JP3742042B2

JP3742042B2 - 包装機における不活性ガス充填方法

Info

Publication number: JP3742042B2
Application number: JP2002232718A
Authority: JP
Inventors: 健一朗佐藤; 尚幹前川; 智之水野
Original assignee: General Packer Co Ltd
Current assignee: General Packer Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2004067224A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス充填包装機における不活性ガス充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の包装機における不活性ガス充填方法として、本件出願人にかかるものが特公平５７−２９３３２号公報により開示されている。この「包装袋への不活性ガス充填方法」は、被包装物の充填装置と不活性ガス充填装置の二つを共通の機台に連装してなるガス充填包装装置に適用されている。また、特公平５８−５２８９０号公報には、包装袋を回転テーブルに設けたグリップ対により支持して間欠移送するようになし、その移送の間に被包装物の充填を行う包装機と、包装袋を回転テーブルに設けた一対の挟着板により支持して間欠移送するようになし、昇降自在とされたガス充填ノズルと袋口のヒートシール手段を備えたガス充填装置の二つの装置を、各々の停止工程を受け渡し工程として隣接した連装を行うようにした「包装機連装用のガス充填と溶封を施す装置」が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の包装袋への不活性ガス充填方法及びこの方法を適用したガス充填包装装置では、何れも被包装物の充填装置と不活性ガス充填装置の二つからなり、グリップ対を備えた回転テーブルと、挟着板及び溶封バーを備えた回転テーブルを別個の駆動機構によって間欠駆動する複雑な構造とされている。このため、全体の装置が大型化するのみならず、製造コストが高くなっていた。また、そのガス充填包装装置を設置するためには、広いスペースを必要としていた。
【０００４】
この発明の目的は、包装袋への被包装物及び不活性ガスの充填と、袋口のシールとを１つの間欠回転テーブルを用いて行う構成とし、小型化及び製造コストの低減化に有効な包装機における不活性ガス充填方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、多数のグリップ対を放射方向に設けた回転体を間欠駆動手段により複数の工程毎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被包装物を充填した後、袋口のシールを施してから該包装袋を機外に放出するようにした包装機において、
前記回転体には各グリップ対に夫々対応するように配置された充填漏斗を上下方向に移動可能に設け、それらの充填漏斗にガス充填ノズルを夫々設け、充填工程の前工程にて前記充填漏斗の落下口とガス充填ノズルを開放された袋口から包装袋内に挿入し、充填工程にて被包装物を包装袋に投入・充填すると共に、前記充填ノズルから不活性ガスを噴出させつつ包装袋を振動手段により揺さぶって不活性ガスと袋内の空気との置換作用を促進させ、充填工程の後工程にて前記グリップ対の間隔を拡げて袋口を直線状に緊張させてから、前記充填漏斗の落下口、ガス充填ノズルの順に包装袋から脱出させるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の包装機における不活性ガス充填方法において、前記ガス充填ノズルについては、その下端を前記充填漏斗の落下口よりも下方に突出するように設けることを特徴とする。
【０００７】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の包装機における不活性ガス充填方法において、前記ガス充填ノズルが前記包装袋内に挿入されるとほぼ同時に、当該ノズルから不活性ガスを噴出させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
この包装機における不活性ガス充填方法によれば、包装袋への被包装物及び不活性ガスの充填と、袋口のシールとを１つの間欠回転テーブルを用いて行う構成とすることにより、ガス充填包装機の小型化及び製造コストの低減化を図ることができる。加えて、包装機が小型化されることにより、設置スペースが少なくて済むという利点を生ずる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の包装機における不活性ガス充填方法を適用したガス充填包装機の側面図、図２は同、平面図、図３は回転体と充填漏斗及びその周辺の構成を示した側面図、図４は充填漏斗及びガス充填ノズルと、包装袋との相対関係を全工程にわたって表したカムレールの展開図である。
【００１０】
本発明の「包装機における不活性ガス充填方法」を適用したガス充填包装機Ｐを図１、図２に示す。このロータリー式の包装機Ｐは、図２に示すように、計量装置（図示せず）、不活性ガス供給装置７０などを備え、給袋工程（イ）、包装袋の片つかみ・把持高さを検出する工程（ロ）、賞味期限等の印字工程（ハ）、包装袋の開口工程（ニ）、バターピーナッツ等の被包装物の充填工程（ホ）、振動工程（ホ）〜（ト）、空袋排出工程（チ）、袋口シール及びシール部への被包装物の噛みこみを検出する工程（リ）、シール部の冷却及び製品排出工程（ヌ）の１０工程からなる。そして、包装袋内への窒素ガス等の不活性ガス充填方法については、以下に詳しく述べるが、充填工程（ホ）から振動工程（ホ）〜（ト）にて行われる。
【００１１】
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、その間欠回転軸２に取り付けた円盤状の回転体４には、袋口ｂのみが開放された包装袋ａを掴着又は釈放するための（工程数と同数の）１０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。上記給袋工程（イ）に配置された給袋装置１０は、供給台１１の上に積み重ねられた多数の包装袋ａを、図示しない吸盤を供えた吸着手段によって上方から一枚ずつ分離して袋口ｂを上にして吊り下げた状態でグリップ対ｇに供給するような公知の構造とされている。
【００１２】
図３に示すように、上記回転体４の外周縁４ａには、各グリップ対ｇの中央位置に夫々対応するように一対のガイドバー１５，１５を平行に立設している。それらのガイドバー１５の上端部は、リングプレート１６に取り付けられている。１７はローラー１８を上下左右の４箇所に配置したスライド板であり、このスライド板１７は各ローラー１８を前記ガイドバー１５，１５に外側から装着されて上下方向に移動可能に設けられている。このスライド板１７の正面には、充填漏斗２１に設けられたブラケット１９を取り付ける。また、スライド板１７の背面中央部には、カムローラ２０を回転自由に突設する。
【００１３】
上記充填漏斗２１については、工程数と同数個を設けている。また、それら充填漏斗２１の側面２１ａには、ガス充填ノズル２３を夫々設ける。それらのガス充填ノズル２３は、その下端２４を充填漏斗２１の落下口２２よりも下方に適宜寸法だけ突出するように配置されている。
【００１４】
前記間欠回転軸２の上端には、軸受６によってボス７を回転自由に設ける。そのボス７には、前記回転体４の直上で、かつ、間欠回転軸２と同心状にドラム２５が固定されている。そのドラム２５の外側面には、図４に示すように、下側のカムレール２６，２７と、上側のカムレール２９，３０とを一定間隔のカム溝３１が形成されるように互いのカム面を対向させて配設している。そのカム溝３１には前記スライド板１７のカムローラ２０を挿入し、スライド板１７を下側のカムレール２６，２７によって支承するように設ける。しかして、回転体４の間欠回転移動により各スライド板１７のカムローラ２０が下側のカムレール２６，２７上を転動することにより、充填漏斗２１及びガス充填ノズル２３が上下方向に夫々移動するように構成される。
【００１５】
上記ドラム２５の内方で包装袋の開口工程（ニ）の位置には、角形のガイドバー３４を立設してスライダ３５を移動自由に遊嵌し、このスライダ３５をカムとレバーによる機構等からなる昇降手段（図示せず）によって昇降自在に設ける。そのスライダ３５の前面には、前記スライド板１７のカムローラ２０を受けるための支持片３６を設ける。
【００１６】
なお、上述した多数の充填漏斗を固定ドラムに周設されたカムレールによって昇降させる機構及び充填漏斗を特定工程で昇降させるスライダ機構については、本件出願人の所有する特許第２８８４０６４号の特許公報により開示された内容に準じた構成とされている。
【００１７】
４０は前記ドラム２５上に配置されたロータリーバルブである。このロータリーバルブ４０は、ドラム２５側に固定される中心部の弁軸４０ａと、その弁軸４０ａに回転自由に外装されたリング形状の弁体４１とから構成されている。その弁体４１には、工程数と同数、即ち１０個の図示しないガス供給孔が弁軸のガス通路と連通するように設けられている。また、この弁体４１はステー４３，４３により前記リングプレート１６に連結されており、前記回転体４と一緒に回転作動するように設けられている。
【００１８】
上記ガス供給孔とガス充填ノズル２３とは、フレキシブルチューブ４４によって夫々連結されている。また、ロータリーバルブ４０の弁軸４０ａには、不活性ガス供給装置７０から所定圧力（０．１〜０．３ＭＰａ）に調整された窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスをホース５１にて供給するように設けている。
【００１９】
なお、不活性ガス供給システムについては、本件出願人の所有する特許第２６１９７９５号の特許公報により開示された内容に準じた構成とされている。
以上により、ガス充填包装機Ｐが構成される。
【００２０】
つぎに、本発明の「包装機における不活性ガス充填方法」について、ガス充填包装機Ｐの動作と関連させて詳しく述べる。
（１）給袋工程（イ）において、包装袋ａが袋口ｂを上にして吊り下げた状態でグリップ対ｇに供給される。その包装袋ａがグリップ対ｇによって両端を所定の高さで把持されているか否かが、包装袋の片つかみ・把持高さを検出する工程（ロ）にてチェックされ、印字工程（ハ）において、公知の印字装置５０により賞味期限等の印字がなされる。
（２）包装袋の開口工程（ニ）において、包装袋ａは、公知の開口装置５５により前後面を吸盤により吸着されて袋口ｂを開放されると共に、その袋口ｂに開放状態を保持するための一対の開閉片５６が挿入されてほぼハ字形に開かれる。
（３）他方、スライド板１７のカムローラ２０が、下側のカムレール２６から上昇位置で待機したスライダ３５の支持片３６に乗り移りると、スライダ３５が下降する。これにより、充填漏斗２１の落下口２２とガス充填ノズル２３の下端２４とが、包装袋ａ内に挿入される。
なお、前記開口装置５５の開閉片５６については、充填漏斗２１の挿入後に上昇移動して元のＶ字形に閉じた状態に復帰させられる。
（４）ついで、回転体４の間欠回転移動により、スライド板１７のカムローラ２０は、下降した状態のスライダ３５の支持片３６からカムレール２７に乗り移り、包装袋ａは、被包装物の充填工程（ホ）に間欠移送される。しかして、図示しない計量装置により所定量の被包装物が充填漏斗２１に放出されて包装袋ａに充填される。これと同時に、ガス充填ノズル２３から不活性ガスの噴出が開始され、振動手段（図示せず）によって包装袋ａを前後に揺さぶりつつ、連続的に供給されて拡散する不活性ガスと袋内の空気との置換作用を促進させる。
（４）振動工程（ヘ）において、グリップ対ｇの間隔が拡げられて袋口ｂを直線状に緊張させて包装袋ａ内に外の空気が侵入するのを防止する。他方、回転体４の間欠回転移動によりスライド板１７が少しずつ上昇し、ガス充填ノズル２３の下端２４を包装袋ａ内に残したまま、充填漏斗２１の落下口２２のみが包装袋ａから脱出する。
なお、包装袋ａの揺さぶり動作については、充填工程（ホ）、振動工程（ヘ）及び振動工程（ト）の３工程にて行っている。
（５）空袋排出工程（チ）において、前工程で被包装物が充填されなかった包装袋ａや、片つかみ・把持高さの不良な包装袋ａは、グリップ対ｇの釈放動作により機外に排出される。他方、この工程の終期において、ガス充填ノズル２３は不活性ガスを噴出しつつ下端２４を包装袋ａから完全に脱出する。
（６）袋口シール及びシール部への被包装物の噛みこみを検出する工程（リ）において、包装袋ａのシール部分への被包装物の噛みこみがあるか否かが検出され、噛みこみがない包装袋ａについて、シール装置６０によって袋口ｂのヒートシールが施される。
（７）ついで、シール部の冷却及び製品排出工程（ヌ）において、前工程で施されたヒートシール部分の冷却をシール冷却装置６５により施した後、グリップ対ｇの釈放動作により包装袋ａは機外に放出される。
なお、前工程にてシール部への被包装物の噛みこみを検出された包装袋ａについては、ヒートシールを施さないでこの工程で正常な包装袋ａとは異なる経路に放出される。
【００２１】
上記実施例では、不活性ガスを充填工程（ホ）において包装袋内に噴出させているところ、開口工程（ニ）にてガス充填ノズル２３が包装袋ａに挿入される際に、不活性ガスを噴出させるように制御することもできる。
なお、本発明の不活性ガス充填方法による包装袋内における残存酸素量については、０．１〜１パーセント（中程度の置換率）であった。
【００２２】
以上の通り、この包装機における不活性ガス充填方法は、包装袋への被包装物及び不活性ガスの充填と、袋口のシールとを１つの間欠回転テーブルを用いて行う構成としているため、ガス充填包装機の小型化及び製造コストの低減化を図ることができるという利点を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の包装機における不活性ガス充填方法を適用したガス充填包装機の側面図
【図２】同、平面図
【図３】回転体と充填漏斗及びその周辺の構成を示した側面図
【図４】充填漏斗及びガス充填ノズルと、包装袋との相対関係を全工程にわたって表したカムレールの展開図
【符号の説明】
Ｐ・・・ガス充填包装機
ｇ・・・グリップ対
ａ・・・包装袋ｂ・・・袋口
４・・・回転体
１５・・・ガイドバー
１７・・・スライド板
２０・・・カムローラ
２１・・・充填漏斗２２・・・落下口
２３・・・ガス充填ノズル
２４・・・下端
２５・・・ドラム
２６，２７・・・下側のカムレール
２９，３０・・・上側のカムレール
３５・・・スライダ
３６・・・支持片
７０・・・不活性ガス供給装置

Claims

多数のグリップ対を放射方向に設けた回転体を間欠駆動手段により複数の工程毎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被包装物を充填した後、袋口のシールを施してから該包装袋を機外に放出するようにした包装機において、
前記回転体には各グリップ対に夫々対応するように配置された充填漏斗を上下方向に移動可能に設け、それらの充填漏斗にガス充填ノズルを夫々設け、
充填工程の前工程にて前記充填漏斗の落下口とガス充填ノズルを開放された袋口から包装袋内に挿入し、
充填工程にて被包装物を包装袋に投入・充填すると共に、前記充填ノズルから不活性ガスを噴出させつつ包装袋を振動手段により揺さぶって不活性ガスと袋内の空気との置換作用を促進させ、
充填工程の後工程にて前記グリップ対の間隔を拡げて袋口を直線状に緊張させてから、前記充填漏斗の落下口、ガス充填ノズルの順に包装袋から脱出させるようにしたことを特徴とする包装機における不活性ガス充填方法。
前記ガス充填ノズルについては、その下端を前記充填漏斗の落下口よりも下方に突出するように設けることを特徴とする請求項１に記載の包装機における不活性ガス充填方法。
前記ガス充填ノズルが前記包装袋内に挿入されるとほぼ同時に、当該ノズルから不活性ガスを噴出させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の包装機における不活性ガス充填方法。