JP3969712B2

JP3969712B2 - 袋詰め包装機における脱気方法及び脱気装置

Info

Publication number: JP3969712B2
Application number: JP2002174996A
Authority: JP
Inventors: 正則安平
Original assignee: 東洋自動機株式会社
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: US6990790B2; JP2004018018A; ES2272849T3; EP1371556A1; US20030230055A1; DE60308594T2; ATE340737T1; EP1371556B1; DE60308594D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状物からなる充填物又は液状物を含む充填物を充填した袋内のエアー抜きを行う脱気方法及び脱気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような脱気方法又は脱気装置として、特許第３０１６０５２号明細書及び特許第３１３８９１６号明細書には、袋口から真空源に連通する吸引ノズルを挿入し、該吸引ノズルにより袋内のエアー及び余分の液状物を吸引することが記載されている。ところが、袋内に吸引ノズルを挿入することから、吸引ノズル内に付着していた充填物や、吸引ノズルの表面から剥がれたコーティング材（通常、充填物の付着を防止する目的でテフロン（登録商標）コーティングが施されている）が袋内に混入する恐れがあり、そのことは充填物が食品等の場合は衛生上きわめて重大な問題となる。
【０００３】
一方、特許第２８０５３７８号明細書には、通気溝を有する一対の顎形部材からなるチャンバーで袋口のシール予定部位の下方位置を挟持し、チャンバー内を真空に引き前記通気溝を通して袋内のエアーを吸引し、続いて前記チャンバー内に設置されたシールバーを作動させて前記シール予定部位をシールすることが記載されている。しかし、前記通気溝の箇所からエアーとともに袋内の余分の液状物が吸引されると、当該液状物はチャンバー内において通気溝の箇所を出てシール予定部位全体に広がり、さらには袋口から溢れてチャンバー内に入る。チャンバー内に溢れた液状物を清掃するのは、その構造の複雑性もあって大変面倒で時間もかかる。
【０００４】
さらに、いずれのタイプでも袋口のシール予定部位に液状物の付着、残留が避けられず、それが噛み込みシールされ、シール不良を引き起こすという問題がある。すなわち、前者の吸引ノズルを用いるタイプでは、吸引ノズルにより吸引された液状物が、袋口の吸引ノズルが存在していた箇所に残留して、シール時に噛み込みシールされ、後者の顎形部材からなるチャンバーを用いるタイプでは、シール部位全体にわたり付着した液状物及び通気溝の箇所に残留した液状物がシール時に噛み込みシールされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液状物からなる充填物又は液状物を含む充填物を充填した袋内のエアー抜き（脱気）を行う場合において、吸引ノズルを用いないことで袋内に付着物や異物等が混入するのを避け、同時に、エアーとともに吸引された液状物が袋口全体に広がるようなこともなく、かつ清掃の手間も余りかからないようにすることを目的とする。また、噛み込みシールが起こるのを防止することをさらに他の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る脱気方法は、一対の挟圧部材により、袋口を袋内から袋外へ抜ける通路を残して上端縁まで含めて挟圧するとともに、挟圧部材の挟圧面に開口しかつ前記通路の上端に連通する真空通路に真空を作用させ、前記通路を通して袋内のエアー及び余分の液状物を袋外へ吸引し、それらを前記真空通路を通して除去することを特徴とする。この脱気方法において、袋内からのエアー抜き及び余分の液状物の排出のため、プレス脱気（前記各特許明細書にも記載されている）等の公知の機械的脱気手段を併用することが望ましい。
この脱気方法によれば、挟圧部材により挟圧されたとき袋口は閉じた状態となるが、前記通路になる部分は挟圧されていないので、その部分からの脱気及び余分の液状物の排出が可能である。そして、袋口が前記通路の部分を除き上端縁まで含めて挟圧され閉じているので、前記通路を通って袋外へ出た液状物が袋口の幅方向に広がってシール予定部位を広く濡らすようなことはなく、そのまま挟圧面に開口した真空通路を経て排出される。
【０００７】
上記脱気方法において、続いて袋口の前記通路の部分を該袋口の上端縁まで含めて挟圧し、通路の部分にある液状物を当該通路から押し出すとともに、袋外に押し出された液状物を真空通路を通して除去する。こうすることで、前記通路に残留する液状物まで袋口から押し出し、排出することができ、噛み込みシールをより確実に防止することができる。
また、本発明の脱気方法において、前記通路が下拡がりに形成されていることが望ましい。これにより袋内の幅方向に広く吸引作用が与えられ、脱気が確実かつ安定する。
【０００９】
本発明に係る脱気装置は、上下方向に所定幅を有する平らな挟圧面で袋口を両面から挟圧する一対の挟圧部材を備え、少なくとも一方の挟圧部材は、本体部とその内側にはまり込み挟圧面に対し垂直に進退し得るスライド部からなり、スライド部の上部と本体部との間に一端が真空源に連通する真空通路としての空間が形成され、前記スライド部は前進したときその前面が挟圧面の一部をなし、後退したとき挟圧面側にその下端縁から前記真空通路に達する一定深さの凹溝が形成されることを特徴とする。
この装置は、一対の挟圧部材の挟圧面で袋口を上端縁まで含めて挟圧するものだが、前記凹溝の部分においては袋口は挟圧されないため、この凹溝の部分において袋口に袋内から袋外へ抜ける通路が形成され、該通路を通して脱気及び余分の液状物の排出が可能である。また、スライド部を前進させて前記通路に残留する液状物まで袋口から押し出し、排出することができる。このように、この脱気装置により前記脱気方法を実施することができる。
なお、この脱気装置において、前記凹溝は下拡がりに形成されていることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る脱気方法及び脱気装置について、図１〜図８を参照して具体的に説明する。
図１及び図２に脱気装置の挟圧部材１、２を示す。挟圧部材１は全面鉛直で平らな挟圧面１ａを有し、図１の実線と仮想線の間を移動する。
挟圧部材２は本体部３とスライド部４からなり、図１の実線と仮想線の間を移動する。本体部３の幅方向の中間位置には（図２参照）、下端縁から上端よりやや下方位置まで略八の字形に下拡がりになった切欠き５が形成され、本体部３はその切欠き５の箇所を除いて鉛直で平らな挟圧面３ａを有する。この切欠き５には、その上部に空間（真空通路６）を残してスライド部４がはまり込み、これが挟圧面３ａに垂直な方向に進退可能とされている。真空通路６は水平であり、その上部に図示しない真空源に図示しないフィルター及び切換弁等を介して連通する配管部材７が接続され、その後部に図示しない洗浄水供給源に図示しないフィルター及び切換弁等を介して連通する配管部材８が接続されている。なお、本体部３はブロック部３ｂと取付部（配管部材７、８の取付部）３ｃが一体化されたもので、これらの前面は面一とされ前記挟圧面３ａを構成している。
【００１１】
スライド部４は本体部３に対して相対的に進退し、その前面４ａは全面鉛直で平らであり、前進したとき本体部３の挟圧面３ａと面一になる位置にきて、挟圧面３ａとともに袋口に対する挟圧面の一部をなす。後退したときは、図１の位置にあり、挟圧面３ａ側にその下端縁から真空通路６に達する深さｄの平面視八の字形の凹溝９が形成される。
【００１２】
この挟持部材１、２を用いた脱気方法について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明すると次のようになる。
（ａ）両縁をグリッパー１１に把持されて袋Ｗが挟持部材１、２の間に停止したところで、挟持部材１、２が閉動作を開始する。このとき、スライド部４は前進位置、すなわちその前面４ａが本体部３の挟圧面３ａと面一になる位置にきている。
（ｂ）挟圧部材１、２が接近し完全に閉じる直前まで、挟持部材２の本体部３とスライド部４は一緒に移動するが、挟圧部材２がこの位置にきたとき、スライド部４の移動は停止する。なお、この図に明瞭に示されるように、袋Ｗの高さは、その袋口の上端縁がスライド部４の上端縁と同一高さかそのやや下に位置するように（逆にいえば、スライド部４の上端縁が袋口の上端縁と同一高さかその上に位置するように）位置決めされるのが望ましい。
【００１３】
（ｃ）挟圧部材１と挟圧部材２の本体部３が閉じて（スライド部材は本体部３に対し相対的に距離ｄだけ後退する）、挟圧面１ａ及び３ａが袋Ｗの袋口をその上端縁まで含めて挟圧し、それと同時又はその前後のタイミングで真空吸引が開始される。このとき、スライド部４が後退位置にあるので、挟圧面３ａ側にその下端縁から真空通路６に達する深さｄの凹溝９が形成される。これにより、挟圧されていない凹溝９の部分において袋Ｗの袋口に袋内から袋外に抜ける通路が形成され、真空吸引の力により（必要に応じてプレス脱気等の作用が加わり）、この通路を通して袋内のエアー及び余分の液状物が袋外に吸引され、排出される。このエアー及び液状物は真空通路６を通り、さらに配管部材７を通って外部に排出される。
（ｄ）続いてスライド部４が前進位置にきて、挟圧面１ａ及びスライド部４の前面４ａが袋Ｗの袋口のそれまで凹溝９の部分に位置していた箇所を、その上端縁まで含めて挟圧する。これにより、それまで前記袋口の通路に溜っていた液状物が押し出され、袋外に押し出された液状物は真空通路６を通り、さらに配管部材７を通って外部に排出される。
次いで挟圧部材１、２が開き、真空吸引が停止し、袋Ｗは次のシール工程位置に向けて移動する。
【００１４】
なお、外部に排出されたエアーと液状物の混合物は、例えば特許第３０１６０５２号明細書に記載されたように、フィルターでエアーと液状物に分離され、液状物は廃棄又は必要に応じて再利用される。
また、挟圧部材１、２は必要に応じて洗浄されるが、外部に露出している挟圧面１ａ、３ａ及びスライド部４の前面４ａ等は容易に洗浄することができ、外部に露出していない真空通路６、配管部材７等は、図３（ｄ）の状態で洗浄水供給源から配管部材を通して洗浄水を供給することにより、定位置洗浄（分解することなく洗浄すること）が可能である。
【００１５】
次に、図４〜図８を参照して、挟圧部材１、２（及びスライド部４）の駆動機構について説明する。なお、ここに示すのは２連式（２袋を同時処理する方式）の袋詰め包装機に適用される脱気装置であり、本質的に同じ機構が２つ並列設置されている。
主として図４及び図５に示すように、機台１２の上面にスタンド１３が立設し、その上端に支持ボックス１４が固定され、支持ボックス１４にブッシュ１５を介して上側摺動軸１６及び下側摺動軸１７が水平に支持され、上側摺動軸１６の先端に取付ブロック１８を介して挟圧部材１が固定され、下側摺動軸１７の先端に取付ブロック１９を介して挟圧部材２の本体部３が固定されている。
【００１６】
支持ボックス１４内にブッシュ２１及びブッシュ２２を介し上側摺動軸１６及び下側摺動軸１７に直交して支点軸２３が回動自在に支持され、該支点軸２３の周囲に揺動レバー２４が固定されている。なお、ブッシュ２２は支持ボックス１４内に固定された支点軸支持ブロック２５内に保持されている。揺動レバー２４には第１アーム２６、第２アーム２７及び第３アーム２８があり、第１アーム２６の先端は連結ロッド２９を介してエアシリンダ３１に連結し、第２アーム２７の先端は連結部材３２を介して後側進退ブロック３３に連結し、第３アーム２８の先端は連結ロッド３４を介して前側進退ブロック３５に連結している。
後側進退ブロック３３は下側摺動軸１７に固定され、上側摺動軸１６を回り止めブッシュ３６を介して支持し（上側摺動軸１６の回転が防止される）、前側進退ブロック３５は上側摺動軸１６に固定され、下側摺動軸１７を回り止めブッシュ３７を介して支持している（下側摺動軸１７の回転が防止される）。
エアシリンダ３１が作動してそのピストンロッドが伸びると、図４において揺動レバー２４が左回転し、上側摺動軸１６が左に移動（後退）し、下側摺動軸１７が右に移動（前進）して挟圧部材１、２が閉じ、逆にピストンロッドが縮むと（図４の状態）、挟圧部材１、２が開く。
【００１７】
図６〜図８に示すように、後側進退ブロック３３の側面に摺動軸支持部３８が形成され、これにホルダー３９を介して摺動軸４１が摺動自在に支持されている。摺動軸４１の端部にはストッパー４２が固定され、その前方側にバネ受け部材４３、さらにその前方側に当接バー４４が固定され、さらにその前方側はブッシュ４５を介して支持ボックス１４に摺動自在に支持されている。ホルダー３９とバネ受け部材４３の間には圧縮バネ４６が介在し、摺動軸４１を常時前方に向けて付勢している。また、支持ボックス１４の内側にエアシリンダ４７が設置され、そのピストンロッド４８が当接バー４４に対向している。
なお、図８に示すように、取付ブロック１９には、摺動軸４１の逃がし凹部（切欠き）４９と、配管部材８の逃がし孔部５１が形成されている。
【００１８】
摺動軸４１の先端は挟圧部材２のスライド部４の後部に固定されている。摺動軸４１が圧縮バネ４６により前方に付勢され、ストッパー４２がホルダー３９に当接した状態のとき、挟圧部材２のスライド部４は本体部３に対し相対的に前進位置にあり、その前面４ａが本体部３の挟圧面３ａと面一の位置にある（図８又は図３（ａ）参照）。
エアシリンダ３１が作動して、上側摺動軸１６が後退し、下側摺動軸１７が前進して挟圧部材１、２が閉じるとき、摺動軸４１は下側摺動軸１７とともに前進するが、このとき、エアシリンダ４７が作動してピストンロッド４８が突出した状態にあり、挟圧部材１、２が完全に閉じる直前、当接部材４４がピストンロッド４８に当接し、圧縮バネ４６の付勢力に抗して摺動軸４１の前進が止められる（図３（ｂ）参照）。一方、上側摺動軸１６の後退と下側摺動軸１７の前進は継続し、挟圧部材１と挟圧部材２の本体部３が閉じる（図３（ｃ）参照）。次にエアシリンダ４７が逆に作動してピストンロッド４８が縮むと、圧縮バネ４６の付勢力により摺動軸４１が前進し、それに伴い挟圧部材２のスライド部４が距離ｄだけ前進し、その前面４ａが本体部３の挟圧面３ａと面一の位置にくる（図３（ｄ）参照）。
【００１９】
なお、以上具体的に説明した脱気方法及び装置は、主として請求項２及び請求項５の発明に対応したものだが、挟圧部材２の本体部３とスライド部４が図１に示す位置で一体化した挟圧部材（つまり、挟圧面に凹溝９が形成され、その上端が挟圧部材の挟圧面に開口した真空通路６に連通した挟圧部材）を想定すれば、それが請求項１及び請求項４の発明に対応したものとなる。その場合、当然、スライド部を前進させて袋口の通路内の液状物を押し出す操作はできないことになる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、液状物からなる充填物又は液状物を含む充填物を充填した袋内の脱気を行う場合において、袋内に付着物や異物等が混入するのが防止され、同時にエアーとともに吸引された液状物が袋口全体に広がるようなこともなく、清掃の手間も余りかからないようにできる。
また、脱気工程の最後に袋内から袋外へ通じる通路を挟圧して、該通路に残留する液状物を押し出し、それも吸引除去することにより、袋口のシール予定部位から液状物を追い出すことができ、噛み込みシールが起こるのをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る挟圧部材の側面断面図である。
【図２】一方の挟圧部材の正面図（一部断面）である。
【図３】本発明に係る脱気方法を順に示す図（一部断面）である。
【図４】本発明に係る脱気装置の側面断面図である。
【図５】その背面断面図である。
【図６】その平面図（一部断面）である。
【図７】摺動軸の作用を説明するための正面断面図である。
【図８】摺動軸の作用を説明するための側面断面図である。
【符号の説明】
１、２挟圧部材
１ａ、３ａ挟圧面
３挟圧部材２の本体部
４挟圧部材２のスライド部
４ａスライド部の前面
６真空通路
９凹溝
１６上側摺動軸
１７下側摺動軸
２４揺動レバー
３１エアシリンダ
３３後側進退ブロック
３５前側進退ブロック
４１摺動軸
４２ストッパー
４４当接バー
４６圧縮バネ
４７エアシリンダ
４８ピストンロッド

Claims

一対の挟圧部材により、袋口を袋内から袋外へ抜ける通路を残して上端縁まで含めて挟圧するとともに、挟圧部材の挟圧面に開口しかつ前記通路の上端に連通する真空通路に真空を作用させ、前記通路を通して袋内のエアー及び余分の液状物を袋外へ吸引し、それらを前記真空通路を通して除去し、さらに袋口の前記通路の部分を該袋口の上端縁まで含めて挟圧し、前記通路の部分にある液状物を当該通路から押し出すとともに、袋外に押し出された液状物を真空通路を通して除去することを特徴とする袋詰め包装機における脱気方法。
前記通路が下拡がりに形成されることを特徴とする請求項１に記載された袋詰め包装機における脱気方法。
上下方向に所定幅を有する平らな挟圧面で袋口を両面から挟圧する一対の挟圧部材を備え、少なくとも一方の挟圧部材は、本体部とその内側にはまり込み挟圧面に対し垂直に進退し得るスライド部からなり、スライド部の上部と本体部との間に一端が真空源に連通する真空通路としての空間が形成され、前記スライド部は前進したときその前面が挟圧面の一部をなし、後退したとき挟圧面側に前記スライド部の下端縁から前記真空通路に達する一定深さの凹溝が形成されることを特徴とする袋詰め包装機における脱気装置。
前記凹溝は、下拡がりに形成されていることを特徴とする請求項３に記載された袋詰め包装機における脱気装置。
前記真空通路に洗浄水供給源に通じる開口が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載された袋詰め包装機における脱気装置。