説明

間欠移送式ロータリー型包装処理装置における気体供給システム及び負圧供給システム

【課題】間欠移送式のロータリー型包装処理装置の気体供給システム又は負圧供給システムの耐久性を改善する。
【解決手段】グリッパー3の間欠回転と同期して間欠回転する同調テーブル17と、同調テーブル17に設置された加圧タンク21,22と、加圧タンクに気体を補充する加圧気体供給装置37からなる。各加圧タンクは気体を導入するための配管接続部23,24を有する。加圧気体供給装置は、それぞれ加圧気体供給源に接続した配管接続部材38,39と、配管接続部材38,39を進退させるエアシリンダ43,44を有する。同調テーブル17の停止時に、配管接続部材38,39が前進し配管接続部23,24と接続して、加圧タンク21内に不活性ガス、加圧タンク22内に加圧エアが補充される。加圧タンク21はガス吹込ノズル4に接続し、加圧タンク22はガス吹込ノズル4のエアシリンダ19に接続している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、容器を容器保持部材で保持して間欠的に移送し、その移送の過程で容器に対し所定の包装処理を施す間欠移送式のロータリー型包装処理装置において、容器保持部材(袋のグリッパー等)や包装処理部材(ガス吹込ノズル、脱気ノズル、真空チャンバー等)に対し気体を供給し又は負圧を供給するための気体又は負圧供給システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ロータリー型包装処理装置において、袋の両側縁を把持するグリッパーのチャック部を開閉させる駆動部に駆動源としてエアシリンダを設置することが記載されている。特許文献2には、グリッパーで両側縁を挟持した袋の内部にガス吹込ノズルを挿入し、袋内に不活性ガスを充填することが記載されている。また、特許文献3,4には、被充填物を充填した袋を真空チャンバー内で真空処理した後、袋内に不活性ガスを吹き込むことが記載されている。そのほか、ロータリー型包装処理装置において、液体充填ノズルや脱気ノズルの昇降、液体充填ノズルの吐出口開閉弁の開閉、キャッピングヘッドの昇降や回転等の駆動部に駆動源としてエアシリンダを設置する場合がある。
これらの容器保持部材(グリッパー等)や包装処理部材(ガス吹込ノズル、真空チャンバー、液体充填ノズル、脱気ノズル、キャッピングヘッド等)を機能させるには、いずれも必要とされる箇所に対し、所定のタイミングで加圧気体又は負圧の供給を行うことが必要である。
【0003】
特許文献1〜4に記載されているように、容器保持部材や包装処理部材が円形の移動経路に沿って複数配置されかつ前記移動経路に沿って連続的又は間欠的に回転移動するロータリー型包装処理装置の場合、当該容器保持部材や包装処理部材への加圧気体又は負圧の供給は、一般的に、装置の非回転部又は装置外に設置した加圧気体供給源(例えばコンプレッサー)又は真空源(例えば真空ポンプ)から、装置に設置したロータリーバルブ又はロータリージョイントを介して行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−298418号公報
【特許文献2】特許第2619795号公報
【特許文献3】特開平6−99934号公報
【特許文献4】特許第2866991号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、ロータリーバルブやロータリージョイントは、その構造上、摺接部が存在するため、耐久性に劣るという問題がある。ロータリーバルブやロータリージョイントの摺接部にリークが生じた場合、容器保持部材や包装処理部材の機能が直ちに損なわれる。
また、ロータリーバルブやロータリージョイントは全て容器保持部材や包装処理部材の移動経路の中心(回転中心)に配置せざるを得ないことから、必然的に設置できる数量に制約があり、メンテナンスや交換作業も煩雑になるという問題もある。
【0006】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、間欠移送式のロータリー型包装処理装置において、耐久性に優れた気体供給システム又は負圧供給システムを提供することを主たる目的とする。また、設置位置や設置数量の自由度を向上でき、メンテナンスや交換作業も容易に行える気体供給システム又は負圧供給システムを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明(請求項1)は、水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置に適用される気体供給システムに関する。このロータリー型包装処理装置には、包装処理部材が容器保持部材の移動経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動するタイプ、包装処理部材が容器保持部材の移動経路の一部範囲に沿って往復動し、往動時に容器保持部材と同期して移動するタイプ、包装処理部材が容器保持部材の移動経路の近傍の定位置に配置されているタイプ、さらにはこのような包装処理部材の2種以上を含むタイプ等、種々のタイプのものが含まれる。
【0008】
前記気体供給システムは、前記容器保持部材の移動経路と同心で前記容器保持部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され前記容器保持部材の駆動部に気体を供給する加圧タンクと、前記加圧タンクに気体を補充する加圧気体供給装置からなり、前記加圧タンクは気体を導入する配管接続部を有し、前記加圧気体供給装置は、加圧気体供給源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記加圧気体供給源に接続した一次側接続部と、前記接続位置において前記加圧タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有する。
この気体供給システムにおいて、加圧気体は容器保持部材の駆動部にエアシリンダが設置されている場合(特許文献1参照)などに、当該駆動部のエアシリンダに供給される。
なお、前記容器保持部材は一般的に間欠回転テーブル(例えば特許文献1参照)に設置されて前記のとおり間欠的に回転移動するが、前記加圧タンクは前記間欠回転テーブルに設置してもよく(前記間欠回転テーブル自体が前記回転移動部である)、あるいは前記間欠回転テーブルとは別に設けた回転移動部に設置してもよい。
【0009】
同様の気体供給システムは、水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記移動経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置(請求項2)、又は、水平面内で円弧形経路を含む移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記円弧形経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、前記円弧形経路に沿って移動する各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置(請求項3)において、前記包装処理部材又はその駆動部に対し気体を供給する場合にも適用できる。
包装処理部材としては例えばガス吹込ノズル(請求項4)等、包装処理部材の駆動部としては例えばガス吹込ノズルの昇降用エアシリンダ等が考えられる。
【0010】
以上の気体供給システムは、次のような具体的な形態をとることができる。
(1)前記加圧タンクが平面視で隣接する容器保持部材の間の位置に設置されている(請求項5)。
(2)前記加圧タンクが前記回転移動部に複数個設置され、配管で互いに連通している(請求項6)。
(3)前記容器が袋であり、前記容器保持部材が袋の両側縁を把持する一対のグリッパーからなり、前記包装処理装置が袋詰め包装機である(請求項7)。
【0011】
また、本発明(請求項8〜14)は、以上説明した間欠移送式ロータリー型包装処理装置に適用される負圧供給システムに関する。
この負圧供給システムは、前記気体供給システムの加圧タンクが真空タンクに、加圧気体供給装置が減圧装置に、加圧気体供給源が真空源に置き換わったもので、他の構成については前記気体供給システムのものと本質的な違いはない。包装処理部材としては、例えば脱気ノズルが考えられる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る気体供給システム又は負圧供給システムは、間欠移送式ロータリー型包装処理装置に容器保持部材と同期して間欠回転する回転移動部を設け、該回転移動部に容器保持部材及び包装処理部材に気体を供給する加圧タンク又は/及び負圧を供給する真空タンクを設置し、前記回転移動部が間欠停止している間に、前記回転移動部の外側に設置した加圧気体供給装置又は負圧供給装置から、前記加圧タンクに加圧気体を供給し又は真空タンクに負圧を供給するようにした。そのため、加圧気体や負圧の供給のためにロータリーバルブやロータリージョイントを設置する必要がなく、摺接部が存在しないため、気体供給システム又は負圧供給システムの耐久性が優れ、リークが生じにくい。
仮にリークが生じるとすれば、加圧タンク又は真空タンクの配管接続部と配管接続部材の二次側接続部が接続又は離脱する瞬間が最も多いと考えられるが、例えば加圧タンクや真空タンクの容量を十分大きくし、あるいは接続時間に余裕を持たせることで、多少のリークが生じても、それによって直ちに容器保持部材や包装処理部材の機能が損なわれることを避けることができる。
【0013】
加圧タンク又は真空タンクはスペースがあれば回転移動部の適所に設置できるので、設置位置及び設置数量の自由度が高い。特に回転移動部の周縁部付近はスペース的に余裕があり、メンテナンスや交換作業も容易となるので好適である。また、配管接続部材の移動装置は回転移動部の外側の非回転部(定位置)に設置され、配管接続部材は退避位置に後退させることができるので、メンテナンスや交換作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係る間欠移送式ロータリー型包装処理装置と気体供給システムを示す平面簡略図である。
【図2】同じく側面簡略図であり、左半分は配管接続部材が退避位置に後退し、右半分は接続位置に前進したときの図である。
【図3】気体供給システムの加圧タンクと配管接続部材の接続箇所近傍の構造を示す断面簡略図である。
【図4】同じく接続箇所近傍の別の構造を示す断面簡略図である。
【図5】本発明に係る別の間欠移送式ロータリー型包装処理装置と気体供給システムを示す平面簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図1〜図5を参照して、本発明に係る間欠移送式ロータリー型包装処理装置における気体供給システム(負圧供給システム)について説明する。
[第1の形態]
第1の形態は、円形の移動経路に沿って間欠移動する容器保持部材と包装処理部材を備えたロータリー型包装処理装置において、前記包装処理部材及びその駆動部に対し気体を供給する気体供給システムに関する。
図1,2に示すロータリー型包装処理装置は、ロータリー型袋移送装置1を備え、その一部として一方向(図1において左回り)に間欠回転するテーブル2と、その周囲に等間隔に配置された複数対(この例では10対)のグリッパー3(本発明でいう容器保持部材)を有する。グリッパー3は、テーブル2の間欠回転に伴い円形の移動経路上を間欠移動し、その間欠移動の間、周知の如く所定のタイミングで一対の挟持部3a,3aを開閉させ、あるいは一対のアーム3b,3bの間隔を広げ又は狭める。
【0016】
図1に示すように、各グリッパー3に対応してガス吹込ノズル4(本発明でいう包装処理部材)が配置されている。ガス吹込ノズル4は、グリッパー3の移動経路と同心の円形移動経路(平面視で前記移動経路とほぼ重なる)上に等間隔で配置され、グリッパー3の間欠回転に同期して同じ向きに間欠回転する。各ガス吹込ノズル4の平面視の位置は、対応するグリッパー3の対向する一対の挟持部3a,3aの中間位置に設定されている。ガス吹込ノズル4は、前記円形移動経路を間欠移動する間、所定のタイミングでガスの吹き出しを行い、かつ昇降する。なお、ガス吹込ノズル4は、袋5に挿入される下端部が偏平形状(例えば特開平11-268709号公報参照)をしている。
【0017】
テーブル2の間欠回転に伴い、各グリッパー3は水平面内で前記移動経路に沿って間欠的に移動し、テーブル2(グリッパー3)が一回転する間に、グリッパー3への袋5の供給及びグリッパー3による袋5の両側縁の挟持(本発明でいう保持)、グリッパー3に両側縁を挟持された袋5への固形物の充填、ガス吹込ノズル4による袋5へのガス吹き込み(袋内のガス置換)、袋5の開口部(袋口)のシール等の種々の包装処理操作が実施される。なお、この例ではグリッパー3の移動経路は袋5の移送経路にほぼ一致し、袋5はグリッパー3に挟持され、前記移送経路を等角度間隔で間欠的に移送される。
テーブル2の一回転は10回の停止と移動からなり、計10工程にわたり各種の包装処理操作が実施される。
【0018】
図1を参照してより具体的に説明すると、第1工程は給袋工程であり、グリッパー3の停止位置(1番目の停止位置(I))近傍に、該グリッパー3に袋5を供給するコンベアマガジン式給袋装置6が配置されている。供給される袋5は上縁が開口した袋で、グリッパー3により開口部(袋口)付近の両側縁を挟持され、開口部を上向きにして吊り下げられる。
第2工程は印字工程であり、グリッパー3の停止位置(2番目の停止位置(II))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5の袋面に日付等を印字する印字装置7が配置されている。
【0019】
第3工程は印字検査工程であり、グリッパー3の停止位置(3番目の停止位置(III))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5に施された印字を検査する印字検査装置8が配置されている。
第4工程は開口工程であり、グリッパー3の停止位置(4番目の停止位置(IV))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5の袋口を開口する開口装置9が配置されている。この開口装置9は、互いに接離可能な一対の吸着部材(吸盤)を有する。なお、この第4工程において、ガス吹込ノズル4の下端からガスの吹き込み(ガスの吹き出し)が開始される。このときガス吹込ノズル4の下端は袋5の上に位置しているが、続いてこの停止位置から次の5番目の停止位置に向けて移動中にガス吹込ノズル4が下降し、袋5内に挿入される。
【0020】
第5工程は被包装物の充填工程であり、グリッパー3の停止位置(5番目の停止位置(V))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5に被包装物を投入するためのホッパー11が配置されている。この例ではホッパー11は縦に2分割(ホッパー片11a,11b)されており、ホッパー片11a,11bは所定のタイミングで開いて互いに離れ又は閉じて筒状となり、かつ昇降する。ホッパー片11a、11bが開いたときは、グリッパー3と共に移動するガス吹込ノズル4との干渉が回避される。
グリッパー3(袋5)及びガス吹込ノズル4が移動して5番目の停止位置に停止するまでは、ホッパー片11a、11bが開いた状態で上昇位置にあり、袋5はホッパー片11a,11bの下を、ガス吹込ノズル4は開いたホッパー片11a,11bの間を通過して5番目の停止位置に到達する。グリッパー3及びガス吹込ノズル4が5番目の停止位置に停止すると、ホッパー片11a、11bが閉じて筒状となり、続いて下降し下端部が袋口から袋5内に挿入され、図示しない被包装物投入装置により、ホッパー11を介して袋5内に被包装物が投入される。グリッパー3(袋5)及びガス吹込ノズル4が5番目の停止位置から次の6番目の停止位置に向けて移動を開始する前に、ホッパー11が上昇して下端が袋5から抜け出し、次いでホッパー片11a、11bが開く。この間もガス吹込ノズル4による袋5内へのガス吹き込みは継続している。
【0021】
第6,7,8工程はガス吹込工程であり、5番目の停止位置から移動を開始したグリッパー3(袋5)及びガス吹込ノズル4が、6番目の停止位置(VI)及び7番目の停止位置(VII)で停止しながら、8番目の停止位置(VIII)まで間欠移動する間、ガス吹き込みが継続している。なお、8番目の停止位置では、グリッパー3のアーム3b,3bの間隔が広がり、これにより袋5の袋口が幅方向に引っ張られて緊張し閉じられる。
グリッパー3(袋5)及びガス吹込ノズル4が8番目の停止位置から次の9番目の停止位置に向けて移動中に、ガス吹込ノズル4が上昇して袋5から抜け出し、ガス吹き込み(ガスの吹き出し)も停止する。
【0022】
第9工程は袋口のシール工程であり、グリッパー3の停止位置(9番目の停止位置(IX))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5の袋口に熱シールを行うシール装置12が配置されている。シール装置12は一対のシールバーを有する。
第10工程はシール部冷却及び製品放出工程であり、グリッパー3の停止位置(10番目の停止位置(X))近傍に、該グリッパー3に挟持された袋5のシール部を冷却するシール部冷却装置13及び製品袋搬出コンベア14が配置されている。シール装部冷却装置13はシール部を挟持して冷却する一対の冷却バーを有する。
第10工程においてグリッパー3の挟持部が開き、続いて前記冷却バーが開いて、製品となった袋5が落下し、製品袋搬出コンベア14を介して機外に放出される。
【0023】
次に、ガス吹込ノズル4に以上説明した包装処理操作を行わせるための気体供給システムについて、図1〜3を参照して説明する。
機台10上にテーブル2が設置され、その周縁部に10組のグリッパー3が等間隔で配置されている。テーブル2の周囲の機台10上にフレーム15が設置され、フレーム15にサーボモータ16が設置され、同調テーブル17(本発明でいう回転移動部)がサーボモータ16の駆動軸18の下端に水平に固定されている。同調テーブル17は同じく水平に設置されたテーブル2の直上に位置し、テーブル2と同心(回転軸心が一致)であり、かつサーボモータ16の駆動によりテーブル2と同期して(一緒に)同じ方向に間欠的に回転する。
【0024】
同調テーブル17の上面には、各グリッパー3に対応して複数個(この例では10個)の取付プレート20が固定され、各取付プレート20の先にガス吹込ノズル4を昇降させる復動エアシリンダ19が固定され、エアシリンダ19のピストンロッド19aの先に、ガス吹込ノズル4が下向きに固定されている。
テーブル2が間欠回転するとグリッパー3(及び袋5)が水平面内で円形の移動経路に沿って間欠的に回転移動し、また、テーブル2の間欠回転に同期して同調テーブル17が間欠回転すると、ガス吹込ノズル4がグリッパー3の移動経路と同心の円形移動経路に沿って間欠移動する。
【0025】
また、同調テーブル17の上面の周縁部には、同一構造の加圧タンク21と加圧タンク22を上下に重ねた組が等間隔で複数組、同調テーブル17の中心から等距離の位置に設置されている。なお、前記取付プレート20は加圧タンク21,22に隣接する位置に立設している。各組の加圧タンク21,22はそれぞれ各ガス吹込ノズル4及びその駆動部(エアシリンダ19)に対応して設置されたもので、ガス吹込ノズル4の数と同じく10組あり、図1に示すように、平面視で隣接するグリッパー3,3の間の位置に設置されている。同調テーブル17が間欠回転すると、この加圧タンク21,22も円形移動経路に沿って間欠的に回転する。
【0026】
加圧タンク21,22は、円形移動経路の半径方向外向きの位置にそれぞれ配管接続部23,24を有する。図3に示すように、配管接続部23,24はタンク内に通じる内部通路25を有し、内部通路25の途中に逆止弁26が設置され、内部通路25の外側端部は前記円形移動経路の半径方向外向きに開口している。この開口側(接続部27)が後述する配管接続部材38,39との接続部となる。
加圧タンク21は、途中にローラレバータイプの切換弁28(メカニカルバルブ)が設置されたガス供給配管29を通してガス吹込ノズル4に接続している。同調テーブル17が回転し切換弁28が回転すると、ローラ31がフレーム15に設置(固定)された円板カム32に沿って転動し、レバーが揺動して、切換弁28が所定のタイミングで開閉作動する。これにより、加圧タンク21からガス吹込ノズル4に、所定のタイミングで気体(例えば不活性ガス)が供給される。
【0027】
加圧タンク22は、途中にローラレバータイプの切換弁33(メカニカルバルブ)が設置された加圧エア供給配管34を通してガス吹込ノズル4のエアシリンダ19の2つのポートに接続している。同調テーブル17が回転し切換弁33が回転すると、ローラ35がフレーム15に設置(固定)された円板カム36に沿って転動し、レバーが揺動して、切換弁33が所定のタイミングで切換作動する。これにより、加圧タンク22からエアシリンダ19の2つのポートのいずれかに、所定のタイミングで気体(加圧エア)が供給される。
【0028】
同調テーブル17の近傍に加圧気体供給装置37が設置されている。加圧気体供給装置37は、図示しない加圧気体供給源(この例では不活性ガス供給源と加圧エア供給源の2種とする)と、加圧タンク21,22に対する加圧気体補充時にそれぞれの配管接続部23,24に接続される配管接続部材38,39と、前記配管接続部材38,39を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ同調テーブル17が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置41からなる。移動装置41は同調テーブル17の近傍の定位置、具体的には同調テーブル17の周縁部外側近傍の定位置に設置されている。移動装置41は、機台10上に立設するスタンド42と、スタンド42に固定された上下の復動エアシリンダ43,44からなり、該エアシリンダ43,44のピストンロッドの先端に、配管接続部材38,39が設置されている。
【0029】
配管接続部材38,39には、詳しくは図3を参照して後述するが、切換弁(電磁弁)45,46が設置された配管47,48を介して図示しない不活性ガス供給源又は加圧エア供給源に接続されている。
全ての加圧タンク21は互いに配管49を介して連通している。加圧タンク22も同様である。これにより、10個の加圧タンク21及び10個の加圧タンク22は、それぞれ実質的に1つの大きい加圧タンクとして機能する。
また、図示しない加圧エア供給源が、エアシリンダ43,44を作動させるため、配管51〜54を介してエアシリンダ43,44の各2つのポートに接続している。
【0030】
エアシリンダ43,44が作動することで、配管接続部材38,39は水平面内で進退する。配管接続部材38,39の進退方向は、加圧タンク21,22の円形移動経路の半径方向(前記円形移動経路の中心Oを通るラインLの方向)に設定され、配管接続部材38,39の高さは加圧タンク21,22の配管接続部23,24と同じ高さに設定されている。移動装置41の平面視の位置は、同調テーブル17が停止して加圧タンク21,22の配管接続部23,24が停止したとき、該配管接続部23,24が配管接続部材38,39とラインL上で対向するように設定されている。
加圧タンク21,22が隣接するグリッパー3,3の間に設置されているため、進退する配管接続部材38,39がグリッパー3と干渉し合うことが防止される。
なお、加圧気体供給装置37(配管接続部材38,39と移動装置41)は同調テーブル17の外側の対称位置に1台ずつ設置されている。従って、全ての加圧タンク21,22は一回転に2回、不活性ガスと加圧エアの補充を受ける。不活性ガス供給源と加圧エア供給源は2台の加圧気体供給装置37で共通でよい。
【0031】
図3には、同調テーブル17が停止し、加圧タンク21,22の配管接続部23,24が、配管接続部材38,39と対向する位置に停止し、両者が正面で向き合ったときの状態が示されている。
図3に示すように、配管接続部材38は内部通路55を有し、この内部通路55が開口する一方の端が一次側接続部56であり、一次側接続部56は切換弁(電磁弁)45が設置された配管47を介して図示しない不活性ガス供給源に接続されている。一方、内部通路55が開口する他方の端が二次側接続部57であり、こちらは配管接続部23の接続部27に対向して開口している。配管接続部材38の二次側接続部57にはパッキン38aが取り付けられている。配管接続部材39も配管接続部材38と同様の構造を有するが、一次側接続部は不活性ガス供給源でなく加圧エア供給源に接続される。
配管接続部材38は(配管接続部材39も同様)、後端にストッパー部58を有する摺動軸59を介し、エアシリンダ43のピストンロッド43aの先端に固定された支持プレート62に摺動自在に設置され、圧縮バネ63により前方に向けて常時付勢されている。
【0032】
次に、加圧気体供給装置37の作動のステップを順に説明する。なお、2台の加圧気体供給装置37,37が作動している間も、ロータリー型包装処理装置の各停止位置において、それぞれの包装処理操作が行われている。
(1)配管接続部材38,39は、同調テーブル17が回転しているときは退避位置にあり、テーブル2及び同調テーブル17の回転に伴って回転移動する各種部材(例えば吹込ノズル4)の移動経路から退避している。図3において、退避位置に後退した配管接続部材38が実線で、接続位置に前進した配管接続部材38が二点鎖線で示されている。
【0033】
(2)同調テーブル17が停止すると、加圧タンク21,22の配管接続部23,24は、配管接続部材38,39と対向する位置に停止し、配管接続部23,24と配管接続部材38,39は正面で向き合う。
(3)エアシリンダ43,44が作動し、配管接続部材38,39が退避位置から接続位置に向けて前進し、配管接続部材38,39の二次側接続部(図3には配管接続部材38の二次側接続部57のみ図示)が、加圧タンク21,22の配管接続部23,24に当接し、配管接続部材38,39と配管接続部23,24は互いに接続される。
【0034】
(4)切換弁45が作動して不活性ガス供給源と配管接続部材38が連通する。これにより、配管接続部材38及び配管接続部23(逆止弁26を含む)を介して加圧タンク21内に加圧された不活性ガスが補充される。同時に加圧タンク22にも加圧エアが補充される。
(5)切換弁45が逆に作動して不活性ガス供給源と配管接続部材38の連通が停止する。同時に加圧ガス供給源と配管接続部材39の連通も停止する。
(6)エアシリンダ43,44が逆に作動し、配管接続部材38,39が接続位置から退避位置に後退する。その後、同調テーブル17が回転を開始する。
以上のステップが、テーブル2及び同調テーブル17の1回の間欠回転−停止毎に行われる。
【0035】
図4は、加圧気体供給装置の特に配管接続部材38と移動装置の別の設置形態、及び加圧タンク21の特に配管接続部23の別の断面構造を示す図である。図4において、図3のものと実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
図1〜3に示す加圧気体供給装置37では、移動装置41のエアシリンダ43は水平に設置され、配管接続部材38は水平方向に進退していたが、図4の例では、移動装置のエアシリンダ(ピストンロッド43aのみ図示)は垂直方向に設置され、配管接続部材38は上下方向に進退する。また、図1〜3に示す加圧タンク21の配管接続部23は、開口(接続部27)が水平方向外向きであり、配管接続部材38の二次側接続部57が水平方向内向きであったが、図4の例では、配管接続部23の開口(接続部27)が下向きとされ、配管接続部材38の二次側接続部57が上向きとされている。
そのほか、図4の例では、ガス供給配管29が配管接続部23の通路25から分岐した通路25aに接続している。
図4の例では、移動装置は同調テーブル17の周縁部近傍の定位置に設置される。
【0036】
[第2の形態]
第2の形態は、レーストラック形移動経路に沿って間欠移動する容器保持部材と、円形移動経路に沿って間欠移動する包装処理部材を備えた間欠移送式ロータリー型包装処理装置において、前記包装処理部材及びその駆動部に対し気体を供給する気体供給システムに関する。
図5に示すロータリー型包装処理装置は、グリッパー3がレーストラック形の移動経路を有し、ガス吹込ノズル4が円形の移動経路を有する。図5において、図1〜3のものと実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
図5に示すロータリー型包装処理装置は、主として、(a)グリッパー3が、両端が円弧状(半円状)でその間が直線状であるレーストラック形の移動経路に沿って等間隔で配置され、前記移動経路に沿って一方向(この例では右方向)に間欠的に回転移動し、(b)ガス吹込ノズル4は、グリッパー3の円弧状の移動経路に沿って移動する間のみ、前記グリッパー3と同期して(一緒に)同方向に間欠的に回転移動する点で、グリッパー3が円形の移動経路を有する図1〜3に示すロータリー型包装処理装置と異なる。
【0037】
図5に示すロータリー型包装処理装置では、図示は省略しているが、給袋工程、印字工程、印字検査工程、開口工程、被包装物の充填工程、袋口のシール工程、シール部冷却及び製品放出工程等は、グリッパー3が直線状の移動経路を間欠的に移動している間に行われる。従って、コンベアマガジン式給袋装置、印字装置、印字検査装置、開口装置、ホッパー及び被包装物投入装置、シール装置、シール部冷却装置、及び製品袋搬出コンベアが、前記直線状の移動経路に沿って配置されている。
一方、ガス吹込工程は、被包装物の充填工程後に、前記円弧状の移動経路において行われる。
【0038】
図5に示すロータリー型包装処理装置では、気体供給システム(同調テーブル17、加圧タンク21,22、配管接続部23,24、不活性ガス供給源、加圧エア供給源、配管接続部材38,39、移動装置41、切換弁45,46等)の構成、及び加圧気体供給装置37の作動のステップは、本質的に図1〜3に示すロータリー型包装処理装置のものと同じでよい。ガス吹込ノズル4が同調テーブル17の周囲に取り付けられている点も同じでよい。
そして、グリッパー3の前記円弧状の移動経路の範囲内において、グリッパー3が間欠的に回転移動するのに同調して同調テーブル17が間欠回転し、それに伴いガス吹込ノズル4がグリッパー3と同期して回転移動し、所定のタイミングでガス吹き込みの開始及び停止、ガス吹込ノズル4の昇降を行う。この点も、図1〜3に示すロータリー型包装処理装置のものと本質的に同じである。
【0039】
[第3の形態]
第3の形態は、円形の移動経路に沿って間欠移動する容器保持部材を備えたロータリー型包装処理装置において、前記容器保持部材の駆動部に対し気体を供給する気体供給システムに関する。
この気体供給システムは、ロータリー式包装処理装置において、例えば容器保持装置がグリッパーで、そのチャック部を開閉させる駆動部がエアシリンダ(特許文献1参照)からなる場合に、前記エアシリンダに加圧エアを供給する場合に適用される。気体供給システムとして、加圧タンクからの加圧エアの供給先が、ガス吹込ノズル4の駆動部(エアシリンダ19)ではなく、グリッパーの駆動部(エアシリンダ)である点を除いて、前記第1の形態に開示した気体供給システムをそのまま用いることができる。
【0040】
例えば、図1,2に示したロータリー式包装処理装置において、グリッパー3がチャック部の開閉をエアシリンダで駆動するタイプであり、これに本発明に係る気体供給システムを適用する場合、同調テーブル17に、加圧タンク21,22のほかに3番目の加圧タンク(加圧タンク22と同様のもの)を各グリッパー3に対応して設置し、該加圧タンクをグリッパー3のエアシリンダに切換弁を介して接続し、かつ加圧気体供給装置37に前記加圧タンクの配管接続部に接続する配管接続部材を設置すればよい。
【0041】
[第4の形態]
第4の形態は、本発明に係る負圧供給システムに関する。負圧供給システムは、加圧気体(正圧)でなく真空(負圧)を供給するという違いはあるが、基本的なシステム構成は気体供給システムと変わらない。
負圧供給システムは、例えば図1,2に示したロータリー式包装処理装置において、ガス吹込ノズル4が仮に脱気ノズルだとした場合に、該脱気ノズルに対し負圧を供給するためのものである。その場合、システム構成としては、加圧タンク21を真空タンクとし、加圧気体供給源を真空源として、脱気ノズルに負圧を供給できるようにすればよい。なお、脱気ノズルの昇降及び脱気のタイミングは、ガス吹込ノズルの昇降及びガス吹き込みのタイミングとは異なる。
【0042】
以上、本発明の気体供給システム又は負圧供給システムの第1〜第4の形態について説明したが、本発明は以上の形態に限らず、例えば下記のような種々の形態をとることができる。
(1)上記の気体供給システムでは、テーブル2とは別に同調テーブル17を設け、この同調テーブル17に加圧タンク21,22、ガス吹込ノズル4、エアシリンダ19等を設置したが、スペースが確保できるのであれば、同調テーブル17を省略し、これらの部材をグリッパー3と共にテーブル2に設置することもできる。加圧タンク21,22がテーブル2に設置される場合、このテーブル2自体が本発明でいう回転移動部ということになる。
(2)上記の気体供給システムでは、同調テーブル17の駆動源(モータ18)をテーブル2の駆動源(図示せず)から独立させたが、両者の駆動源は共通であってもよい。
【0043】
(3)上記の気体供給システムでは、加圧タンク21,22は間欠回転する各ガス吹込ノズル4及びエアシリンダ19に対応してそれぞれ同数個設置したが、1個又は同数未満の複数個設置するなど、設置数は任意に設定できる。同数未満であれば、1つの加圧タンクから複数のガス吹込ノズル4又はエアシリンダ19に供給することになる。ただし、テーブル2と同調テーブル17の停止毎に加圧ガスの補充を行うことが操業の安定性の観点で望ましく、そのためには同数個設置して個々の加圧タンクに配管接続部を設けるか(第1〜第4の形態)、同数未満設置した場合は1つのタンクに2以上の配管接続部を設ける必要がある。負圧供給システムの真空タンクも同様である。
【0044】
(4)上記の例では、加圧タンク21,22はそれぞれ配管を介して互いに連通させたため、それぞれ10個の加圧タンクが実質的に1つの大きい加圧タンクとして機能するようになっており、これにより例えば1つの加圧タンクにおいて加圧気体補充時に小さいリーク等があったとしても、全体としてその影響が小さくなり、直ちに操業停止という事態は避けられる。しかし、全ての又は一部の加圧タンクを互いに連通させることは必須ではない。負圧供給システムの真空タンクも同様である。
【0045】
(5)上記の例では、加圧気体供給装置37を同調テーブル17の回転中心Oを挟んだ対称位置(図1)又はほぼ対称位置(図5)に計2台設置したが、この設置数は1台でも複数台でも任意に選択できる。ガス置換のためのガス吹込ノズルのように気体消費量が多い場合、複数台設置して加圧タンクが一回転する間に複数回補充できるようにするのが望ましい。
(6)上記の例では、配管接続部材38,39の配管47,48に切換弁45,46を設置し、配管接続部23,24の内部通路25に逆止弁25を設置し、切換弁45,46の作動により不活性ガス供給源又は加圧エア供給源と加圧タンク21,22を連通させたが、切換弁45,46及び逆止弁25の代わりに、配管接続部材38,39の二次側接続部57と配管接続部23,24の接続部27に、接続時にのみ自動的に連通する市販のカプラーを設置してもよい。負圧供給システムの配管接続部材及び配管接続部も同様である。
【0046】
(7)上記の例では、配管接続部材38,39をエアシリンダ43,44により進退させたが、機械カム、モータ等、他の手段によることもできる。
(8)従来のロータリーバルブやロータリージョイントを用いた気体供給システム及び負圧供給システムと、本発明に係る気体供給システム及び負圧供給システムを併存させることができる。例えば図1,2に記載したロータリー型包装処理装置において、エアシリンダ19に対する加圧エアの供給を本発明に係る気体供給システムで行い、ガス吹込ノズル4に対する不活性ガスの供給を従来のロータリーバルブやロータリージョイントを用いて行うこと等が考えられる。
【符号の説明】
【0047】
2 テーブル
3 グリッパー
4 ガス吹込ノズル
17 同調テーブル
19,43,44 エアシリンダ
21,22 加圧タンク
23,24 加圧タンクの配管接続部
25 配管接続部の内部通路
27 配管接続部の開口部
28,33,45,46 切換弁
29,34、47〜49,51〜54 配管
37 加圧気体供給装置
38,39 配管接続部材
41 移動装置
55 配管接続部材の内部通路
56 配管接続部材の一次側接続部
57 配管接続部材の二次側接続部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における気体供給システムであり、前記容器保持部材の移動経路と同心で前記容器保持部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され、前記容器保持部材の駆動部に気体を供給する加圧タンクと、前記加圧タンクに気体を補充する加圧気体供給装置からなり、前記加圧タンクは気体を導入する配管接続部を有し、前記加圧気体供給装置は、加圧気体供給源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記加圧気体供給源に接続した一次側接続部と、前記接続位置において前記加圧タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有することを特徴とするロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項2】
水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記移動経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における気体供給システムであり、前記包装処理部材の円形移動経路と同心で前記包装処理部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され、前記包装処理部材又はその駆動部に気体を供給する加圧タンクと、前記加圧タンクに気体を補充する加圧気体供給装置からなり、前記加圧タンクは気体を導入する配管接続部を有し、前記加圧気体供給装置は、加圧気体供給源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記加圧気体供給源に接続した一次側接続部と、前記接続位置において前記加圧タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有することを特徴とするロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項3】
水平面内で円弧形経路を含む移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記円弧形経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、前記円弧形経路に沿って移動する各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における気体供給システムであり、前記包装処理部材の円形移動経路と同心で前記包装処理部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され、前記包装処理部材又はその駆動部に気体を供給する加圧タンクと、前記加圧タンクに気体を補充する加圧気体供給装置からなり、前記加圧タンクは気体を導入する配管接続部を有し、前記加圧気体供給装置は、加圧気体供給源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記加圧気体供給源に接続した一次側接続部と、前記接続位置において前記加圧タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有することを特徴とするロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項4】
前記包装処理部材が容器内へのガス吹込ノズルであり、前記加圧タンクが前記ガス吹込ノズルに配管を介して接続し、該ガス吹込ノズルに気体を供給することを特徴とする請求項2又は3に記載されたロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項5】
前記加圧タンクが平面視で隣接する容器保持部材の間の位置に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ロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項6】
前記加圧タンクが前記回転移動部に複数個設置され、配管で互いに連通し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ロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項7】
前記容器が袋であり、前記容器保持部材が袋の両側縁を把持する一対のグリッパーからなり、前記包装処理装置が袋詰め包装機であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載されたロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項8】
水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における負圧供給システムであり、前記容器保持部材の移動経路と同心で前記容器保持部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され、前記容器保持部材の駆動部に負圧を供給する真空タンクと、前記真空タンク内を減圧する減圧装置からなり、前記真空タンクは減圧のための配管接続部を有し、前記減圧装置は、真空源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記真空源に接続した一次側接続部と、前記接続位置にきたとき前記真空タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有することを特徴とするロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。
【請求項9】
水平面内で円形の移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記移動経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における負圧供給システムであり、前記包装処理部材の円形移動経路と同心で前記包装処理部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され、前記包装処理部材又はその駆動部に負圧を供給する真空タンクと、前記真空タンク内を減圧する減圧装置からなり、前記真空タンクは減圧のための配管接続部を有し、前記減圧装置は、真空源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記真空源に接続した一次側接続部と、前記接続位置にきたとき前記真空タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有しすることを特徴とするロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。
【請求項10】
水平面内で円弧形経路を含む移動経路に沿って等間隔で配置され前記移動経路に沿って一方向に間欠的に回転移動する容器保持部材と、前記円弧形経路と同心の円形移動経路上に各容器保持部材に対応して等間隔で配置され、前記円弧形経路に沿って移動する各容器保持部材と同期して一方向に間欠的に回転移動する包装処理部材を備え、前記容器保持部材が間欠的に回転移動する過程で前記容器保持部材に対し容器を供給し、前記容器保持部材に保持された容器に対し前記包装処理部材により所定の包装処理操作を行うようにしたロータリー型包装処理装置における負圧供給システムであり、前記包装処理部材の円形移動経路と同心で前記包装処理部材と同期して一方向に間欠回転する回転移動部に設置され前記包装処理部材又はその駆動部に負圧を供給する真空タンクと、前記真空タンク内を減圧する減圧装置からなり、前記真空タンクは減圧のための配管接続部を有し、前記減圧装置は、真空源と、接続位置と退避位置の間を進退可能に設置された配管接続部材と、定位置に設置されて前記配管接続部材を接続位置と退避位置の間で進退させ、かつ前記回転移動部が停止している間のみ前記接続位置に位置させる移動装置からなり、前記配管接続部材は前記真空源に接続した一次側接続部と、前記接続位置にきたとき前記真空タンクの配管接続部に接続する二次側接続部を有することを特徴とするロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。
【請求項11】
前記包装処理部材が容器内の脱気ノズルであり、前記真空タンクが前記脱気ノズルに配管を介して接続し、該脱気ノズルに負圧を供給することを特徴とする請求項8又は9に記載されたロータリー型包装処理装置における気体供給システム。
【請求項12】
前記真空タンクが平面視で隣接する容器保持部材の間の位置に設置されていることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載されたロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。
【請求項13】
前記真空タンクが前記回転移動部に複数個設置され、配管で互いに連通していることを特徴とする請求項7〜12のいずれかに記載されたロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。
【請求項14】
前記容器が袋であり、前記容器保持部材が袋の両側縁を把持する一対のグリッパーからなり、前記包装処理装置が袋詰め包装機であることを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載されたロータリー型包装処理装置における負圧供給システム。

【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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【公開番号】特開2012−192945(P2012−192945A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−56824(P2011−56824)
【出願日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【出願人】(000222727)東洋自動機株式会社 (91)
【Fターム(参考)】