JPH0471770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、無菌状態でプラスチツクシートとア
ルミ箔などを貼合せてなるシート状包材からパウ
チを作り、そのパウチ内に被充填物を次々に充填
するための無菌製袋充填装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

一般に、清涼飲料、ジユース、牛乳等の液体あ
るいは他の粘性体をフイルム材料から形成したパ
ウチ内に無菌状態で自動充填する装置は第１図に
示すように縦型に形成されている。すなわち、筒
状の袋１内に充填ノズル２から充填液が供給さ
れ、袋１の適宜の位置を接着装置３で接着し、次
いでその接着部分をカツタ４で切断して充填製品
５を取出すようにしている。

かかる縦型の充填装置は、液体６を筒状袋１内
に満たした状態でフイルムの接着、切断を行なう
ようになつているので、接着部分に充填液体が喰
い込んで接着が十分に行なわれないし、固形物入
り液体の充填は接着部分に固形物が挟み込まれて
接着が不可能という理由から不可能である。

また、第２図に示すように、プラスチツクシー
トＳ２を縦に２枚折りとしてフイードローラ７，
７で送り出し、その途中においてボトムシーラ
８，８およびサイドシーラ９，９によりボトムシ
ールおよびサイドシールを行ない、次いでカツタ
ー（図示なし）で縦に切断しパウチとして次の工
程で充填物をパウチ内に充填するという製袋縦型
の無菌充填装置も考えられている。

しかしながら、シートを縦に２枚折りした場合
には、左右の折り上げ片が整合せずずれるおそれ
があるばかりでなく、常に２枚折りしたシートの
上面を一定にするために使用するプラスチツクシ
ートの幅に応じてシートを２枚折り上げる折り上
げ部材の位置を調整しなければならず操作が煩雑
であるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に鑑み、操作が簡単で、２
枚折りしたシートの両片がぴつたりと整合してず
れがなく、しかも完全なる無菌状態で充填パウチ 製造でき、固形物入り液体でも完全なるシール
状態でシールできる無菌製袋充填装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

かかる目的は、シートロールから送り出された
連続シートを殺菌液中に浸漬して連続シートを殺
菌するための殺菌槽と、この殺菌層に隣接し無菌
状態で、重ね合せ装置により連続シートを中央で
裁断して２つの裁断片とし、この２つの裁断片を
上下に２枚重ねして水平方向に搬送しボトムシー
ルとサイドシールを行なつてパウチを作るための
製袋部と、この製袋部に接合され、無菌状態でパ
ウチを搬送装置により搬送しつつパウチ内に充填
物を充填するための充填部と、前記製袋部と充填
部との接合部分に設けられ、水平状態のパウチを
製袋部から受取つて充填部の前記搬送装置に垂直
状態で渡すための受け渡し装置とを備えることに
よつて達成される。

〔実施例〕

以下、第３図乃至第１４図を参照して本発明の
実施例について説明する。

第３図乃至第５図において、本発明の充填装置
Ｍは、ロール状に巻かれた連続シートからパウチ
を作るための製袋部１０と、製袋部１０で作られ
たパウチに充填物を充填する充填部１１とからな
る。

前記製袋部１０には殺菌槽１２が隣接され、こ
の殺菌槽１２内には、水平方向に延びる支持腕１
３，１３に回転自在に支持されたロールＲからの
連続シートＳがガイドローラ１４，１４，１４を
経て送り込まれる。シートＳは殺菌槽１２内に貯
溜された過酸化水素液（H₂O₂）に浸漬され、殺
菌槽１２の底部に設けられたボトムローラ１５を
経て垂直上方に延び、殺菌槽１２の上方に設けら
れた乾燥装置１６により乾燥されて製袋部ケーシ
ング１７内に送り込まれる。

前記乾燥装置１６は、第６図に示すようにシー
ト上のH₂O₂液を掻き落すために冷風を下向きに
吹き出すための掻き取りノズル１８，１８と、こ
のノズル１８上方に設けられ、熱風を吹き出すた
めの乾燥ノズル１９，１９と、更にノズル１９上
方に設けられた加熱ローラ２０，２０とを有して
いる。前記乾燥装置１６は無菌チヤンバ２１内に
位置し、このチヤンバ２１内のエヤは排出口２２
から排出される。

前記製袋部ケーシング１７内の無菌チヤンバ２
３の第３図および第４図における左端部にはシー
トロールＲから送られたシート（フイルム）Ｓを
その長手方向に幅方向中央で裁断して２枚重ねと
するための重ね合せ装置２４が設けられている。

前記重ね合せ装置２４においては、第７図およ
び第８図に示すように２つの分離ロール２５，２
５を平面図において山形に配設せしめ、その中央
接合部にカツター２６を設け、カツター２６によ
つてシートＳの中央を裁断して名裁断片Ｓ０，Ｓ
１を左右に引出し、シートＳの送り方向に配設さ
れた引出しローラ２７，２７を巻回させて再び装
置２４の中央に導いている。前記左右の裁断片Ｓ
０，Ｓ１は中央の重ねローラ２８，２８によつて
重ね合わされ、次いで駆動ローラ２９，２９を経
た後に２つのガイドローラ３０，３０間に設けら
れたダンサローラ３１を通り、更に最下部のガイ
ドローラ３２を通つて水平方向に重ね合わされた
状態で導かれるようになつている。

２枚重ねされた裁断片Ｓ０，Ｓ１の流れ方向に
沿つて第９図に示すように、ボトムシーラ３３，
３３ボトム冷却器３４，３４、サイドシーラ３
５，３５、サイド冷却器３６，３６およびノツチ
打抜部材３７が設けられている。前記ボトムシー
ラ３３およびサイドシーラ３５はヒータを備え、
上下方向から裁断片Ｓ０，Ｓ１を挟持して両者を
局部的に溶融接着せしめ、ボトム冷却器３４およ
びサイド冷却器３６はボトムシール部分およびサ
イドシール部分をそれぞれ冷却して再び剥がれる
ことのないようにする。

また、前記ノツチ打抜部材３７はナイフ３７ａ
を備え、このナイフ３７ａは第１０図に示すよう
に、パウチを開封するときの切口を形成するよう
に切断線ｌ０を横切るようにノツチｎを形成す
る。

前記ノツチ打抜部材３７の隣には、第１１図に
示すように、裁断片Ｓ０，Ｓ１を間欠的に引出す
ためのフイードローラ３８，３８が設けられ、こ
のフイードローラ３８の近傍には裁断片Ｓ０，Ｓ
１の幅方向に伸びるカツター（分離用カツター）
３９，３９が設けられ、このカツター３９によつ
て裁断片Ｓ０，Ｓ１がカツトされるとパウチＰと
なる。

前記製袋部ケーシング１７上には、操作盤４０
が設けられ、またケーシング１７の天板には無菌
エヤーをチヤンバ２３内に供給するためのエヤー
供給口４１，４１が設けられ、チヤンバ２３内の
底板４２には、エヤー排出口４３，４３およびド
レン口４４，４４が設けられている。

前記製袋部１０の長手方向前端（第３図、第４
図の右端）には、第１２図および第１３図に示す
ように、チヤンバ２３内をプレ殺菌するときに、
殺菌槽１２を通過してチヤンバ２３内に存在する
汚染シートＳ０，Ｓ１をチヤンバ２３内に排出す
るためのシート巻取りローラ５０が設けられてい
る。このロール５０は左右の支持腕５１に支持さ
れるとともにハンドル５２によつて手動で回転可
能とされ、支持腕５１と、ハンドル５２が連結さ
れた回転軸５３間には図示しないラチエツト機構
が設けられて回転軸５３の逆転が防止されるよう
になつている。また、前記ラチエツト機構はラチ
エツト解放ハンドル５４を有しており必要に応じ
て回転軸５３の逆転を可能にしている。前記回転
軸５３の両端には円板５０ａ，５０ａが固定さ
れ、これら両円板５０ａ間にシートＳ０，Ｓ１が
巻回される。

前記チヤンバ２３の前壁には窓５５が設けら
れ、この窓５５の下方にはシートＳ０，Ｓ１を排
出するためのスリツト５６が設けられ、このスリ
ツト５６は閉鎖プレート５７によつて開閉され、
この閉鎖プレート５７は左右のガイド部材５８，
５８間に摺動自在に保持され、前記閉鎖プレート
５７の中央には閉鎖プレート５７を動かすときに
手を掛けるための把手５９が取付けられている。

前記スリツト５６の下方にはガイドロール６０
が水平に配設され、このガイドロール６０には走
行距離計６１が設けられ、この走行距離計６１に
よつてガイドロール６０の回転すなわちシートＳ
０，Ｓ１の排出長が検出される。

前記チヤンバ２３の前端部側壁には開閉窓６２
が形成され、この開閉窓６２を開いてシートＳ
０，Ｓ１をスリツト５６外に排出する等の作業を
行なう。前記開閉窓６２の下部には前記チヤンバ
２３内のフイードロール３８をシートＳ０，Ｓ１
から解放するためのリレースハンドル６３が設け
られ、このリレースハンドル６３によつてフイー
ドロールの一方をシートＳ０，Ｓ１から離間せし
め、シート巻取りロール５０によつてシートが引
出されるようにする。

前記製袋部１０と充填部１１は互いに並行に配
設され、両部１０，１１の接合部には、第１１図
に示すようなパウチ受渡し装置７０が設けられて
いる。前記パウチ受渡し装置７０は揺動腕７１を
有し、この揺動腕７１の先端には第１リンク７２
が回動自在に取付けられ、この第１リンク７２の
下端は回転体７３に固定されている。この回転体
７３の側壁にクリツプ機構７４が取付けられ、こ
のクリツプ機構７４は２枚のクリツプ板７５，７
６を有し、一方のクリツプ板７５は支持板７７，
７７に回動自在に支持され、他方のクリツプ板７
６は前記支持板７７に固着されている。前記クリ
ツプ板７５は作動片７８と一体に回動し、この作
動片７８は作動棒７９によつて回動されてパウチ
Ｐを挟持する。

前記第１リンク７２の上端は第２リンク８０の
下端に枢着され、この第２リンク８０は固定部材
８１に枢着されている。

一方、前記揺動腕７１は支持棒８２の先端に固
着され、この支持棒８２は支持体８３に枢着さ
れ、この支持体８３の裏側には支持棒８２の軸に
固着された回動板８４が設けられ、この回動板８
４が作動腕８５によつて回動される。

前記揺動腕７１が図の実線で示すように水平位
置にあるときには、第１、第２リンク作用によつ
てクリツプ板７６はパウチＰの上端を支持する位
置に置かれるとともにクリツプ板７５は開放位置
に置かれている。前記カツタ３９によつてシート
が切断されると作動棒７９が作動片７８を押して
パウチＰを挟持する。次いで前記作動腕８５がそ
の先端に連結された回動板８４を回動せしめて揺
動腕７１を図上時計方向に揺動せしめ図の創造線
で示す位置に至らしめる。このとき、前記回転体
７３は第１、第２リンク７２，８０の作用によつ
てしだいに下方に回転して揺動腕７１が垂直にな
つたときにはパウチＰがクリツプ板７５，７６に
垂直に保持される。この状態において、第３図に
示す搬送チエーン９０に取付けられた爪８８，８
８がパウチＰの左右側端を挟持する。これと同時
に作動腕８６が作動片７８を押圧してクリツプ板
７６を開放する。こうしてパウチＰは充填部１１
の搬送チエーン９０に受け渡された充填工程に移
行するが、その後受渡し装置７０は元の水平位置
に戻り新しいパウチを再び挟持する。

なお、製袋部１０と充填部１１は必ずしも並列
にする必要はなく、直列に配置してもかまわな
い。この場合、それらの配置状況に合わせてパウ
チ受渡しい装置が形成される。

前記充填部１１は、第３図および第４図に示す
ように、長手方向に伸びるケーシング１００を有
し、このケーシング１００の天板１０１にはクリ
ーンエアの吸入口１０２，１０２が取付けられ、
ケーシング１００の底板にはエヤーの排出口１０
３，１０３およびドレンロ１０４，１０４が設け
られている。前記天板１０１の略中央部には充填
機１０５が取付けられ、充填機１０５は前部充填
部１０６および後部充填部１０７を有し、両者は
連結管１０８によつて連結され、前部充填部１０
６からは充填ノズル１０９が上下方向に伸縮自在
に垂下されている。

前記搬送チエーン９０は左右のスプロケツト１
１０，１１１間を間欠的に走行するようになつて
おり、このスプロケツト１１０，１１１を駆動さ
せるための駆動装置等がパウチＰが搬送されるラ
インの後側の機械室１１２内に設置される。前記
搬送チエーン９０の爪８８に保持されたパウチＰ
は搬送途中において、その輸送方向に直交する方
向に移動可能に設けた吸引カツプ１１３，１１３
によつて左右に広げられ開口される。パウチＰの
口が開けられた充填位置に至ると前記充填ノズル
１０９が下降してパウチＰの開口から充填物を所
定量充填する。充填後のパウチＰの開口は次いで
トツプシーラ１１４，１１４によつてインパルス
シールされて充填部ケーシング１００の側面に設
けたシユートロ１１５から外部に排出される。

なお、ケーシング１００の充填ノズル１０９の
下方には、第１４図に示すように充填ノズル１０
９を加熱蒸気でプレ殺菌するための充填ノズルプ
レ殺菌装置１２０が設けられ、このプレ殺菌装置
１２０はケーシングの幅方向に伸びる２本のガイ
ド棒１２１，１２１を有している。このガイド棒
１２１にはフレーム１２２が固着され、このフレ
ーム１２２には充填ノズル１０９が収納される受
筒１２３が押え枠１２４を介して支持されてい
る。この押え枠１２４にはスライド棒１２５，１
２５の上端が固着され、スライド棒１２５はフレ
ーム１２２に上下摺動自在に係合している。前記
押え枠１２４の側面にはラツク１２６の上端が固
着され、ラツク１２６には上下方向に伸びて作動
軸１２７の内端に固着されたピニオン１２８が係
合している。前記作動軸１２７のケーシング１０
０外に突出した突出端にはハンドル１２９が固着
され、ハンドル１２９を回転することによつて前
記受筒１２３が上下動するようになつている。

前記ガイド棒１２１および作動軸１２７はケー
シング側面に設けた軸受ｂ，ｂ…ｂによつて摺動
自在に支持され、前記ガイド棒１２１はケーシン
グ外において連結板１３０によつて連結され、前
記作動軸１２７は連結板１３０の中央を貫通して
伸び、作動軸１２７の回転が押えハンドル１３１
の操作によつて制限されるようになつている。

前記ガイド棒１２１および作動軸１３１のケー
シング１００内に位置する部分はベローズ１３
２，１３２，…１３２で被われてケーシング外に
位置する部分がケーシングの中に挿入された場合
にも雑菌が充填室内に入らないようになつてい
る。前記受筒１２３は連結ベローズ管１３３を介
してケーシング外に通じている。ベローズ管１３
３にはノズル管１３４が連結され、ノズル管１３
４の出口を絞ることにより充填ノズル１０９の殺
菌時に加熱蒸気の温度が高くなり殺菌が完全にな
る。

充填ノズル１０９のプレ殺菌時には、前記連結
板１３０を押し込んで受筒１２３を充填ノズル１
０９の直下に移動せしめた後ハンドル１２９を回
転させてピニオン１２８、ラツク１２６を介して
受筒１２３を上昇せしめ受筒１２３内に充填ノズ
ル１０９を受入れる。その後、押えハンドル１３
１を回転させて作動軸１２７の回転にブレーキを
かけ、プレ殺菌を開始する。プレ殺菌が終了すれ
ば、受筒１２３を下降させ、充填ノズル１０９の
直下から元の位置に移動せしめる。

なお、前記製袋部１０および充填部１１には各
ケーシング内をプレ殺菌するためのH₂O₂スプレ
ーノズルが設けられるとともに装置の操作時には
菌が各ケーシング内に入らないように各ケーシン
グ内がクリーンエヤーによつて正圧に保たれる。

〔発明の作用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本装置を作動させてパウチＰ内に充填物を充填
する以前に装置内にプレ殺菌する必要があるが、
製袋部１０をプレ殺菌する場合には、第１２図に
示すように重ねられたシートＳ０，Ｓ１をチヤン
バ２３外に引出して巻取りロール５０に巻き付
け、プレ殺菌開始時に殺菌層１２を過ぎてチヤン
バ２３内に位置する汚れたシートＳ０，Ｓ１を各
シーラ３３，３５等を作動させつつ（ブレード３
９は作動させることなく駆動ローラ３８の一方は
上昇させて回転させる。）ケーシング１７外に引
出す。このとき、H₂O₂ノズルからチヤンバ２３
内にH₂O₂を噴霧してチヤンバ２３内を無菌にす
る。

なお、このときに充填部１１内もH₂O₂ノズル
からのH₂O₂噴射によつてプレ殺菌され、必要に
応じて充填ノズル１０９内も第１４図に示した充
填ノズルプレ殺菌装置１２０によつてプレ殺菌さ
れる。

プレ殺菌が修了すると、充填が開始されるが、
シートロールＲからの幅広のシートＳが殺菌槽１
２を通つて乾燥され、次いでシート重ね合せ装置
２４によつて２枚に重ね合わされる。このような
シート重ね合わせ装置では、シートＳの幅が変化
しても常にカツタ２６にその幅方向の中央がくる
ようにすればシートＳ０，Ｓ１の上片ｌ１の位置
（第７図）は常に一定になり、従来の折り上げ部
材である三角板等の位置をシート幅に応じて変化
させる必要はなく操作が楽である。シートS₀，₁
を、その後上辺（切断辺）l₁に対向する部分がボ
トムシーラ３３によりシールされてパウチＰのボ
トムとなる。他方、常に一定の位置に重なり合つ
た上辺l₁が開口となるので、後述のようにこの上
辺l₁側からスムースに充填物を充填することがで
きる。

また、製袋部１０内において重ねられた２枚の
シートＳ０，Ｓ１は水平状態で移行するのでパウ
チＰが作成される中間位置で両シートＳ０，Ｓ１
の重なり位置がずれることがなく正規のパウチＰ
が作られる。

製袋部１０の最後尾でカツター３９により切断
されたパウチＰは受渡し装置７０により水平位置
から充填しやすいように垂直位置に変化しながら
搬送チエーン９０に渡され、吸引カツプ１１３に
よつて開口された後充填され、トツプシーラ１１
４によつて開口部をシールとした後シユート口１
１５から排出される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、重ね合せ装置のカツターによ
つてシートの幅方向中央が切断されるので、両裁
断辺の切断辺はその重なり位置を常に一定として
上辺を形成し、切断辺の対向部分がボトムシーラ
によつてシールされてパウチのボトムとなる。こ
のため、精度良く重なり合つた上辺側からスムー
スにパウチ内に充填物を充填することができる。
また、充填部においては分離パウチ毎に充填物を
充填するので、充填時にパウチを開口する際、前
後のパウチを引張つたり、前後のパウチに影響を
与えることはない。さらに、製袋前の連続シート
が殺菌槽内に浸漬されるので、シートの両面に対
して殺菌作用を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の縦型充填装置の概略構成図、第
２図は従来の製袋装置におけるパウチ作成状態説
明図、第３図は本発明の充填装置の平面図、第４
図は同正面図、第５図は同側面図、第６図は乾燥
装置の概略構成図、第７図はシート重ね合せ装置
の平面図、第８図は同正面図、第９図は製袋部内
の概略構成図、第１０図はノツチ形成位置説明
図、第１１図は受渡し装置の斜視図、第１２図は
製袋部と充填部の接合部の斜視図、第１３図は製
袋部の後部構成図、第１４図は充填ノズルプレ殺
菌装置の斜視図である。 １０……製袋部、１１……充填部、１２……殺
菌層、１６……乾燥装置、２４……重ね合せ装
置、２３……チヤンバ、５０……巻取りロール、
５６……スリツト、７０……パウチ受渡し装置、
９０……搬送チエーン、１０９……充填ノズル、
１２０……充填ノズルプレ殺菌装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シートロールから贈り出された連続シートを
   殺菌液中に浸漬して連続シートを殺菌するための
   殺菌槽と、この殺菌槽に隣接し無菌状態で、重ね
   合せ装置により連続シートを中央で裁断して２つ
   の裁断片とし、この２つの裁断片を上下に２枚重
   ねして水平方向に搬送しボトムシールとサイドシ
   ールを行なつた後分離して一つ一つ分離されたパ
   ウチを作るための製袋部と、この製袋部に接合さ
   れ、無菌状態でパウチを搬送装置により搬送しつ
   つ分離されたパウチ内に上辺側から充填部を充填
   するための充填部と、前記製袋部と充填部との接
   合部分に設けられ、水平状態のパウチを製袋部か
   ら受取つて充填部の前記搬送装置に垂直状態で渡
   すための受け渡し装置とを有し、前記製袋部の重
   ね合せ装置は山形に配設した分離ロールと、この
   分離ロールの接合部に設けられ前記シートの幅方
   向中央を切断するカツターと、このカツターによ
   つて２つの裁断された両裁断片を一旦互いに反対
   方向に引出す一対の引出しローラと、その後近づ
   けて重ね合わすための一対の重ねローラとを有
   し、前記製袋部はシートの切断辺に対向する部分
   であつてパウチのボトムに相当する部分をシール
   するためのボトムシーラと、パウチのサイドに相
   当する部分をシールするためのサイドシーラと、
   サイドシールされた部分をカツトして分離パウチ
   を作るための分離カツターとを有することを特徴
   とする無菌製袋充填装置。 ２ 前記充填部の搬送装置はパウチの両サイドを
   保護するための爪を備えた搬送チエーンと、この
   搬送チエーンに沿つて設けられパウチの側面に吸
   着してパウチの口を開けるための吸引カツプと、
   パウチ内の充填物を充填するための充填ノズル
   と、充填後にパウチの口をシールするためのトツ
   プシーラとを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の無菌製袋充填装置。