JP4816909B2

JP4816909B2 - Filling and sealing device

Info

Publication number: JP4816909B2
Application number: JP2006018204A
Authority: JP
Inventors: 誠澤田; 喜昭品川; 佳之森田; 史章渡部; 慎治山本
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-01-26
Also published as: JP2007197052A

Description

本発明は、充填密封装置、特に、蓋材による容器開口部に対する仮止めを確実に行うことができる充填密封装置に関するものである。 The present invention relates to a filling / sealing device, and more particularly to a filling / sealing device capable of surely temporarily fixing a container opening with a lid.

近年、例えば清涼飲料等の包装袋として、スパウト付パウチが広く使用されている。勿論、そのスパウトの開口部は同材のキャップによって封止されるが、中身である内容物が空気によって酸化され易い場合は、スパウトの開口端面にアルミシート等の薄膜をヒートシールした上で、同材のキャップによって２重に封止している。また、アルミシート等の薄膜によるヒートシールは、始めに開口端面の数カ所でアルミシートを融着する仮止め工程と、その容器に仮止めされたアルミシートを打ち抜いて余分なアルミシートを除去するための打抜き工程と、スパウトの開口端面に仮止めされたアルミシートを開口端面の全面にわたり完全に融着する一次シール工程および二次シール工程とから構成されるのが一般的である（例えば、特許文献１を参照。）
具体的には、鉛直方向に往復運動するロッドの先端に円板状の熱板が備わり、更にその熱板の先端には２つの突起が備わり、そしてこれら２つの突起がスパウトの開口端面に合しながらアルミシートをスパウトの開口端面に２箇所で融着する。その後、ロッドに対し同芯となる、先端の形状がスパウトの外縁部に対し僅かに相似拡大した筒状カッタが降下して、スパウトの開口部の縁部に沿ってアルミシートを打ち抜く。
また、往復運動するロッドは、円盤状の熱板の温度が適温に維持されるようにヒータと温度センサを内蔵した構成となっている。
ところで、そのロッドは筒状カッタの内部を往復運動しているため、温度センサは、その筒状カッタと干渉しないように、筒状カッタの行程範囲外となるロッドの上部に取り付けられている。従って、アルミシートをスパウトの開口端面に融着する熱板の温度は、熱板から離隔した位置に取り付けられた温度センサの値を基にして温度制御が成されている。また、ヒータでの発熱量は、ヒータに流れる電流の２乗に比例し、その電流はヒータの内部抵抗に反比例し、更にその内部抵抗はヒータの温度に比例する。つまり、印加電圧が一定の場合、ヒータの温度が低いとヒータの発熱量は増大し、一方、ヒータの温度が高いとヒータの発熱量は減少する。例えば、ヒータの電源投入時はヒータの温度は低いために、ヒータを流れる電流値が増え、ヒータ近傍の温度センサ取り付け部に対して大きな熱流が流れることとなる。
また、ロッドは、往復運動をしているため、仮にスパウトの開口端面に対する熱板の平行度が要求精度内にない場合は、スパウトの開口端面における熱板の押圧が均一でなくなり、仮止め位置においてアルミシートの融着の程度が異なってくる。従って、次工程である一次シール工程および二次シール工程において、スパウトの開口端面におけるアルミシートに対する融着の程度が更に異なることとなる。特に、スパウトの開口端面に合する熱板が適切な温度に維持されることと、熱板のスパウト開口端面に対する平行度が要求精度内に維持されることは、仮止めの成否を決定する重要管理項目である。 In recent years, pouches with a spout have been widely used as packaging bags for soft drinks, for example. Of course, the opening of the spout is sealed with a cap made of the same material, but if the contents are easily oxidized by air, after heat-sealing a thin film such as an aluminum sheet on the opening end surface of the spout, It is sealed twice with the cap of the same material. In addition, heat sealing with a thin film such as an aluminum sheet is a temporary fixing process in which the aluminum sheet is first fused at several locations on the opening end surface, and the aluminum sheet temporarily fixed to the container is punched to remove excess aluminum sheet. And a primary sealing step and a secondary sealing step in which the aluminum sheet temporarily fixed to the opening end surface of the spout is completely fused over the entire surface of the opening end surface (for example, patents) (See reference 1.)
Specifically, a rod-shaped hot plate is provided at the tip of the rod that reciprocates in the vertical direction, and further, two tips are provided at the tip of the hot plate, and these two projections are aligned with the opening end surface of the spout. While welding the aluminum sheet to the open end face of the spout at two locations. Thereafter, a cylindrical cutter that is concentric with the rod and whose tip shape is slightly similar to the outer edge of the spout is lowered, and the aluminum sheet is punched along the edge of the opening of the spout.
Further, the reciprocating rod has a structure in which a heater and a temperature sensor are incorporated so that the temperature of the disk-shaped hot plate is maintained at an appropriate temperature.
By the way, since the rod reciprocates inside the cylindrical cutter, the temperature sensor is attached to the upper portion of the rod outside the stroke range of the cylindrical cutter so as not to interfere with the cylindrical cutter. Therefore, the temperature of the hot plate for fusing the aluminum sheet to the open end surface of the spout is controlled based on the value of the temperature sensor attached at a position separated from the hot plate. The amount of heat generated by the heater is proportional to the square of the current flowing through the heater, the current is inversely proportional to the internal resistance of the heater, and the internal resistance is proportional to the temperature of the heater. That is, when the applied voltage is constant, the heating value of the heater increases if the heater temperature is low, whereas the heating value of the heater decreases if the heater temperature is high. For example, since the heater temperature is low when the heater is turned on, the value of the current flowing through the heater increases and a large heat flow flows to the temperature sensor mounting portion in the vicinity of the heater.
Also, since the rod reciprocates, if the parallelism of the hot plate to the opening end surface of the spout is not within the required accuracy, the pressing of the hot plate at the opening end surface of the spout will not be uniform, and the temporary fixing position However, the degree of fusion of the aluminum sheet differs. Therefore, in the primary sealing step and the secondary sealing step, which are the next steps, the degree of fusion to the aluminum sheet at the opening end surface of the spout is further different. In particular, it is important to determine whether the temporary fixing is successful or not, that the hot plate that matches the open end surface of the spout is maintained at an appropriate temperature and that the parallelism of the hot plate to the open end surface of the spout is maintained within the required accuracy. It is a management item.

特開２００１−３２８６０１号公報（［０００４］から［０００５］、図３）JP 2001-328601 A ([0004] to [0005], FIG. 3)

上述した通り、従来の充填密封装置では、仮止めするためのロッドは、熱板を熱するためのヒータと熱板の温度を検知するための温度センサを内蔵した構成となっている。その温度センサは、例えばボス等を介してロッドの内部に差し込まれた形態で熱板から離隔した位置に取り付けられている。従って、電源投入時等の初期状態における温度センサ近傍および熱板の温度プロファイルを見てみると、温度センサ近傍は急激に上昇して緩やかに減少してある一定値に落ち着くのに対し、熱板は緩やかに上昇しながらある一定値に落ち着くという挙動を示す。
このように、温度センサが取り付けられた近傍での温度挙動と、熱板の温度挙動は大きく異なる上に、温度センサ近傍の平衡温度と熱板の平衡温度とは異なる。即ち、従来の充填密封装置では、温度センサの指示値が熱板の温度を正確に表していない上に、電源投入時の初期状態における温度制御が殆ど不可能であるという問題がある。結果として、仮止めの成否を決定する重要管理項目の一つである熱板が適切な温度に維持されることが達成されないおそれがある。
また、従来の充填密封装置は、製造の段階で、熱板の平面度は要求精度内にあるものと推測されるが、実際は、スパウトの取り付け精度等により熱板のスパウト開口端面に対する平行度が要求精度内に収まることは希で、その結果、蓋材であるアルミシートはスパウトの開口端面に不均一に仮止めされることが多いという問題がある。
そこで、本発明は、上記実情に鑑み創案されたものであって、特に仮シールヘッドのシール面の温度制御が容易であり且つスパウトの開口端面に対する仮シールをしっかりと行うことが可能な充填密封装置を提供することを目的とする。 As described above, in the conventional filling and sealing device, the rod for temporarily fixing has a configuration in which a heater for heating the hot plate and a temperature sensor for detecting the temperature of the hot plate are built in. The temperature sensor is attached to a position separated from the hot plate in a form inserted into the rod through a boss or the like, for example. Therefore, when looking at the vicinity of the temperature sensor and the temperature profile of the hot plate in the initial state such as when the power is turned on, the temperature sensor rises rapidly and gradually decreases and settles to a constant value. Shows a behavior that gradually rises and settles to a certain value.
Thus, the temperature behavior in the vicinity of the temperature sensor and the temperature behavior of the hot plate are greatly different, and the equilibrium temperature in the vicinity of the temperature sensor and the equilibrium temperature of the hot plate are different. That is, the conventional filling and sealing device has a problem that the temperature sensor indication value does not accurately represent the temperature of the hot plate, and that the temperature control in the initial state when the power is turned on is almost impossible. As a result, it may not be achieved that the hot plate, which is one of the important management items for determining success or failure of temporary fixing, is maintained at an appropriate temperature.
Further, in the conventional filling and sealing device, it is presumed that the flatness of the hot plate is within the required accuracy at the manufacturing stage, but in reality, the parallelism of the hot plate with respect to the spout opening end surface depends on the accuracy of the spout attachment. It rarely falls within the required accuracy, and as a result, there is a problem that the aluminum sheet as the lid member is often temporarily fixed unevenly on the opening end surface of the spout.
Therefore, the present invention has been developed in view of the above circumstances, and in particular, is a filling seal that can easily control the temperature of the sealing surface of the temporary sealing head and can securely perform temporary sealing on the opening end surface of the spout. An object is to provide an apparatus.

前記目的を達成するために、請求項１に記載の充填密封装置は、容器の開口端面に蓋材を押し当てて該蓋材を該開口端面に融着させるヘッド部と、ヒータを収容し該ヘッド部を上下方向に移動させるロッド部と、該ヘッド部に対し同芯状に移動し且つ該ヘッド部の外周面に沿って降下し前記開口端面からはみ出した余分な蓋材を切断するカッタ部とによって構成された仮止めシール手段を有する充填密封装置であって、
前記ロッド部は、前記開口端面に合する前記ヘッド部のシール面に平行または略平行な接合面を有する２つのサブロッド部から成り且つ、該サブロッド部は締結手段によって締緩自在に構成され、該サブロッド部の接合面に薄厚の部材を挿入することによって、前記容器の開口端面に対する前記ヘッド部の平行度を調整するように構成されていることを特徴とする。
上記充填密封装置では、平行度調整手段によってヘッド部と容器の開口端面との平行度のズレが最小限に抑えられるため、容器の開口端面における蓋材の融着が全面にわたり適切に行われ、結果として蓋材が容器の開口端面に対してしっかりと仮止めされることとなる。 In order to achieve the above object, a filling and sealing device according to claim 1 includes a head unit that presses a lid material against an opening end surface of a container and fuses the lid material to the opening end surface, and a heater. A rod part that moves the head part in the vertical direction, and a cutter part that moves concentrically with the head part and descends along the outer peripheral surface of the head part and cuts off the excess lid material protruding from the opening end face. A filling and sealing device having temporary sealing means constituted by:
The rod portion is composed of two sub rod portions having a joint surface that is parallel or substantially parallel to the seal surface of the head portion that is aligned with the opening end surface, and the sub rod portion is configured to be tightened and loosened by fastening means, the joint surface of the sub-rod portion by inserting a thin member, characterized in that it is configured to adjust the parallelism of the head portion with respect to the opening end surface of the container.
In the above-described filling and sealing device, since the deviation in parallelism between the head portion and the opening end surface of the container is minimized by the parallelism adjusting means, the fusion of the lid material on the opening end surface of the container is appropriately performed over the entire surface, As a result, the lid material is firmly temporarily fixed to the opening end surface of the container.

請求項１に記載の充填密封装置では、前記ロッド部は少なくとも２つのサブロッド部から成り且つ、これらのサブロッド部は締結手段によって締緩自在に構成されていることとした。
上記充填密封装置では、上記構成とすることにより、締結部材を緩めてサブロッド部とサブロッド部との間に、ロッド部のアライメントを変える調整用部材を挿入することが可能となる。その調整用部材の物性値例えば厚さを変えることにより、シール面の容器開口端面に対する平行度を適正な範囲内に調整することが出来るようになる。 In filling and sealing apparatus according to claim 1, wherein the rod section and consists of at least two sub-rod part, these sub-rod portion was be configured freely loose clamping by a fastening means.
In the filling and sealing device, with the above configuration, an adjustment member that changes the alignment of the rod portion can be inserted between the sub rod portion and the sub rod portion by loosening the fastening member. By changing the physical property value, for example, the thickness of the adjusting member, the parallelism of the sealing surface with respect to the container opening end surface can be adjusted within an appropriate range.

請求項１に記載の充填密封装置では、前記サブロッド部の中で、１対の隣接したサブロッド部は、前記開口端面に合する前記ヘッド部のシール面に平行または略平行な接合面を有していることとした。
上記充填密封装置では、上記構成とすることにより、サブロッド部とサブロッド部との間に挿入される調整用部材の厚さと、調整すべきシール面の容器開口端面に対する平行度との対応関係が把握容易となるため、結果として、シール面の容器開口端面に対する平行度の調整が容易となる。 The filling and sealing device according to claim 1 , wherein, in the sub-rod portions, a pair of adjacent sub-rod portions has a joint surface that is parallel or substantially parallel to a seal surface of the head portion that is aligned with the opening end surface. It was decided that
With the above-described filling and sealing device, by adopting the above configuration, the correspondence between the thickness of the adjusting member inserted between the sub rod portions and the sub rod portion and the parallelism of the seal surface to be adjusted with respect to the container opening end surface is grasped. As a result, the parallelism of the seal surface with respect to the container opening end surface is easily adjusted.

請求項１に記載の充填密封装置では、前記平行度調整手段は、前記接合面に薄厚の部材を挿入することから成ることとした。
上記充填密封装置では、上記構成とすることにより、シール面の容器開口端面に対する平行度の調整が容易となる。 In filling and sealing apparatus according to claim 1, wherein the parallelism adjusting means, was that consists of inserting a thin member on the bonding surface.
In the filling and sealing device, the parallelism of the sealing surface with respect to the container opening end surface is facilitated by the above configuration.

請求項２に記載の充填密封装置では、前記接合面上部のサブロッド部は、前記薄厚の部材が挿入された際に前記ヒータのアライメントの変動を吸収するための貫通穴を内部に有することから成ることとした。
上記充填密封装置では、上記構成とすることにより、接合面に調整用部材を挿入した際にヒータのアライメントは変動するが、貫通穴によってアライメントの変動が吸収されヒータは損傷しなくなる。 3. The filling and sealing device according to claim 2 , wherein the sub-rod portion at the upper part of the joining surface has a through-hole for absorbing fluctuations in the alignment of the heater when the thin member is inserted. It was decided.
With the above-described filling and sealing device, the alignment of the heater varies when the adjustment member is inserted into the joint surface, but the variation in alignment is absorbed by the through hole and the heater is not damaged.

請求項３に記載の充填密封装置では、前記サブロッド部の中で、前記カッタ部の行程範囲と重複するサブロッド部は、外径において前記ヘッド部の最大外径より小さく、且つ前記シール面近傍の温度を検知する温度センサが前記シール面近傍に配設されていることから成ることとした。
上記充填密封装置では、上記構成とすることにより、サブロッド部の内周面とカッタ部との間に温度センサのリード線および検知部が通ることができる隙間を形成することが可能となる。これにより、カッタ部の往復運動と干渉させることなく温度センサの検知部をシール面の近傍に配設することが可能となる。また、温度センサをシール面の近傍に配設したことにより、シール面の温度制御および温度管理を正確に行うことが出来るようになる。 In the filling and sealing device according to claim 3 , the sub rod portion that overlaps the stroke range of the cutter portion in the sub rod portion is smaller in outer diameter than the maximum outer diameter of the head portion and near the seal surface. The temperature sensor for detecting the temperature is arranged in the vicinity of the seal surface.
In the filling and sealing device, with the above-described configuration, it is possible to form a gap through which the lead wire of the temperature sensor and the detection unit can pass between the inner peripheral surface of the sub rod unit and the cutter unit. Thereby, it becomes possible to arrange | position the detection part of a temperature sensor in the vicinity of a sealing surface, without making it interfere with the reciprocating motion of a cutter part. Further, since the temperature sensor is disposed in the vicinity of the seal surface, temperature control and temperature management of the seal surface can be performed accurately.

本発明の充填密封装置によれば、容器の開口端面に合するヘッド部を往復運動させるロッド部が締結手段によって少なくとも２つのサブロッド部から締緩自在に構成されている。特に、ロッド部が、ヘッド部のシール面に対し平行または略平行に分割されて構成された隣接したサブロッド部を有する場合、サブロッド部とサブロッド部との間に薄厚の部材を挿入することにより、シール面の容器開口端面に対する平行度を適切な範囲内に設定する平行度の調整が容易となる。また、その隣接した１対のサブロッド部のうち、上方のサブロッド部は内部に、薄厚の部材が挿入された際にヒータのアライメントのズレを吸収する貫通穴を有している。これにより、ヒータを損傷させることなく、シール面の容器開口端面に対する平行度の調整を行うことが可能となる。また、サブロッド部の中で、カッタ部の行程範囲と重複するサブロッド部は、外径においてヘッド部の最大外径より小さく、且つシール面近傍の温度を検知する温度センサがシール面近傍に配設されている。これにより、温度センサがシール面の温度を正確に検知することができ、シール面の温度制御および温度管理が容易となる。その結果、ヘッド部は、シール面の温度が適温に保持された状態で蓋材を容器開口端面に均一に押し当てることができ、蓋材の容器開口端面に対する仮止めが確実に行われるようになる。 According to the filling and sealing device of the present invention, the rod portion that reciprocates the head portion that fits the opening end surface of the container is configured to be freely tightenable from at least two sub rod portions by the fastening means. In particular, when the rod part has an adjacent sub-rod part that is divided in parallel or substantially parallel to the seal surface of the head part, by inserting a thin member between the sub-rod part and the sub-rod part, It becomes easy to adjust the parallelism to set the parallelism of the sealing surface to the container opening end face within an appropriate range. Of the pair of adjacent sub-rods, the upper sub-rod part has a through-hole that absorbs the misalignment of the heater when a thin member is inserted. This makes it possible to adjust the parallelism of the sealing surface with respect to the container opening end surface without damaging the heater. In addition, the sub rod part that overlaps the stroke range of the cutter part in the sub rod part is smaller in outer diameter than the maximum outer diameter of the head part, and a temperature sensor that detects the temperature in the vicinity of the seal surface is disposed in the vicinity of the seal surface. Has been. Accordingly, the temperature sensor can accurately detect the temperature of the seal surface, and temperature control and temperature management of the seal surface are facilitated. As a result, the head portion can uniformly press the lid material against the container opening end surface while the temperature of the sealing surface is maintained at an appropriate temperature, so that the temporary fixing of the lid material to the container opening end surface is ensured. Become.

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.

図１は、本発明に係るパウチ充填密封装置１００を示す構成説明図である。
この充填密封装置１００は、パウチＰを供給する給袋部１と、パウチＰを検知する袋検出部２と、パウチＰの表面に製造年月日等の文字情報を印字する印字部３と、パウチＰに内容物を充填する液充填部４と、スパウトの口部外周面を水洗浄するスパウト洗浄部５と、スパウトの口部外周面に空気を吹き付けて口部を乾燥させるためのスパウト乾燥部６と、新たな工程を追加するための第１予備部７と、スパウトの開口部を蓋材（フィルム）で仮シールすると共にシールに必要な蓋材を切り抜くための、本発明の仮シールヘッド８０を有する仮シール部８と、仮止めされたフィルムをスパウトの開口端面の全面にわたり融着する第１シール部９と第２シール部１０と、スパウトのシール面を冷却する冷却部１１と、新たな工程を追加するための第２予備部１２と、スパウトの口部をキャップＣで封止するキャッピング部１３と、キャッピングが終了した内容物詰めパウチＮＰを外部に搬送する製品排出部１４と、不良品を排出する不良品排出部１５とを具備して構成されている。なお、本発明の仮シールヘッド８０の詳細については図２を参照しながら後述する。 FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a pouch filling and sealing device 100 according to the present invention.
The filling and sealing device 100 includes a bag supply unit 1 that supplies the pouch P, a bag detection unit 2 that detects the pouch P, a printing unit 3 that prints character information such as the date of manufacture on the surface of the pouch P, Liquid filling unit 4 for filling pouch P with contents, spout cleaning unit 5 for cleaning the outer peripheral surface of the spout mouth, and spout drying for blowing the air to the outer peripheral surface of the spout to dry the mouth. Temporary seal according to the present invention for temporarily sealing the spout opening portion with a cover material (film) and cutting out the cover material necessary for the seal as well as the first spare portion 7 for adding a new step to the portion 6 A temporary seal portion 8 having a head 80; a first seal portion 9 and a second seal portion 10 for fusing the temporarily fixed film over the entire surface of the open end surface of the spout; and a cooling portion 11 for cooling the seal surface of the spout. , To add new processes A second spare part 12, a capping part 13 for sealing the mouth part of the spout with a cap C, a product discharge part 14 for conveying the cuffed contents-packed pouch NP to the outside, and a defective product for discharging defective goods A discharge unit 15 is provided. The details of the temporary seal head 80 of the present invention will be described later with reference to FIG.

図２は、本発明の仮シールヘッド８０を示す要部断面説明図である。
この仮シールヘッド８０は、スパウトＳの開口端面ＯＥに蓋材Ｆを押し当てて同開口端面ＯＥに蓋材Ｆを融着するヘッド部８１と、アクチュエータ例えばエアシリンダ（図示せず）とヘッド部８１を連結しヘッド部８１を往復運動させるロッド部８２と、ロッド部８２が内部を挿通し且つロッド部８２と同芯に移動しながら、スパウト開口部のシールに必要な蓋材Ｆを切り抜く（打ち抜く）筒状カッタ部８３と、ヘッド部８１のシール面８１ａの温度を検知する温度センサ８４と、ヘッド部８１のスパウト開口端面ＯＥに対する押圧が均一でない場合に、ヘッド部８１のシール面８１ａとスパウト開口端面ＯＥとの平行度を調整する薄厚部材としての調整シム８５と、シール面８１ａを介して蓋材Ｆを融着するための熱源となるヒータ８６と、ロッド部８２の各サブロッドを結合する締結手段としての結合部材８７および結合ボルト８８とを具備して構成されている。 FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of a main part showing the temporary seal head 80 of the present invention.
The temporary seal head 80 includes a head portion 81 that presses the lid material F against the opening end surface OE of the spout S and fuses the lid material F to the opening end surface OE, an actuator such as an air cylinder (not shown), and the head portion. The rod part 82 which connects 81 and reciprocates the head part 81, and the rod part 82 passes through the inside and moves concentrically with the rod part 82, and the cover material F necessary for sealing the spout opening is cut out ( Punching) a cylindrical cutter part 83, a temperature sensor 84 for detecting the temperature of the sealing surface 81a of the head part 81, and the sealing surface 81a of the head part 81 when the pressure against the spout opening end surface OE of the head part 81 is not uniform. An adjustment shim 85 as a thin member for adjusting the parallelism with the spout opening end surface OE, and a heater 86 as a heat source for fusing the lid material F through the seal surface 81a It is configured by including a coupling member 87 and coupling bolts 88 as fastening means for coupling the sub-rod of the rod portion 82.

ヘッド部８１は、断面形状が筒状カッタ部８３の断面形状と相似または略相似の関係にあり、スパウトの開口端面ＯＥに合するシール面８１ａを有している。また、その中央部には、ロッド部８２を取り付けるための雌ネジ部８１ｂおよびインロー部８１ｃが軸方向に沿って各々形成されている。 The head portion 81 has a seal surface 81a that has a cross-sectional shape that is similar or substantially similar to the cross-sectional shape of the cylindrical cutter portion 83, and that matches the opening end surface OE of the spout. In addition, a female thread portion 81b and an inlay portion 81c for attaching the rod portion 82 are formed in the central portion along the axial direction.

ヘッド部８１の半径方向外側には、温度センサ８４を差し込むためのセンサ取付穴８１ｄが形成され、温度センサ８４が差し込まれる。また、温度センサ８４の固定は、例えば、スプリングピン８１ｅによって行われる。従って、センサ取付穴８１ｄの穴径は、温度センサ８４の最大外径とスプリングピン８１ｅの外径とを足した値より若干小さくなっている。このように、温度センサ８４の温度検知部８４ａがヘッド部８１のシール面８１ａの近傍に設置されているため、シール面８１ａの温度を正確に検知することができる。また、後述するように、第１サブロッド８２ａと筒状カッタ部８３との間に隙間が形成されるように、第１サブロッド８２ａの外径は、ヘッド部８１の最大外径より小さくなっている。また、その隙間の大きさは温度センサ８４の温度検知部８４ａおよびリード線８４ｂが通ることができる程度の大きさである。これにより、温度センサ８４は筒状カッタ部８３の往復運動の妨げにならずに、その温度検知部８４ａはシール面８１ａの近傍に配設され、リード線８４ｂは第１サブロッド８２ａの外周面に沿ってルーティングされて構成される。結果として、シール面８１ａの温度を正確に検知することができ、シール面８１ａの温度制御および温度管理が適切に行われることとなる。 A sensor mounting hole 81d for inserting the temperature sensor 84 is formed outside the head portion 81 in the radial direction, and the temperature sensor 84 is inserted. The temperature sensor 84 is fixed by, for example, a spring pin 81e. Therefore, the hole diameter of the sensor mounting hole 81d is slightly smaller than a value obtained by adding the maximum outer diameter of the temperature sensor 84 and the outer diameter of the spring pin 81e. Thus, since the temperature detection part 84a of the temperature sensor 84 is installed in the vicinity of the seal surface 81a of the head part 81, the temperature of the seal surface 81a can be detected accurately. Further, as will be described later, the outer diameter of the first sub rod 82a is smaller than the maximum outer diameter of the head portion 81 so that a gap is formed between the first sub rod 82a and the cylindrical cutter portion 83. . The size of the gap is such that the temperature detection part 84a and the lead wire 84b of the temperature sensor 84 can pass through. As a result, the temperature sensor 84 does not hinder the reciprocating motion of the cylindrical cutter portion 83, the temperature detecting portion 84a is disposed in the vicinity of the seal surface 81a, and the lead wire 84b is disposed on the outer peripheral surface of the first sub rod 82a. Routed along and configured. As a result, the temperature of the seal surface 81a can be accurately detected, and temperature control and temperature management of the seal surface 81a are appropriately performed.

ロッド部８２は、複数のサブロッドから構成され、本実施形態では第１サブロッド８２ａおよび第２サブロッド８２ｂの２つのサブロッドから成っている。詳細については図３を参照しながら後述するが、このような構成をとることにより、ロッド部８２と連結するヘッド部８１のシール面８１ａに対するアライメントの調整が容易となる。第１サブロッド８２ａの中心部には、ヒータ８６を差し込むためのヒータ取付穴８２ｃが形成されている。他方、第２サブロッド８２ｂの中心部には、ヒータ８６のアライメントの変動を吸収するための貫通穴８２ｄが形成されている。また、この貫通穴８２ｄにはヒータ８６を支持するためのサポートスリーブ８２ｅが配設されている。そして、ヒータ８６はこのサポートスリーブ８２ｅの内部を通りヒータ取付穴８２ｃに差し込まれ、ヒータ固定ボルト８２ｆによってロッド部８２に固定される。そして、ヒータ８６は外部電源（図示せず）から電力を供給されて発熱し、その熱がヘッド部８１のシール面８１ａへ熱伝導してシール面８１ａの表面温度が上昇する。その熱せられたシール面８１ａが蓋材Ｆをスパウトの開口端面ＯＥに押し当てることにより、蓋材Ｆがスパウト開口端面ＯＥに融着されてスパウトＳの開口部をシールする。 The rod portion 82 is composed of a plurality of sub rods, and in this embodiment, is composed of two sub rods, a first sub rod 82a and a second sub rod 82b. Although details will be described later with reference to FIG. 3, by adopting such a configuration, it is easy to adjust the alignment of the head portion 81 connected to the rod portion 82 with respect to the seal surface 81 a. A heater mounting hole 82c for inserting the heater 86 is formed at the center of the first sub rod 82a. On the other hand, a through hole 82d is formed in the center of the second sub rod 82b to absorb the variation in the alignment of the heater 86. A support sleeve 82e for supporting the heater 86 is disposed in the through hole 82d. The heater 86 passes through the support sleeve 82e, is inserted into the heater mounting hole 82c, and is fixed to the rod portion 82 by the heater fixing bolt 82f. The heater 86 is supplied with electric power from an external power source (not shown) and generates heat. The heat is conducted to the seal surface 81a of the head portion 81, and the surface temperature of the seal surface 81a increases. The heated sealing surface 81a presses the lid material F against the opening end surface OE of the spout, whereby the lid material F is fused to the spout opening end surface OE and seals the opening of the spout S.

第１サブロッド８２ａの先端は、例えば２段凸部に構成されており、一段目はヘッド部８１の雌ねじ部８１ｂと螺合する雄ねじ部が形成された凸部であり、二段目は同インロー部８１ｃに嵌合する凸部である。 The front end of the first sub rod 82a is formed in, for example, a two-step convex portion, the first step is a convex portion formed with a male screw portion that is screwed with the female screw portion 81b of the head portion 81, and the second step is the same inlay. It is a convex part fitted to the part 81c.

第１サブロッド８２ａおよび第２サブロッド８２ｂは、ヘッド部８１のシール面８１ａに対して平行となる接合面８２ｓを有し、結合部材８７および結合ボルト８８によって締緩自在に結合されている。詳細については図３を参照しながら後述するが、このような構成をとることにより、ロッド部８２と連結するヘッド部８１のシール面８１ａに対するアライメントの調整が容易となる。即ち、この接合面８２ｓに、調整シム８５を挿入することにより、第１サブロッド８２ａの軸方向に対するアライメントが変化し、シール面８１ａのアライメントも変わることになる。従って、何らかの原因でスパウトの開口端面ＯＥのアライメントが要求精度の範囲内にない場合は、開口端面ＯＥに対するシール面８１ａの平行度にズレが生じるため、ヘッド部８１のシール面８１ａが容器の開口端面ＯＥを押し当てても蓋材Ｆがスパウトの開口端面ＯＥに均一に融着されなくなる。このような場合に、第１サブロッド８２ａと第２サブロッド８２ｂとの接合面８２ｓに調整シム８５を挿入して、ヘッド部８１のアライメントを調整することにより、スパウトの開口端面ＯＥに対するシール面８１ａの平行度を適正な範囲内に調整することが出来るようになる。 The first sub rod 82 a and the second sub rod 82 b have a joint surface 82 s that is parallel to the seal surface 81 a of the head portion 81, and are coupled to each other by a coupling member 87 and a coupling bolt 88 so as to be tightened or loosened. Although details will be described later with reference to FIG. 3, by adopting such a configuration, it is easy to adjust the alignment of the head portion 81 connected to the rod portion 82 with respect to the seal surface 81 a. That is, by inserting the adjustment shim 85 into the joining surface 82s, the alignment of the first sub rod 82a with respect to the axial direction changes, and the alignment of the seal surface 81a also changes. Accordingly, when the alignment of the spout opening end surface OE is not within the required accuracy range for some reason, the parallelism of the sealing surface 81a with respect to the opening end surface OE is shifted, so that the sealing surface 81a of the head portion 81 is open to the container. Even if the end surface OE is pressed, the lid member F is not uniformly fused to the open end surface OE of the spout. In such a case, the adjustment shim 85 is inserted into the joining surface 82s of the first sub rod 82a and the second sub rod 82b to adjust the alignment of the head portion 81, whereby the seal surface 81a with respect to the opening end surface OE of the spout is adjusted. The parallelism can be adjusted within an appropriate range.

筒状カッタ部８３は、ロッド部８２、特に第１サブロッド８２ａと同芯であり、内周面の断面形状がヘッド部８１のシール面８１ａの断面形状を相似拡大した形状となっている。また、筒状カッタ部８３は、下方に蓋材Ｆを切断する刃部を有し、第１サブロッド８２ａの軸方向に沿って降下して蓋材Ｆを切断する。 The cylindrical cutter portion 83 is concentric with the rod portion 82, particularly the first sub rod 82 a, and has a shape in which the cross-sectional shape of the inner peripheral surface is similar to that of the seal surface 81 a of the head portion 81. Moreover, the cylindrical cutter part 83 has the blade part which cut | disconnects the cover material F below, and descend | falls along the axial direction of the 1st subrod 82a, and cut | disconnects the cover material F. FIG.

温度センサ８４は、リード線８４ｂが第１サブロッド８２ａの外周面に沿ってルーティングされ、温度検知部８４ａはヘッド部８１のシール面８１ａの近傍に埋設されている。また、温度センサとしては、例えば、熱電対、サーミスタまたは白金センサ等の電子式温度センサである。 In the temperature sensor 84, the lead wire 84 b is routed along the outer peripheral surface of the first sub rod 82 a, and the temperature detection unit 84 a is embedded in the vicinity of the seal surface 81 a of the head unit 81. The temperature sensor is, for example, an electronic temperature sensor such as a thermocouple, thermistor or platinum sensor.

図３は、シール面の容器の開口端面に対する平行度の調整を例示する説明図である。なお、図３（ａ）は、調整シム８５を挿入する前の状態を示し、同（ｂ）は、調整シム８５を挿入した後の状態を示している。
今、スパウトＳが傾いた状態で取付けられていると仮定する、図３（ａ）に示すように、シール面８１ａのスパウトの開口端面ＯＥに対する平行度はズレを生じている。この状態で蓋材Ｆをスパウト開口端面ＯＥに押し当てると、シール面８１ａの押圧がスパウトの開口端面ＯＥにおいて均一とならず、蓋材Ｆは開口端面ＯＥに一様に融着されない。従来の充填密封装置では、このように仮止めが不完全に行われた場合であっても、容器は、次工程の本シール工程に移行されて、同様に熱せられたシール面を押し当てられて開口端面を密封されていた。しかし、本パウチ充填密封装置１００では、図３（ａ）に示すように、ロッド部８２が、第１サブロッド８２ａおよび第２サブロッド８２ｂによってシール面８１ａに対し平行に分割されて構成され、且つこれらのサブロッド８２ａ,８２ｂは、結合部材８７および結合ボルト８８によって締緩自在に結合されて構成されている。そのため、結合ボルト８７を緩めると、接合面８２ｓに薄厚の調整シム８５を挿入することが可能になる。また、接合面８２ｓがヘッド部８１のシール面８１ａに平行の場合、その平行度のズレを補正するために必要な第１サブロッド８２ａのアライメントの調整量の把握が容易となる。例えば、スパウトＳのヘッド部８１に対するアライメントの差θに相当する平行度のズレが生じている場合は、第１サブロッド８２ａの第２サブロッド８２ｂに対するアライメントの差がθとなるような厚さを持った調整シム８５を挿入すれば良い。即ち、結合ボルト８７の取付径（ＰＣＤ）をｄとし、調整シム８５の厚さをｔとすると、ｔ＝ｄ×ｔａｎθ≒ｄ×θという一定の対応関係が成立することがわかる。このように、調整シム８５の厚さｔとスパウトＳのヘッド部８１に対するアライメントの差θとの対応が把握容易となる。この場合、接合面８２ｓの左側に調整シム８５を挿入し、第１サブロッド８２ａのアライメントを反時計方向にずらすことにより、第１サブロッド８２ａとスパウトＳとのアライメントの差がなくなり、その結果、シール面８１ａのスパウト開口端面ＯＥに対する平行度が適正な範囲内に収まるようになる。 FIG. 3 is an explanatory view illustrating adjustment of parallelism of the sealing surface with respect to the opening end surface of the container. 3A shows a state before the adjustment shim 85 is inserted, and FIG. 3B shows a state after the adjustment shim 85 is inserted.
Now, assuming that the spout S is attached in an inclined state, as shown in FIG. 3A, the parallelism of the seal surface 81a with respect to the open end surface OE of the spout is displaced. When the lid material F is pressed against the spout opening end surface OE in this state, the pressing of the seal surface 81a is not uniform on the opening end surface OE of the spout, and the lid material F is not uniformly fused to the opening end surface OE. In the conventional filling and sealing apparatus, even if temporary fixing is performed incompletely in this way, the container is transferred to the next sealing step, and the heated sealing surface is similarly pressed. The open end face was sealed. However, in the pouch filling and sealing device 100, as shown in FIG. 3A, the rod portion 82 is configured to be divided in parallel with the seal surface 81a by the first sub rod 82a and the second sub rod 82b, and these The sub rods 82a and 82b are coupled to each other by a coupling member 87 and a coupling bolt 88 so as to be loosened. Therefore, when the connecting bolt 87 is loosened, the thin adjustment shim 85 can be inserted into the joint surface 82s. Further, when the joining surface 82s is parallel to the seal surface 81a of the head portion 81, it is easy to grasp the adjustment amount of the alignment of the first sub rod 82a necessary for correcting the deviation of the parallelism. For example, when there is a deviation in parallelism corresponding to the alignment difference θ with respect to the head portion 81 of the spout S, the thickness is such that the alignment difference between the first sub rod 82a and the second sub rod 82b is θ. The adjustment shim 85 may be inserted. That is, when the mounting diameter (PCD) of the coupling bolt 87 is d and the thickness of the adjustment shim 85 is t, it can be seen that a fixed correspondence relationship of t = d × tan θ≈d × θ is established. In this manner, the correspondence between the thickness t of the adjustment shim 85 and the alignment difference θ of the spout S with respect to the head portion 81 can be easily grasped. In this case, the adjustment shim 85 is inserted on the left side of the joint surface 82s, and the alignment of the first sub rod 82a is shifted counterclockwise, thereby eliminating the difference in alignment between the first sub rod 82a and the spout S. As a result, the seal The parallelism of the surface 81a with respect to the spout opening end surface OE comes within an appropriate range.

図４は、本発明の仮シールヘッド８０に係るシール面における温度プロファイルを示すグラフである。
このグラフは、シール面８１ａの設定温度Ｔ_ｒｅｆを１６５℃に設定した時の、温度センサ８４の温度プロファイルを示している。温度センサ８４が、シール面８１ａの近傍に配設されているため、温度センサ８４はシール面８１ａの温度を正確に検知しているため、その温度センサ８４の検知情報に基づいてシール面８１ａの温度制御および温度管理が好適に行われることとなる。その結果、シール面８１ａの温度が、オーバシュートすることなく、目標とする設定温度Ｔ_ｒｅｆに応答性良く整定していることがわかる。一方、図５は、従来のシール面から離れた位置に温度センサが取り付けられた仮シールヘッドにおけるシール面の温度プロファイルを示すグラフである。因みに、設定温度Ｔ_ｒｅｆは１２０℃である。シール面の温度は、目標とする設定温度を大きくオーバシュートし、ピーク温度に達した後減少するようになってもなお、設定温度Ｔ_ｒｅｆになかなか整定していないことがわかる。このように、従来の仮シールヘッドでは、温度センサがシール面から離れた位置に取り付けられているため、シール面の温度を正確に検知することはできず、従って、その温度センサの検知情報に基づいてシール面の温度制御を行おうとすると、目標とする設定温度に近づけることは非常に難しかった。 FIG. 4 is a graph showing a temperature profile on the sealing surface according to the temporary sealing head 80 of the present invention.
This graph shows a temperature profile of the temperature sensor 84 when the set temperature T _ref of the seal surface 81a is set to 165 ° C. Since the temperature sensor 84 is disposed in the vicinity of the seal surface 81a, the temperature sensor 84 accurately detects the temperature of the seal surface 81a. Therefore, based on the detection information of the temperature sensor 84, the temperature of the seal surface 81a. Temperature control and temperature management are suitably performed. As a result, it can be seen that the temperature of the seal surface 81a is set with good responsiveness to the target set temperature _Tref without overshooting. On the other hand, FIG. 5 is a graph showing the temperature profile of the seal surface in the temporary seal head in which the temperature sensor is attached at a position away from the conventional seal surface. Incidentally, the set temperature T _ref is 120 ° C. It can be seen that the temperature of the seal surface does not readily settle to the set temperature T _ref even when the target set temperature greatly overshoots and decreases after reaching the peak temperature. In this way, in the conventional temporary seal head, the temperature sensor is attached at a position away from the seal surface, so the temperature of the seal surface cannot be accurately detected. When trying to control the temperature of the sealing surface based on this, it was very difficult to bring it close to the target set temperature.

上記パウチ充填密封装置１００および仮シールヘッド８０によれば、スパウトの開口端面ＯＥに合するヘッド部８１を往復運動させるロッド部８２が第１サブロッド８２ａおよび第２サブロッド８２ｂから構成され、且つこれらのサブロッドが結合部材８７および結合ボルト８８によって締緩自在に構成されている。特に、第１サブロッド８２ａおよび第２サブロッド８２ｂが、ヘッド部８１のシール面８１ａに対し平行に分割されて構成されているため、同シール面８１ａに平行な接合面８２ｓを有する。従って、この接合面８１ｓに薄厚の調整シム８５を挿入することにより、シール面８１ａの開口端面ＯＥに対する平行度を適切な範囲内に設定することが可能となる。また、接合面８１ｓの上方の第２サブロッド８２ｂは、調整シム８５が挿入された際のヒータ８６のアライメントの変動を吸収する貫通穴８２ｄを有している。これにより、ヒータ８６を損傷させることなく、シール面８１ａの開口端面ＯＥに対する平行度の調整を行うことが可能となる。また、筒状カッタ部８３の行程範囲と重複する第１サブロッド８２ａは、外径においてヘッド部８１の最大外径より小さく、且つ温度センサ８４がシール面８１ａの近傍に配設されている。これにより、温度センサ８４がシール面８１ａの温度を正確に検知することができ、シール面８１ａの温度制御および温度管理が容易となる。その結果、ヘッド部８１は、シール面８１ａの温度が適温に保持された状態で蓋材Ｆをスパウトの開口端面ＯＥに均一に押し当てることができ、蓋材Ｆの容器開口端面に対する仮止めが確実に行われるようになる。 According to the pouch filling and sealing device 100 and the temporary seal head 80, the rod portion 82 for reciprocating the head portion 81 that fits the opening end surface OE of the spout is composed of the first sub rod 82a and the second sub rod 82b, and these The sub rod is configured to be tightened and loosened by a coupling member 87 and a coupling bolt 88. In particular, since the first sub rod 82a and the second sub rod 82b are divided and configured to be parallel to the seal surface 81a of the head portion 81, the first sub rod 82a and the second sub rod 82b have a joint surface 82s parallel to the seal surface 81a. Therefore, by inserting the thin adjustment shim 85 into the joint surface 81s, the parallelism of the seal surface 81a with respect to the opening end surface OE can be set within an appropriate range. Further, the second sub rod 82b above the joining surface 81s has a through hole 82d that absorbs a variation in the alignment of the heater 86 when the adjustment shim 85 is inserted. Thereby, it is possible to adjust the parallelism of the seal surface 81a with respect to the opening end surface OE without damaging the heater 86. Further, the first sub rod 82a overlapping the stroke range of the cylindrical cutter portion 83 is smaller in outer diameter than the maximum outer diameter of the head portion 81, and the temperature sensor 84 is disposed in the vicinity of the seal surface 81a. Accordingly, the temperature sensor 84 can accurately detect the temperature of the seal surface 81a, and temperature control and temperature management of the seal surface 81a are facilitated. As a result, the head portion 81 can uniformly press the cover material F against the opening end surface OE of the spout while the temperature of the seal surface 81a is maintained at an appropriate temperature, and the temporary fixing of the cover material F to the container opening end surface can be performed. It will surely be done.

本発明の充填密封装置および仮シールヘッドは、スパウト付きパウチ詰め飲料を始め、蓋材によって開口部をシールされる容器詰め飲料および食品等の無菌充填装置または通常の充填装置に対して好適に適用され得る。 The filling and sealing device and the temporary sealing head of the present invention are suitably applied to aseptic filling devices such as pouch-packed beverages with spouts, container-packed beverages and foods whose openings are sealed by a lid, or ordinary filling devices Can be done.

本発明に係るパウチ充填密封装置を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the pouch filling sealing device which concerns on this invention. 本発明の仮シールヘッドを示す要部断面説明図である。It is principal part cross-sectional explanatory drawing which shows the temporary seal head of this invention. シール面の容器の開口端面に対する平行度の調整を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates adjustment of the parallelism with respect to the opening end surface of the container of a sealing surface. 本発明の仮シールヘッドに係るシール面における温度プロファイルを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature profile in the sealing surface which concerns on the temporary seal head of this invention. 従来の仮シールヘッドに係るシール面における温度プロファイルを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature profile in the sealing surface which concerns on the conventional temporary seal head.

Explanation of symbols

８０仮シールヘッド
８１ヘッド部
８２ロッド部
８３筒状カッタ部
８４温度センサ
８５調整シム
８６ヒータ
８７結合部材
８８結合ボルト
１００パウチ充填密封装置 80 Temporary seal head 81 Head part 82 Rod part 83 Cylindrical cutter part 84 Temperature sensor 85 Adjustment shim 86 Heater 87 Coupling member 88 Coupling bolt 100 Pouch filling sealing device

Claims

A head portion that presses the lid material against the opening end surface of the container and fuses the lid material to the opening end surface, a rod portion that houses the heater and moves the head portion in the vertical direction, and is concentric with the head portion A filling and sealing device having a temporary fixing seal means constituted by a cutter portion that moves in a shape of the head portion and descends along the outer peripheral surface of the head portion and cuts off an excess lid member protruding from the opening end surface,
The rod portion is composed of two sub rod portions having a joint surface that is parallel or substantially parallel to the seal surface of the head portion that is aligned with the opening end surface, and the sub rod portion is configured to be tightened and loosened by fastening means, A filling and sealing device configured to adjust the parallelism of the head portion with respect to the opening end surface of the container by inserting a thin member into the joint surface of the sub rod portion .

Sub-rod portion of the joint surface top, filling and sealing apparatus according to claim 1 which consists in having a through hole for absorbing the variation of the heater of alignment when the thin thickness of the member is inserted therein.

Among the sub rod portions, the sub rod portion overlapping the stroke range of the cutter portion is smaller in outer diameter than the maximum outer diameter of the head portion, and a temperature sensor for detecting the temperature in the vicinity of the seal surface is near the seal surface. 3. The filling and sealing device according to claim 1 or 2 , wherein the filling and sealing device is disposed in the inside.