JPH0627521Y2 - 包装機用充填パイプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、少くとも１対の材料ウエブから１列の相互に
連結された包装容器ブランクを形成し、内容液を充填密
封して包装容器を製造するようにした液体食品包装機に
おいて、連続的に移動する包装容器ブランクのそれぞれ
に対し、該ブランクが充填密封されて包装容器に完成す
るとき、ワインなどの残留空気による風味の低下をきら
う液体内容物を包装容器内の液面の上部空間（ヘッドス
ペース）を無くして完全充填するために包装機械に使用
される包装容器用充填パイプに関する。

〔従来の技術〕

従来、液体食品包装機の中で包装材料の無駄を最少とす
るために第１の連続ウエブ材と第２の連続ウエブ材を組
合せ接合して一連の相互に連結された空洞（包装容器ブ
ランク）を形成し、該空洞に液体内容物を充填し各個に
分離して包装容器を製造するようにした機械が特公昭５
６−４３９２６号公報に記載されており、包装材料の第
１の連続ウエブ材を折曲げて一連の相互に接続されたＵ
字形の分片を形成し、第２の連続ウエブ材の両端縁部に
沿って一連の相対する端部フラップ（耳部）を形成し、
これを折曲げて第１のウエブ材の縁部に重ねて両側部を
接合し一連の空洞を形成して液体内容物を充填するよう
にしている。この際、充填されるべき液体内容物は、形
成された包装容器ブランクに対し、第２のウエブ材の下
方で第１のウエブ材の位置するＵ字形の型の上方に配置
された長くて狭く偏平な断面を有する斜に傾斜した充填
管を通して充填される。充填後第２のウエブ材の中央区
域は平坦化されシール装置及び切断装置により連続する
各容器の間がシールされ切断されて各個の包装容器に分
離される。上記に述べた包装機械に於ては、充填パイプ
はその底端部がカットされた形状で高粘性の液体内容物
や強力に泡を形成しない内容物に適している。また、泡
を形成する傾向にある内容物のために改良さた充填管が
米国特許第4,222,417号明細書に記載されている。該充
填パイプは、細長い基板の上側面に複数枚の案内羽根を
備えたノズル部を有するもの、及び長方形の基板の下方
に配給室が形成され、配給室と注入経路間を連通する多
数の孔が該板に穿設され、案内羽根（案内板）が基板の
両側縁の間に基板を横切って設けられたノズル部を有す
るもので何れの充填パイプも充填に際し気泡の混入を防
ぐようにしたものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の底端部がカットされた形状の充填パイプでは、強
力に泡を形成する傾向にある内容物に関しては、泡が形
成された際内容物に混入した空気泡が完全な充填を妨
げ、内容物の量が不正確になるという問題を生じ、この
問題は特に高速運転の際に発生し、これを改善するため
基板上に案内羽根を有する前述の充填パイプが提案され
た。然し乍ら上記の何れの充填パイプにおいても、充填
密封後の包装容器完成時に容器内に液面上部空間なしに
完全に液体内容物を充填するためには、充填工程におい
て連続する包装容器ブランク内に完全充填された状態で
密封する必要がある。この際、斜め下方に連続移動する
空洞である包装容器ブランク列に対して貯溜タンクから
計量ポンプにより所定の流量が正確に充填管に供給され
て、該容器ブランク内への完全充填位置より若干上方の
ブランク列の位置にコンスタンスに液面を維持しなけれ
ばならない。充填に際し、容器内に若干の液面上部空間
を設ける場合は流量の誤差は各容器毎に吸収されるため
計量ポンプからの設定された流量の誤差範囲内で支障な
く充填を行うことができるが、該上部空間のない完全充
填の場合は包装容器ブランクの移動速度と充填パイプか
らの流量とを正確に適合させる必要がありこのことは現
実には極めて困難であって、流量が所定量より不足する
と各容器ブランクに対する充填が不完全となり、流量が
所定量より多いと余分の量が蓄積して逐次容器ブランク
列に対する液面が上昇しトラブルを起すという問題があ
る。

本考案は上記の点に鑑みてなされたものであって、連続
移動する空洞である包装容器ブランク列に対し所定位置
（ノズル部より上流の所定位置）に液面をコンスタント
に維持し安定して完全充填を行うことのできる包装機用
充填パイプを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案においては、少くとも１対のウエブ(5)，(6)から
形成され相互に連結された包装容器ブランク(8)内に、
包装容器完成時液面上部空間なしに液体内容物(40)を完
全に充填するべく、該液体内容物(40)を送るための送出
パイプ(16)に連続して該パイプ(16)と底面中央部が同一
面に合致して下流方向に所定長の間、底面が平坦で巾が
前記送出パイプ(16)より広巾で前記包装容器ブランク
(8)と液連通し、かつ、高さが徐々に減少したノズル部
(17)を形成する。一方、液面を充填パイプ(15)の所定位
置に維持するために、該充填パイプ(15)へ送出する流量
を増減する計量ポンプ(2)を制御する制御装置へ信号を
送る液面感知器(23)を、前記送出パイプ(16)と平行に、
かつ、末端の検出部(24)が前記ノズル部(17)の流出口か
ら上流側に所定距離離れて位置するように取付けて包装
機用充填パイプを構成している。

〔作用〕

本考案の充填パイプでは、送出パイプ(16)を経てノズル
部(7)から包装容器ブランク(8)の列に流入した液体内容
物は、一種の筒状となった包装容器ブランク列の下方の
シールされた上方に流入して該内容物の液面が上昇し、
送出パイプ(16)と平行に設けられた液面感知器(23)の検
出部(24)が浸漬状態になると、該検出部(24)を備えた液
面感知器(23)に接続された図示しない制御装置に信号が
送られ該制御装置により計量ポンプ(2)が制御され充填
パイプ(15)に流入する流量が制御されて該流量が低下乃
至停止する。

充填作業の進行に伴い液面が降下すると検出部(24)の浸
漬は解除され其の信号により上記制御装置が働いて計量
ポンプ(2)による充填パイプ(15)への流入が増加され液
面を常に所定の位置（範囲）のレベルに維持するように
働く。このようにして、連続移動する包装容器ブランク
は完全充填の状態で封緘部で各容器の間が封緘され、切
断部で個々に切断されて液面上部材空間のない完全充填
された包装容器ユニット(9)が完成する。

〔実施例〕

本考案の実施例を添付の図面に基づいて説明する。

第１図は、本考案の充填パイプの末端の要部を示す平面
図であって、該パイプは第３図に示す包装機械本体の包
装容器の成形・充填部において使用される。

第３図に於て、符号(1)で示されるものは該成形・充填
部を備えた包装機械本体フレームを示し、図示しない左
方にある包装材料のセクションより容器本体形成用の１
対の包装材料ウエブ(5)，(6)及び包装容器の口部の取除
き獲る蓋(7a)（第６図参照）の材料としての均質なプラ
スチックの条片材料(7)がそれぞれ図示しない複数個の
いわゆるローラスタンドに支持された貯蔵ロールから導
かれる。上記包装材料ウエブ(5)，(6)は、それぞれ例え
ば均質なポリスチレンの層で両側面を被覆されたポリス
チレン材料の押し出された泡状プラスチックのウエブか
らなり、包装機械本体部（第３図）において該１対の包
装材料ウエブ(5)，(6)および条片材料(7)は、連続した
空洞の包装容器ブランク(8)に形成され、内容物を充填
されて第６図に示すごとく第１の材料ウエブ(5)からは
包装容器ユニット(9)の円弧状の側壁(5a)，第２図の包
装材料ウエブ(6)からは上下の壁部(6a)及び平坦な側壁
(6b)が形成され、条片材料(7)からは注出口の蓋(7a)が
形成される。

包装機械本体のフレーム(1)には、回転ドラム(10)が支
持され、該回転ドラム(10)上に包装材料ウエブ(6)が案
内ローラ(25)により案内され、加工作業が該ドラムの周
縁に沿ったステーションで行われる。また、該フレーム
(1)には包装材料ウエブ(5)を成形する機構(11)が具備さ
れる。該機構(11)は無端チエーンに取付けられた可動の
型(12)を有し、該型は第３図において時計方向に定速度
で動く。さらに第３図において液体内容物の供給管は
(3)で示され、充填すべき内容物は図示しないレベルタ
ンクから計量ポンプ(2)により完全充填に対応するよう
に流量が制御されて該流量が供給管(3)を経て充填パイ
プ(15)に供給され、連続移動する包装容器ブランク(8)
に流入充填される。フレーム(1)に固定されたスライド
軸受(14)に案内されて往復動する円柱(13)はウエブ(6)
の折込器(30)と封緘部(31)と切断器(32)とを有し、これ
等は全て前記円柱の往復運動によって円柱とともに運動
し、この円柱は型(12)の下向き運動中はこれ等と同期的
に運動するが上向きの復帰運動はより早いようになって
いる。封緘部(31)の手前には、ウエブ(6)の中央領域の
ための成形装置(33)が設けられている。上記供給管(3)
の下端に連結された充填パイプ(15)は、連続移動する上
側ウエブ(6)の下面に接して所定位置まで斜め下方向に
伸びている。該充填管については詳細に後述する。

本考案の充填パイプ(15)を備えた包装機械は次のように
作動する。折目をつけた第１の包装材料ウエブ(5)は図
示しない包装材料セクション（第３図の左方）において
貯蔵ローラから巻出し量を制御されながら巻出され加熱
装置によって加熱された後、第３図に示す包装機械の成
形・充填部に導かれ成形器(35)により型(12)と接触する
ようにもたらされてＵ字形部品の無端の帯を作るように
折畳まれ、これ等は成形機構(11)によって一定速度で事
実上斜め下向きに動かされる。第２の包装材料ウエブ
(6)は上記と同様に図示しない包装材料セクションの貯
蔵ローラから巻出されて第３図に示す包装機械の成形・
充填部に導かれ案内ローラ(25)の上を通過し給送ドラム
(10)に載せられる。定速度で回転する給送ドラム(10)の
外側リムである動揺板(26)は穴あけ兼ふた条片のあてが
い器(27)，成形兼裁断器(28)，加熱器(29)のような加工
手段を取付けており、ドラム(10)のまわりで駆動往復運
動をする。ウエブ(6)は給送ドラム(10)によって加工場
所(27)，(28)，(29)を通過する間にウエブ(6)上に注出
孔の穴あけ、注出孔の上にふた条片の取付け，ウエブの
加熱および可能な熱成形，および長さ方向に直角にウエ
ブの縁付近の裁断が行われる。均質なプラスチック材の
条片材料(7)は図示しない貯蔵ロールから巻出され、こ
の条片はふた条片のあてがい器(27)によってウエブ(6)
に作られた注出孔の上にあてがわれ注出がふたされるよ
うにウエブ(6)に固着され、ふた部分は条片(7)から切離
される。注出孔および開口装置（ふた）を有するウエブ
(6)の縁の区域は、型(12)の高さにほぼ対応する長さの
両側に突き出た続きの舌片を形成するように裁断によっ
て変形される。前記ウエブ(6)は、給送ドラム(10)によ
って型(12)の運動速度と全く等しい速度で前進を続け、
その中心部分が型(12)の頂部の上に来るように位置し舌
又は耳のように変形されたウエブの縁の区域は突き出
て、図示しない調速器のたすけにより、ウエブにあるス
ロットが型(12)の横フランジすなわち区切り壁と直角に
位置するようにして前進せしめられる。ウエブ(6)が給
送ドラム(10)によって型(12)の運動と同期して前進する
間、円柱(13)は上端の位置に達して型(12)の運動と同期
的な下向運動を始める。円柱(13)は管(36)によって空気
源に接続され得る加熱器(34)を有し、この加熱器により
ウエブ(6)の縁の区域すなわち耳の下面に高温空気が吹
きつけられ、プラスチック材は軟化して密封のため活性
化し、同時に型(12)の側縁において露出したウエブ(5)
の縁の区域も高温の空気が吹きつけられて加熱され、同
時に円柱(13)の先の作動工程の間にすでに加熱されてあ
るウエブ(6)の突出部即ち舌片は、折込器(30)のフラッ
プにより折曲げられて前記ウエブ(5)のＵ字形の端縁区
域に対し押し当てられ互いに重なり合った前記ウエブの
部分は共に融着して機械的に耐久性のある有効な封緘を
構成し、該封緘は折込器(30)が前記ウエブ(6)の折り曲
げ部分に係合している間に封緘箇所を冷却させるので安
定化する。前記のようにウエブ(5)と(6)が横方向の封緘
によって互いに結合されると内容物は充填パイプ(15)を
通じて供給される。充填パイプ(15)は第２のウエブ(6)
の下方で形(12)の頂部の上方に配置され、第２のウエブ
(6)の下方に形成された仕切り区画状の空間は予定され
た内容物で満たされる。続いてウエブ(5)，(6)は成形装
置(33)を通りウエブ(6)の中央区域は平坦化される。前
記空間は封緘器(31)によって密閉ユニットに封緘される
がこれは型(12)の直立部の頂部上方に乗る第１のウエブ
(5)の部分に対し第２のウエブ(6)が溶着封緘されるよう
にする。封緘部(31)も円柱(13)に取付けられ該円柱に追
従して往復運動を行い該円柱(13)が型(12)と同期して下
方へ運動する間に封緘が行われる。形成された密閉容器
は、封緘部(31)によって作られた封緘区域を切断器(32)
により切断することにより相互には分離される。内容物
を充填され密閉切断分離された包装容器ユニット(9)は
無端チエーン状の型(12)の下端においてコンベヤ(4)に
移送され次の工程に運ばれる。

以下、本考案による充填パイプすなわち包装容器完成時
容器内の液面上部空間なしに液体内容物を完全充填する
ための充填パイプを例えば液体内容物を残留空気による
風味の低下を嫌うワインの場合につき説明する。

第２図において型チエーン上に配置されている型(12)の
一部，ノズル部(17)を有する充填パイプ(15)の末端部、
２つの材料ウエブ(5)，(6)から形成された包装ブランク
(8)，移動可能な成形器(33a)及び封緘部(31)の断面図が
示されている。

第１図は本考案の充填パイプ(15)の平面図であって該充
填パイプ(15)は、所定径の送出パイプ(16)の末端部に連
続してノズル部(17)が形成されている。

該ノズル部(17)は、上記送出パイプ(16)とそれぞれの底
面中央部が同一面に合致して下流方向に、ノズル部から
包装容器ブランク列へ形成される流路の区間は、少くと
も２つの連続する包装容器ブランク(8)の長さ以上の長
さに亘って設けられている。該ノズル部(17)は平坦な底
面部と多数の小孔(21)が穿設された上部基板(18)を有す
る断面形状が偏平な筒状の分配室(20)を有し、その上部
基板上に該基板(18)の長手方向の両側縁間を横切って横
断隔壁(22)が容器ブランク(8)への流路を形成するごと
く案内部材として複数個適当な間隔をおいて基板上下両
端部と中間部に設けられており、上記送出パイプ(16)の
出口を巾方向に拡げ上記分配室(20)にその断面形状に合
致するように結合せしめて形成される（第１図，第２
図，第５図参照）。上記送出パイプ(16)には、その巾方
向の側部に若干の間隔をおいて該送出パイプ(16)と平行
に液面感知器(23)が上下に配置されたステー(23a)（図
面には下方のステーのみを示す）により支持配設され、
該液面感知器(23)は、送出パイプ(16)とともに、ウエブ
(5)，(6)が溶着されて相互に連結された包装容器フベラ
ンク(8)の筒状の列が形成される手前より、連続移動す
る上側ウエブ(6)の下方にあって、両ウエブ(5)，(6)が
溶着されて包装容器ブランク列が形成された後、下側の
ウエブ(5)の頂部の上方で、上側のウエブ(6)より若干間
隔をおいて両方のウエブ(5)，(6)に取り囲まれた状態
（第４図参照）で包装容器ブランク列に設定された所定
位置すなわち該ブランク列内の維持すべき液面位置に、
該感知器(23)の末端の検出部(24)が位置するように延び
ている。すなわち、該検出部(24)は上記ノズル部(17)の
最上流の流路を形成する多数の流出口である小孔(21)が
穿設された基板(18)の上流側の端部の横断隔壁より所定
距離おいて位置しており、この検出部(24)近傍に液面を
維持することにより下流側の封緘部では包装容器ブラン
ク(8)は完全な１００％充填状態で封緘器(31)により密
閉ユニットに封緘される。上記液面の維持は次のように
して行われる。すなわち、充填パイプ(15)には、図示し
ないレベルタンクから充填すべき液体内容物(40)である
ワインが、図示しない制御装置により制御された計量ポ
ンプ(2)により液面を維持するための流量で供給管(3)を
経て該充填パイプ(15)に供給され、その送出パイプ(16)
末端のノズル部(17)の分配室(20)から上部の基板(18)の
多数の小孔(21)を通過して、基板上面の横断隔壁として
形成された複数個の案内部材(22)により液体内容物(40)
は案内されて基板(18)と上側のウエブ(6)との間から、
泡形成を抑制された状態で基板(18)の両側淵部を通り２
〜３ケの連続する未封緘の容器ブランク内に流入する。
この場合充填区間に亘る複数個の容器ブランクへの同時
充填により効率的に円滑に充填を行う。このようにして
液体内容物であるワインが充填されるとき充填当初では
多量の流量となって筒状となって移動する包装容器ブラ
ンク(8)の列に下方から完全充填が行われ、液面が上昇
して液面感知器(23)末端の検出部(24)が浸漬されると該
検出部(24)はこれを感知し、検出部(24)よりシグナルが
出て図示しない制御装置が働き、該制御装置により計量
ポンプ(2)の流量が制御されて該流量が低下乃至は停止
し液面が下るようになる。流量の低下などにより液面が
下ると液面検出部(24)の浸漬が解除され、これを感知し
た検出部(24)からの信号で上記制御装置が働いて計量ポ
ンプ(2)からの流量が増加して上記液面が上昇し、検出
部(24)が浸漬すると前述のようにして流量が低下乃至は
停止しほぼ所定の流量の前後でこれを繰り返しながら液
面を検出部(24)の前後に保つようになる。この液面の保
持に際しては、送出パイプ(16)の断面が円形であること
により送出パイプ(16)の両側が広くなるため、包装容器
ブランク(8)の列が斜め下方へ移動するとき、液体内容
物はその１つの室より次の室へ容易に流れることができ
る。このようにして、連続移動する包装容器ブランク
(8)の列は完全充填された状態で封緘され切断されて液
面上部空間のない完全充填された包装容器ユニット(9)
が完成する。

なお、上記実施例においては、液体内容物がワインであ
ることから品質保持のため、同一流量に対するパイプ壁
面との接触面積を減らす意味を含めて送出パイプ(16)の
断面を円形としたが、他の液体内容物では偏平なパイプ
を使用することができる。また、ノズル部(17)も上記の
実施例に拘ることなく適当であれば任意のものを使用す
ることも可能である。

〔考案の効果〕

上記の説明から明らかなように、本考案によれば、少く
とも１対のウエブから形成された此の種の包装容器に液
体内容物を液面上部空間なしに完全充填するに際し、包
装機械において連続移動する中空状の包装容器ブランク
列に対し、所定位置に確実に液面を維持することがで
き、問題の発生を未然に防止し、安定して完全充填され
た包装容器を製造することができるので、完全充填の望
まれる場合の此の種の包装容器の製造に益する処が大き
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、 第１図は、本考案による充填パイプの末端の要部を示す
平面図、 第２図は、本考案の充填パイプの第３図の包装機械にお
ける使用状態を示す充填パイプの一部を側面図で示した
中央線による断面図、 第３図は、本考案による充填パイプを備えた包装機械の
充填・包装部を有する本体の側立面図、 第４図は、第１図の充填パイプのＡ−Ａ線による包装容
器ブランクとの関係を示す断面図、 第５図は、第１図の充填パイプのＢ−Ｂ線による包装容
器ブランクとの関係を示す断面図、 第６図は、第３図の包装機械本体により製造された包装
容器ユニットの斜視図、 である。 (1)……包装機本体フレーム、(5)，(6)……ウエブ、(8)
……包装容器ブランク、(12)……型、(15)……充填パイ
プ、(16)……送出パイプ、(17)……ノズル部、(18)……
基板、(20)……分配室、(21)……小孔、(22)……案内部
材（横断隔壁）、(23)……液面感知器、(24)……検出
部、(40)……液体内容物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少くとも１対のウエブ(5)，(6)からなり相
   互に連結された包装容器ブランク(8)に、包装容器完成
   時液面上部空間なしに液体内容物(40)を完全に充填する
   べく、該液体内容物(40)を送るための送出パイプ(16)に
   連続して該パイプ(16)と底面中央部が同一面に合致して
   下流方向に所定長の間、底面が平坦で巾が前記送出パイ
   プ(16)より広巾で前記包装容器ブランク(8)と液連通
   し、かつ、高さが徐々に減少したノズル部(17)を形成す
   る一方、液面を充填パイプ(15)の所定位置に維持するべ
   く、該充填パイプ(15)へ送出する流量を増減する計量ポ
   ンプ(2)を制御する制御装置へ信号を送る液面感知器(2
   3)を、前記送出パイプ(16)と平行に、かつ、末端の検出
   部(24)が前記ノズル部(17)の流出口から上流側に所定距
   離離れて位置するように設けたことを特徴とする包装器
   用充填パイプ。