供給管路65及び排出管路66が前記ロータリーバルブ95に接続されている。ロータリーバルブ95は、ロータリーバルブ64と同様に回転テーブル8の上端において共に回転する外輪96とその内側で非回転に支持されている固定軸97からなる。外輪96の側面に上下2つの連通路98,99が真空チャンバー9の数(10組)だけ形成され、固定軸97に2つの連通路101,102が形成され、かつ固定軸97の周囲にそれぞれ前記連通路101,102に連通する上下2つの環状溝103,104が形成され、供給管路65が連通路101に接続され、排出管路66が連通路102に接続され、全ての連通路98が環状溝103に連通し、全ての連通路99が環状溝104に連通し、さらに、各連通路98に管路75が、各連通路99に管路76が接続されている。また、各管路75は各真空チャンバーのチャンバー本体11に形成された連通路45aに接続され、各管路76は各真空チャンバーの蓋12に形成された連通路34bに接続されている。
従って、供給管路65に対し10個の液体通路42が並列に連結され、排出管路66に対し10個の液体通路32が並列に連結され、同じ真空チャンバー内の液体通路42と32が管路62を介して直列に連結され、供給管路65から供給された温水は並列に連結された10個の液体通路42に分配され、分配された温水は各液体通路32を通って排出管路66に集合して排出されることになる。
真空包装機94においては、図6,7に示すように、回転テーブル8の中心にロータリーバルブ95が設置され、温水の供給管路65及び排出管路66が前記ロータリーバルブ95に接続されている。ロータリーバルブ95は、ロータリーバルブ64と同様に回転テーブル8の上端において共に回転する外輪96とその内側で非回転に支持されている固定軸97からなる。外輪96の側面に上下2つの連通路98,99が真空チャンバー9の数(10組)だけ形成され、固定軸97に2つの連通路101,102が形成され、かつ固定軸97の周囲にそれぞれ前記連通路101,102に連通する上下2つの環状溝103,104が形成され、供給管路65が連通路101に接続され、排出管路66が連通路102に接続され、全ての連通路98が環状溝103に連通し、全ての連通路99が環状溝104に連通し、さらに、各連通路98に管路75が、各連通路99に管路76が接続されている。また、各管路75は各真空チャンバーのチャンバー本体11に形成された連通路45aに接続され、各管路76は各真空チャンバーの蓋12に形成された連通路34bに接続されている。
従って、供給管路65に対し10個の液体通路42が並列に連結され、排出管路66に対し10個の液体通路32が並列に連結され、同じ真空チャンバー内の液体通路42と32が管路62を介して直列に連結され、供給管路65から供給された温水は並列に連結された10個の液体通路42に分配され、分配された温水は各液体通路32を通って排出管路66に集合して排出されることになる。
ここで、温水の全体の流れをみると、タンク82からポンプ77により供給された温水は、供給管路65を通ってロータリーバルブ95に入り、連通路101から環状溝103に入り、各連通路98に分配されてそれぞれ管路75に送り出され、各真空チャンバー9のチャンバー本体11に形成された連通路45aに入る。以後、真空チャンバー内の管路を流れた後、管路76に排出され、ロータリーバルブ95に入り、連通路99から環状溝104に入り、連通路102を通って排出管路66に流れ、タンク82に戻される。
1 ロータリー型充填機
2 ロータリー型真空包装機
8 回転テーブル
9 真空チャンバー
11 チャンバー本体
12 蓋
22 固定シールバー
23 可動シールバー
32,42 液体通路
65 供給管路
66 排出管路
77 温水タンク
78 流量可変バルブ
79 流量計
81 温度計
82 ポンプ
84 ヒーター
88 水道
2 ロータリー型真空包装機
8 回転テーブル
9 真空チャンバー
11 チャンバー本体
12 蓋
22 固定シールバー
23 可動シールバー
32,42 液体通路
65 供給管路
66 排出管路
77 温水タンク
78 流量可変バルブ
79 流量計
81 温度計
82 ポンプ
84 ヒーター
88 水道
Claims (12)
- 各々一対のシールバーを有する複数個のインパルスシール装置を備え、袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにした袋の包装機において、全てのシールバーにいずれも幅方向に沿って液体通路が形成され、1つのシールバーの液体通路に供給管路が連結され、別の1つのシールバーの液体通路に排出管路が連結され、さらに、供給管路が連結された液体通路と排出管路が連結された液体通路の間に管路を介して他のシールバーの液体通路が直列に連結され、前記供給管路から常時液体が供給され、その液体は直列に連結された全ての液体通路内を通過した後、前記排出管路を通して排出されることを特徴とする包装機。
- 前記排出管路に流量計が設置されていることを特徴とする請求項1に記載された包装機。
- 前記排出管路に温度計が設置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載された包装機。
- 各々一対のシールバーを有する複数個のインパルスシール装置を備え、袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにした袋の包装機において、全てのシールバーにいずれも幅方向に沿って液体通路が形成され、供給管路と排出管路を1つずつ備え、前記供給管路と排出管路の間に全てのシールバーの液体通路が連結され、前記供給管路からは常時液体が供給され、前記液体通路を通過した後、全て前記排出管路に排出されるようになっていて、前記排出管路に温度計が設置されていることを特徴とする包装機。
- 前記供給管路に流量可変バルブが設置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載された包装機。
- 前記供給管路から供給される液体の温度が室温を超えたほぼ一定温度に保たれていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載された包装機。
- 前記供給管路、液体通路及び排出管路を含む液体の循環経路が形成され、さらに、液体の温度を測定する温度計と、液体の温度を調整する温度調整手段と、前記温度計からの信号に基づき前記温度調整手段を制御して供給管路から供給される液体の温度をほぼ一定に保つ制御装置を備えることを特徴とする請求項6に記載された包装機。
- 前記排出管路と供給管路の間に液体を貯留するタンクが設置され、前記温度調整手段がタンクに設置したヒーターを含み、前記タンク内の液体の温度をほぼ一定に保つようにしたことを特徴とする請求項7に記載された包装機。
- 温度調整手段として、さらに開閉バルブと該バルブを介して前記タンクに連結された低温流体供給源を含むことを特徴とする請求項8に記載された包装機。
- 前記包装機が、回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中に前記インパルスシール装置の一対のシールバーが設置されていて、回転テーブルが一回転する間に前記真空チャンバー内に充填済みの袋を受け入れ、続いて真空チャンバー内を真空にして袋に真空処理を施した後、前記袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型真空包装機であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載された包装機。
- 一対のシールバーを有し、該シールバーにいずれも幅方向に沿って液体通路が形成され、該液体通路に供給される液体の温度が室温を超えたほぼ一定温度に保たれていることを特徴とするインパルスシール装置。
- 回転テーブルの周囲に複数個の真空チャンバーが設置され、各真空チャンバーの中にインパルスシール装置の一対のシールバーが設置されていて、回転テーブルが一回転する間に前記真空チャンバー内に充填済みの袋を受け入れ、続いて真空チャンバー内を真空にして袋に真空処理を施した後、前記袋の袋口を前記一対のシールバーにより挟圧して溶着するようにしたロータリー型真空包装機において、全てのシールバーにいずれも幅方向に沿って液体通路が形成され、該液体通路に供給される液体の温度が室温を超えたほぼ一定温度に保たれていることを特徴とするロータリー型真空包装機。
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JP2003334535A JP2005096829A (ja) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | インパルスシール装置を備えた包装機 |
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