JPH10194202A - 充填量調整装置を備えた内容物充填装置と該内容物充填装置を備えた包装容器製造機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装容器の不良品を発生させない管状ウェブ
内への内容物の充填量の調整装置を備えた流動性内容物
充填装置と該充填装置を備えた包装容器製造機械を提供
すること。 【解決手段】 板状ウェブから管状ウェブを成形し、該
管状ウェブ内に内容物を充填する充填パイプから充填す
る充填装置において、充填パイプの先端の充填ノズル９
の流路開閉用のバタフライ弁と、該充填ノズル９の外側
面に沿って移動可能な環状フロート１６と、バタフライ
弁と環状フロート１６とを連結する連結部材１７などを
設ける。管状ウェブ内への内容物の充填量に応じて環状
フロート１６が充填ノズル９の外周面に接触しながら上
下する移動を繰り返すが、突起部１６ｃの摩耗度合を観
察することで、環状フロート１６にピンホールが発生す
る前に取り替えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装容器製造機械
に関し、特に板状のウェブを管状のウェブとし、該管状
ウェブ内に流動性食品などの内容物を充填する流動性内
容物充填装置と該流動性内容物充填装置を備えた包装容
器製造機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】板状のウェブから内容物が内部に充填さ
れる包装容器を製造する包装容器製造装置は、図１に示
すようにロール状に巻き取られたリワインダ１のロール
状の板状ウェブＷが巻き戻し装置で巻き戻され、巻き戻
された板状ウェブＷは、ウェブ送りローラ２により搬送
され、該ウェブＷにテンションを常に掛けておくための
ダンサローラ（揺動ローラ）３とガイドローラ４でテン
ション付勢されながら、板状ウェブＷは複数段設けられ
た成形ローラ５（図１では１段のみ図示）で成形されな
がら管状ウェブＷに変形され、管状ウェブＷの長手方向
の重ね合わされた端部同士を縦方向にシール（縦シー
ル）して、さらにウェブＷの長手方向に直交する方向に
ウェブＷの一部を一対の横シールジョー６（図１には一
方のみ示す。）でシール（横シール）した後、流動性内
容物充填パイプ８から横シールより上方の管状ウェブＷ
の内部に内容物を充填して、管状ウェブＷから容器１ケ
分に相当する大きさで、さらに横シールした後、該横シ
ール箇所を切断して、最終的に６面体形状の内容物が充
填された包装容器Ｃとするものである。

【０００３】このとき、充填パイプ８から管状ウェブＷ
内への内容物の充填量の調整を行う装置として、従来
は、例えば図６に示すように管状ウェブＷ内に挿入され
た充填パイプ８の先端に充填ノズル３１を接続し、この
充填ノズル３１には、上下方向に回転可能な充填ノズル
内流路開閉用のバタフライ弁３２と、バタフライ弁３２
より上方の充填ノズル３１外周面に沿ってはめ込まれた
移動可能な環状フロート３３と、バタフライ弁３２と環
状フロート３３とを連結する連結部材３５からなる内容
物の充填量の調整装置が知られている。

【０００４】そして、図６に示す内容物充填量調整装置
は管状ウェブＷ内へ充填された内容物の液面レベルに応
じて、管状フロート３３が上下方向に移動し、該管状フ
ロート３３の動きに連動するバタフライ弁３２が前記液
面レベルが上がれば供給流量を少なく、逆に液面レベル
が下がれば流量が多くなるように充填ノズル３１の内容
物流路の開度を比例制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図６に示
す管状ウェブＷ内への充填ノズル３１を介しての内容物
の充填量調整装置では環状フロート３３の上下動が頻繁
に繰り返されるので、ステンレスなど金属を成形した充
填ノズル３１と環状フロート３３の接触が繰り返され
る。このとき、図７（誇張して図示）に示すように、環
状フロート３３の頭部または底部が充填ノズル３１に当
接して充填ノズル３１または環状フロート３３が摩耗し
て損傷するおそれがある。

【０００６】通常の使用方法として包装容器製造機械の
運転が終了すれば充填ノズル３１は充填パイプ８から取
り外されて洗浄されるので、その時、充填ノズル３１の
環状フロート３３との接触部の損傷状況を容易に目視で
確認でき、必要に応じて部品交換すれば、包装容器製造
機械の運転中（流動性内容物の包装容器内への充填作業
中）に充填ノズル３１などにピンホール（微孔）が発生
するような状況は回避可能であり、また、たとえ、前記
ピンホール（微孔）が充填ノズル３１などに発生したと
しても、製品（充填される内容物）に対して何ら影響を
与えない。

【０００７】実際の包装容器製造機械の運転中には、充
填ノズル３１に対し環状フロート３３は機能上充分な浮
力を確保するため、極めて薄い材料から造られることが
多い。そのため充填ノズル３１よりむしろ強度的、構造
的に弱い側の環状フロート３３が損傷しやすい。また、
環状フロート３３の充填ノズル３１との接触部は、環状
フロート３３の内面にあるため、環状フロート３３の損
傷状況は発見しにくい。

【０００８】そこで、従来の環状フロート３３のピンホ
ールチェックは、環状フロート３３の洗浄時に、その重
量の変化を計測し、もしピンホールが発生して充填内容
物が環状フロート３３の内部に進入した場合に生じる重
量増の有無によって判断していた。しかし、この場合
は、既に包装容器Ｃ内に充填した充填内容物の製品保証
ができないため、通常は、早期に部品交換を行うことに
よって製品欠陥が生じないようにしていた。

【０００９】本発明の課題は包装容器内の流動性内容物
の不良品を発生させない環状ウェブ内への内容物充填量
の調整装置を備えた流動性内容物充填装置または包装容
器製造機械を提供することである。

【００１０】また、本発明の課題はフロートの摩耗の程
度が容易に判別できる環状ウェブ内への内容物の充填量
の調整装置を備えた流動性内容物充填装置または包装容
器製造機械を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって解決される。すなわち、板状ウェブから管
状ウェブを成形し、該管状ウェブ内に充填パイプにより
流動性内容物を充填する流動性内容物充填装置におい
て、充填パイプの外周面に沿って管状ウェブ内に充填さ
れる内容物により浮上するフロートと該フロートに連動
して充填パイプから管状ウェブ内に供給する内容物の供
給量を調整する流量調整弁とを有し、フロートの充填パ
イプとの当接面に、フロートと充填パイプの接触により
摩耗する突起部を設けた充填量調整装置を備えた流動性
内容物充填装置である。突起物がない従来のものでは、
充填パイプとフロートが線接触していたのに対し、突起
部を設けたことにより、充填パイプとフロートとが点接
触に代わり、液面レベルの変動に対してフロートの応答
が早くなるという利点がある。

【００１２】本発明の前記突起部はフロートの長手方向
の異なる箇所に少なくとも二か所設けるとフロートは充
填パイプに対して傾くことがない。また、前記突起部は
フロートの長手方向に伸びた突条形状とすることでもフ
ロートは充填パイプに対して傾くことがない。さらに、
前記突起部は充填パイプと当接するフロートの内周面の
頭部と底部の上下二か所に設けると摩耗度合が一目で分
かる長所がある。また、前記突起部は、フロート長手方
向に形成された少なくとも一つの溝を有するように設け
ると、該溝を通してフロートの上下方向への流体の移動
がスムーズになるという利点がある。

【００１３】本発明によれば、摩耗突起部の摩耗の程度
によりフロートの摩耗度合いが目視確認できるので、フ
ロートにピンホール（微孔）などの不具合が発生する前
にフロートの交換が可能になる。

【００１４】本発明の上記充填量調整装置としては、流
量調整弁が、充填パイプの先端開口部に設けられ、フロ
ートと連結部材によって連結されており、フロートの上
下動により前記充填パイプの開口部を開閉する装置、ま
たは、フロートに磁石を取り付け、該磁石の上下動に伴
う磁気強度の変化を検出する磁気強度検出手段と、該磁
気強度検出手段の検出磁気強度に応じて弁開度を制御す
る充填パイプに設けられた流量調節弁とを有する装置な
どである。また、本発明には上記流動性内容物充填装置
を備えた包装容器製造機械も含まれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
本実施例は図１で説明した包装容器製造機械の流動性内
容物充填装置と同一の構成からなり、図１の中で管状ウ
ェブＷ内への内容物の充填量の調整装置部分に特徴があ
り、図２に調整装置部分の環状フロート部分の斜視図を
示し、流量調整弁部分の拡大斜視図を図３に示す。

【００１６】管状ウェブＷの内部の充填パイプ８（図
１）の先端部分の充填ノズル９（充填ノズル９は本発明
でいう充填パイプの一部である先端の開口部に相当す
る）には、次のような内容物充填量調整装置が設けられ
ている。すなわち、内容物充填量調整装置は上下方向に
回転可能な充填パイプ８内流路開閉用のバタフライ弁１
５と、該バタフライ弁１５より上方の充填ノズル９の外
側面に沿ってはめ込まれ、該充填パイプ８の外側面に沿
って移動可能な環状フロート１６と、バタフライ弁１５
と環状フロート１６とを連結する連結部材１７と該バタ
フライ弁１５の両端のピン１５ａを挿入できる一対の溝
１８ａを設けた筒部１８と管状ウェブＷの内面に接触す
る円盤部１９とを一体化した形状の圧力蓋２１からな
る。

【００１７】充填ノズル９にはバタフライ弁１５が上下
方向に揺動自在に取付けられている。バタフライ弁１５
より上方に位置して充填ノズル９外周面に環状フロート
１６が上下方向に移動自在にはめ込まれている。バタフ
ライ弁１５の回転軸となる揺動用のピン１５ａとフロー
ト１６とは連結部材１７で連結されている。また、充填
ノズル９の外周にはバタフライ弁１５の両端のピン１５
ａを挿入できる一対の溝１８ａを設けた筒部１８と管状
ウェブＷの内面に接触する円盤部１９とを一体化した形
状の圧力蓋２１が嵌めこまれている。

【００１８】バタフライ弁１５と環状フロート１６と連
結部材１７と圧力蓋２１は、充填ノズル９から取り外し
できるように構成されており、図３によりその詳細構成
を説明する。

【００１９】充填ノズル９の高さ方向の中程には、２つ
の縦長スリット９ａが対向する位置に設けられるととも
に、一方のスリット９ａの下端に続いて縦長のバタフラ
イ弁１５の挿通孔９ｂが設けられている。また、充填ノ
ズル９の下端寄りには水平切り欠き９ｃが設けられてい
る。バタフライ弁１５には、その水平回転軸であるピン
１５ａが固定され、ピン１５ａは充填ノズル９のスリッ
ト９ａに挿入されている。ピン１５ａの両端はスリット
９ａより突出しており、その一方の突出端にはアーム２
２が固定されている。環状フロート１６の下面には２つ
の耳１６ａが設けられている。

【００２０】連結部材１７は、アーム２２と一対の平行
棒２３と、該一対の平行棒２３の間に介在されている連
結棒２４とアーム２２と平行棒２３とを連結する水平ピ
ン２５からなり、平行棒２３にはそれぞれの長さ方向に
スリット２３ａが互いに向き合うように設けられてい
る。スリット２３ａには水平ピン２５が挿入され、水平
ピン２５の一端はアーム２２の先端に連結されている。
平行棒２３の一端部は環状フロート１６の耳１６ａに外
側より重ね合わされ、その重ね合わせ部には着脱自在ピ
ン２６が挿入されている。圧力蓋２１の筒部１８には上
方開放スリット１８ａが対向する位置に一対設けられて
おり、これらのスリット１８ａはバタフライ弁１５のピ
ン１５ａにはめられている。また圧力蓋２１の筒部１８
の下端部には、充填ノズル９の切り欠き９ｃに合致した
水平貫通孔１８ｂが設けられ、これに固定ピン２８がそ
の一部を切り欠き９ｃにはめた状態で挿入され、これに
より、圧力蓋２１が充填ノズル９に取り付けられてい
る。

【００２１】この状態でバタフライ弁１５の回転軸とな
るピン１５ａは、上から充填ノズル９のスリット９ａの
上端と、下から圧力蓋２１の筒部１８のスリット１８ａ
の下端で挟みつけられており、これにより、ピン１５ａ
の位置決めがされている。

【００２２】固定ピン２８を抜いて圧力蓋２１を充填ノ
ズル９の下方に抜き去れば、圧力蓋２１が充填ノズル９
から取り外される。次に、ピン２６をフロート１６と連
結部材１７の重ね合わせ部から抜いておく。そして、バ
タフライ弁１５をその挿通孔９ｂを通じて充填ノズル９
の外に取り出すと、バタフライ弁１５が連結部材１７と
ともに充填ノズル９から取り外され。最後に、フロート
１６を充填ノズル９の下方に取り去ればよい。

【００２３】また、図２に示すように、充填ノズル９を
環状フロート１６の内部貫通孔１６ｂに挿入して、その
上端部は充填パイプ８（図１）の先端部分に差し込みピ
ン９ｄを差し込むことにより充填パイプ８と連結され
る。また、充填ノズル９の上端部は管状ウェブＷの内周
面と当接するだけの径を有するリング３０が固着されて
いる。また、図４には、上記内容物充填量調整装置の環
状フロート１６の頭部付近の拡大側断面図を示し、図５
には図４のＡ−Ａ矢視図を示す。

【００２４】図５に示すように、環状フロート１６の内
部貫通孔１６ｂに充填ノズル９が挿入されるが、本実施
例の特徴は環状フロート１６の頭部に、充填ノズル９と
の当接部にわずかに内側に突出する摩耗突出部１６ｃを
設けていることである。充填ノズル９と環状フロート１
６とはステンレス製であり、環状フロート１６が充填ノ
ズル９の外周面に接触しながら上下する移動を繰り返し
厚さの薄い板からなる環状フロート１６の接触部は摩耗
し、摩耗が進むと環状フロート１６にピンホール（微
孔）が発生するおそれがあるが、本実施例では、環状フ
ロート１６に摩耗突出部１６ｃを設けているので、まず
この突出部１６ｃが摩耗するので、この突出部１６ｃの
摩耗度合を観察することで、環状フロート１６の取り替
え時期を容易に判断できる。

【００２５】摩耗突起部１６ｃは充填ノズル９と当接す
るフロートの内周面の上下二か所に設けても良い。この
場合、充填ノズル９の外周面とフロート１６の内周面と
上下二か所に設けられた突起部１６ｃとで囲まれた領域
の充填液が潤滑剤の役割を果たし、液面レベルの変動に
対してフロート１６の応答が早くなるばかりか、突起部
１６ｃの摩耗速度が遅くなるという利点がある。また、
摩耗突起部１６ｃはフロート内周部中央部に設けても良
い。

【００２６】こうして環状フロート１６にピンホールが
発生する前に、環状フロート１６を取り替えることがで
き、最終の包装容器Ｃ内の充填内容物に不純物が入るこ
とを防ぐことができる。

【００２７】この摩耗突出部１６ｃは環状フロート１６
の頭部などの内周面に沿って複数個の設けることができ
る。また、図示しないが、環状フロート１６に磁石を取
り付け、該磁石の上下動にともなう磁気強度の変化を磁
気検出手段で検出し、充填ノズル９に通じる充填パイプ
８に設けられた流量制御弁の弁開度を制御することで、
管状ウェブ内の内容物の充填量を調整しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる一実施例の流動性内容物充填装
置の斜視図である。

【図２】 本発明になる一実施例の内容物充填量の調整
装置の環状フロート部分の斜視図である。

【図３】 本発明になる一実施例の内容物充填量の調整
装置の流量調節弁部分の拡大斜視図である。

【図４】 図３の内容物充填量調整装置の要部拡大断面
図である。

【図５】 図４のＡ−Ａ矢視図である。

【図６】 従来技術の流動性内容物充填装置のウェブ内
部に配置される内容物充填量の調整装置の側面図であ
る。

【図７】 図６の要部拡大図である。

【符号の説明】

１ リワインダ ２ ウェブ送りロ
ーラ ３ ダンサローラ ４ ガイドローラ ５ 成形ローラ ６ 横シールジョ
ー ８ 充填パイプ ９ 充填ノズル １５ バタフライ弁 １６ 環状フロー
ト １７ 連結部材 １８ 圧力蓋筒部 １９ 圧力蓋円盤部 ２１ 圧力蓋 ２２ アーム ２３ 平行棒 ２４ 連結棒 ２５ 水平ピン ２６ 着脱自在ピン ２８ 固定ピン ３０ リンク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状ウェブから管状ウェブを成形し、該
   管状ウェブ内に充填パイプにより流動性内容物を充填す
   る流動性内容物充填装置において、 充填パイプの外周面に沿って管状ウェブ内に充填される
   内容物により浮上するフロートと該フロートに連動して
   充填パイプから管状ウェブ内に供給する内容物の供給量
   を調整する流量調整弁とフロートの充填パイプとの当接
   面に、フロートと充填パイプの接触により摩耗する突起
   部を設けたことを特徴とする充填量調整装置を備えた流
   動性内容物充填装置。
2. 【請求項２】 突起部が、充填パイプと当接するフロー
   トの内周面の長手方向の異なる箇所に少なくとも二か所
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の充填量調整
   装置を備えた流動性内容物充填装置。
3. 【請求項３】 突起部が、充填パイプと当接するフロー
   トの内周面の頭部と底部に設けられたことを特徴とする
   請求項２記載の充填量調整装置を備えた流動性内容物充
   填装置。
4. 【請求項４】 突起部が、フロート長手方向に形成され
   た少なくとも一つの溝を有することを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれかに記載の充填量調整装置を備えた
   流動性内容物充填装置。
5. 【請求項５】 流量調整弁が、充填パイプの先端開口部
   に設けられ、フロートと連結部材によって連結されてお
   り、フロートの上下動により開閉することを特徴とする
   請求項１ないし４のいずれかに記載の充填量調整装置を
   備えた流動性内容物充填装置。
6. 【請求項６】 フロートには磁石を取り付け、該磁石の
   上下動に伴う磁気強度の変化を検出する磁気強度検出手
   段と、該磁気強度検出手段の検出磁気強度に応じて弁開
   度を制御する充填パイプに設けられた流量調節弁とを有
   することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の充填量調整装置を備えた流動性内容物充填装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の充
   填量調整装置を備えた流動性内容物充填装置を有するこ
   とを特徴とする包装容器製造機械。