专利名称：充气包装机的惰性气体填充方法
技术领域：
本发明涉及在填充了被包装物的包装袋内，使惰性气体从喷嘴喷出，来 进行将该袋内空气向外部逐出的气体置换后，对袋口实施密封的充气包装机 的惰性气体填充方法。
背景技术：
作为现有的充气包装机的惰性气体填充方法，涉及本件申请人的发明在JP特开2004 — 67224号公报中有公开。该充气包装机采用一个间歇旋转台来 进行将被包装物向包装袋填充的填充作业以及填充氮气等惰性气体的填充 作业、对填充了它们后的袋口进行热封的热封作业。而且，用于填充惰性气 体的喷嘴固定在放出口以能自由出入的方式设置在袋口处于开放状态的包 装袋上的填充漏斗外侧面上。关于填充惰性气体的喷嘴，可以采用如所述公报记载的那样的固定在填 充漏斗外侧面的结构或固定在填充漏斗内的中心部上的结构中的任何一种。 因此，当采用前者的喷嘴固定结构时，由于喷嘴的前端部插入到包装袋的角 落处，在包装袋为平袋或图8所示的方形包装袋e中，容易产生喷嘴n的前 端部从方形包装袋e的袋口f错开的插入失误。另外，在图9所示的在除了 袋口 b外的两侧部分具有折入部c形式的带有侧边褶的卡口 (chuck)袋a 中，还会偶尔发生喷嘴n的前端部扎刺到向该折入部c内侧突出的部位等不 良情况。当为后者的喷嘴固定结构时，由于固定在填充漏斗内的中心部的喷嘴在 被包装物通过时成为障碍，故引起填充时间的增加，从而导致被包装物堵塞 在填充漏斗内的不良情况时有发生。另外，在所述公报中记载的惰性气体填充方法中，因在强制封闭了袋口 的状态下不进行气体置换，故也可以说会因包装袋的种类或大小、被包装物 的种类而导致气体置换率差。专利文献1: JP特开2004—67224号公报发明内容本发明的目的是提供一种解决了气体填充喷嘴被插入到包装袋中时的 不良并使气体置换率提高了的充气包装机的惰性气体填充方法。为了达到所述目的，权利要求l记载的发明，其特征在于，该充气包装 机设置为，利用间歇驱动装置使旋转体以在多个工序的每个工序中间歇停止 的方式移动，其中该旋转体沿放射方向设置有多个夹钳对，并且设置有与各夹钳对分别对应配置的填充漏斗，该填充漏斗能在上下方向上移动；在填充 工序中，将给定量的被包装物填充到由各夹钳对以垂吊状支承的包装袋中， 从各填充漏斗所具有的充气喷嘴喷出惰性气体，进行惰性气体与袋内空气的 置换后，对袋口实施密封，其特征在于，所述充气喷嘴设置为，其前端部通 过喷嘴姿态控制装置，以能接近及离开假想的垂直线的方式进行移动，其中 该假想的垂直线是通过所述填充漏斗的落下口的中心的垂直线，在填充工序 的前工序中，所述填充漏斗的落下口、和处在接近于所述垂直线的状态的充 气喷嘴的前端部，从开放着的袋口插入到包装袋内，并且，使该充气喷嘴的 前端部从所述垂直线离开而向该包装袋的角落处移动，在填充工序及/或其后 工序中，进行从所述充气喷嘴喷出的惰性气体与包装袋内的空气的置换，然 后在下游的后工序中，在利用闸门装置将袋口几乎完全封闭的状态下，促进 惰性气体与袋内空气的置换作用后，解除由该闸门装置实现的封闭状态，然 后，将所述填充漏斗、充气喷嘴依次从包装袋内拉出。为了达到同样目的，权利要求2记载的发明，其特征在于，在权利要求 1记载的充气包装机的惰性气体填充方法中，所述喷嘴姿态控制装置设置为， 在以摇动自由的方式设置在所述填充漏斗的侧部的保持架上固定所述充气 喷嘴的上端部并且设置有能自由旋转的辊筒，填充漏斗在填充工序的前工序 中间歇停止时，通过使该辊筒与在该工序中纵向配置的凸轮盘抵接，使充气 喷嘴的前端部移动而形成充气喷嘴的前端部与所述垂直线接近的状态，保持 该状态不变而使填充漏斗下降，将充气喷嘴的前端部插入到包装袋内之后， 使该前端部从所述垂直线离开并向包装袋内的角落侧移动。为了达到同样目的，权利要求3记载的发明，其特征在于，在权利要求 1或2记载的充气包装机的惰性气体填充方法中，所述包装袋为平袋、或在4除袋口之外的两侧部分具有折入部的包装袋或方形袋。 发明的效果按照权利要求1中记载的发明，根据该充气包装机的惰性气体填充方法， 使充气喷嘴的前端部通过喷嘴姿态控制装置，在接近填充漏斗的落下口的中 心附近的状态下，插入到包装袋内，由此可以解决将充气喷嘴插入包装袋时 从袋口错开的插入失误、充气喷嘴扎进方形形态包装袋的折入部等不良。此 外，因可以在将袋口由闸门装置进行了封闭的状态下进行最终的气体置换， 故气体置换率提高。按照权利要求2中记载的发明，充气包装机的惰性气体填充方法，能够 将喷嘴姿态控制装置做成为简单的机械结构，并可以使充气作业顺畅而稳定 地进行。按照权利要求3中记载的发明，充气包装机的惰性气体填充方法，可以 对应所述包装袋为平袋、或在除袋口外的两侧部分具有折入部的包装袋(带 有侧边褶的卡口袋)或方形袋等各种形状的包装袋，并且可以使充气作业顺 畅而稳定地进行。
具体实施方式
下面通过
本发明的最佳方案例。图1是采用本发明的充气包装 机的惰性气体填充方法的充气包装机的侧视图。图2是采用本发明的充气包 装机的惰性气体填充方法的充气包装机的俯视图。图3是表示旋转体与填充 漏斗及其周边构成的侧视图。图4是喷嘴姿态控制装置的说明图。图5是填 充漏斗及充气喷嘴，与包装袋的相对位置关系，在整个工序中表示出来的凸 轮导轨的展开图。图6是表示封闭袋口而进行气体置换的状态的闸门装置的 局部侧视图。图7是图6中的闸门装置的俯视图。采用本发明的"充气包装机的惰性气体填充方法"的充气包装机P示于 图l、图2。该旋转式充气包装机P，如图2所示，具有把给定量的被包装 物投入填充漏斗中的计量装置(未图示)、惰性气体供给装置55等，包括 以下10个工序给袋工序A、打开包装袋的卡口的工序B、在包装袋为方形 袋时、使袋的下方部分膨胀的工序C、使袋口开放的开口工序D、被包装物 的填充工序E、振动工序F及G、停机工序H、卡口的封闭及袋口的热封工序I、密封部的冷却及制品放出工序J。在该实施例中，以图9所示的在除袋口外的两侧部分具有折入部形态的 带有侧边褶的卡口袋(下面仅称作"包装袋")作为对象加以说明。还有，本发明的方法也适用于平袋或在除袋口外的两侧部分具有折入部 的包装袋或方形袋的任何一种包装袋。在该包装机P的机台1上设置有支架3，该支架3以使由未图示的驱动 装置旋转驱动的纵向的间歇旋转轴2能自由旋转的方式对该间歇旋转轴2进 行支承，并且在该间歇旋转轴2上安装有圆盘状的旋转体4。在该旋转体4 上，以等角度间隔沿放射方向突出地设置有10个夹钳对9，该夹钳对9用于 把持或释放具有卡口 d的仅袋口 b开放的包装袋a (与所述工序数同数的)。 在该间歇旋转轴2的上端，通过多个轴承5支持鼓6的轮毂7，使该鼓6能 自由旋转地设置。鼓6，在旋转体4的正上方并且与间歇旋转轴2同心状固 定。如图3所示，在所述旋转体4的外周缘4a上，分别对应于各夹钳对9 的中央位置、平行地立设一对的导杆15。这些导杆15的上端部，安装在链 节板16上。17是装在一对的导杆15上的可沿上下方向移动地设置的滑板。 在该滑板17的正面，设置有用于安装填充漏斗21的托架19。在滑板17的 背面中央部，旋转自由地突出设置有凸轮滚子20。仅设置与工序数相同的填充漏斗21，在各个填充漏斗21上设置充气喷 嘴23。如图4所示，这些充气喷嘴23设置为其前端部23b，在喷嘴姿态 控制装置25的作用下，能够相对通过填充漏斗21的落下口 21a中心的假想 垂直线v进行接近以及分离地移动。对所述喷嘴姿态控制装置25进行详细说明。喷嘴姿态控制装置25的保 持架28，通过轴27被支承在设置于所述托架19的水平处所19a上的部件 26上，在与所述垂直线v的平行方向上能摇动自由地设置。该保持架28， 从横向看为L字形状，在其横片部28a上固定充气喷嘴23的上端部23a，并 且，在纵片部28b上旋转自由地设置辊筒30。充气喷嘴23的前端部23b设 置为，从填充漏斗21的落下口 21a的下方仅突出以给定尺寸，并总保持垂 直姿态。31是安装在部件26与保持架28的橫片部28a之间的具有弹簧功能 的橡胶片。然后，当填充漏斗21在作为填充工序E的前工序的开口工序D间歇停 止时，通过使在该工序中纵向配置的凸轮盘32与辊筒30抵接，而形成充气 喷嘴23的前端部23b相对所述垂直线v进行了接近移动的状态，然后通过 充气喷嘴23的下降而将充气喷嘴23的前端部23b插入到包装袋a内之后， 使辊筒30从凸轮盘32脱离，由此使该前端部23b离开垂直线v，并向包装 袋a的角落侧移动。还有，在充气喷嘴23的前端部23b相对垂直线v进行了接近移动的状 态下，该喷嘴23的中间部分进入到形成在填充漏斗21上的切口部21b中。在所述鼓7的外侧面，如图5所示，使下侧的凸轮导轨35a 35c与上侧 的凸轮导轨36a 36c，以形成有一定间隔的凸轮槽37的方式，使凸轮面互 相面对地配置。在该凸轮槽37中插入所述滑板17的凸轮滚子20，凸轮滚子 20设置为通过下侧的凸轮导轨35a 35c支承。然后，通过旋转体4的间歇 旋转移动，各滑板17的凸轮滚子20在下侧的凸轮导轨35a 35c上转动，由 此安装在各滑板17上的填充漏斗21及充气喷嘴23能在上下方向上一起移 动。所述鼓7内方在包装袋开口工序D设置有如下滑块机构，即，立设有方 形的导杆39，并使滑块40能自由移动地与该导杆39松配合，利用由凸轮和 杠杆构成的机构等制成的升降装置(未图示)而使该滑块40能自由升降。 在该滑块40的前面，设置有用于接受所述滑板17的凸轮滚子20的支持片 41。另外，在停机工序H也设置有同样的滑块机构，并且与在开口工序D 设置的滑块机构相同的构成部分采用与其相同的附图标记并省略说明。还有，关于通过固定鼓上设置的凸轮导轨使所述多个填充漏斗升降的机 构及使填充漏斗在特定工序中升降的滑块机构，是以与本申请人的所有的JP 特许第2884064号专利公报中公开的内容为基准的结构。45是在所述鼓6上配置的回转阀。该回转阀45由固定在鼓6侧上的中 心部的阀轴45a和、旋转自由地从外部安装在该阀轴45a上的环状的阀体46 构成。在该阀体46上设置有与工序数个数相同的供气孔，即10个未图示的 供气孔，该供气孔与阀轴的气体通路连通地设置。另外，该阀体46通过支 板47，与所述链节板16连结，从而能与所述旋转体4一起进行旋转动作。所述供气孔与充气喷嘴23，分别通过柔性导管51连结在一起。另外，回转阀45的阀轴45a设置为，通过管56从惰性气体供给装置55供给已调 整至给定压力(0.1 0.3MPa)的氮气气体、二氧化碳气体等惰性气体。阀轴 45a的上端部，由轴承构件48支持。该轴承构件48固定在被架在立设于机 台1上的一对支柱49上的连结板50上。还有，关于惰性气体供给系统，其构成以本申请人所有的JP特许第 2619795号专利公报中公开的内容为基准。在给袋工序A配置有传送带式包装袋供给装置60。该包装袋供给装置 60的结构是，在传送带61上将袋口 b朝下倒置重叠的多个包装袋a，利用 排送装置62 —张张地分离，然后将该包装袋a在使袋口 b朝上地吊起的状 态供给夹钳对9的公知的结构。还有，作为该包装袋供给装置之一例，本申请涉及的内容在JP实公平3 一5532号公报中己有记载。在停机工序H中，配置有在袋口 b大致封闭的状态下促进惰性气体与包 装袋a内的空气的置换作用的闸门装置65 。如图6所示，该闸门装置65设 置为，通过未图示的杠杆机构的动作使在包装袋的前面侧配置的一闸门构件 66与在包装袋的后面侧配置的另一闸门构件67能自由开闭。如图7所示， 这些闸门构件66、 67上，分别设置有避让槽66a、 67a，以使得插入包装袋a 的充气喷嘴23不被损坏。关于该充气包装机P中的开口装置、密封装置及其他构成，与公知的构 成相同，故省略其详细说明，将在与本发明的方法有关的范围内进行介绍。下面，对本发明的"充气包装机的惰性气体填充方法"，与充气包装机 P的动作相关联地进行说明。(1) 在给袋工序A中，用包装袋供给装置60，将包装袋a在袋口b向 上吊起的状态下供给夹钳对9。(2) 在打开包装袋的卡口的工序B中，打开包装袋a的卡口d，并且用 公知的印字装置65进行印刷保质期等的印字操作。(3) 在使袋的下方部分膨胀的工序C中，包装袋a的前面与后面用膨 胀装置70的一对吸盘71吸着，使袋的下方部分膨胀。这是为了更好地收容 被投入的被包装物。(4) 在包装袋的开口工序D中，包装袋a的前后面通过公知的开口装置75由一对吸盘76吸着，然后将袋口b开放，并且在该袋口b中插入用于 保持开放状态的一对的开闭片77。(5) 另外，从下侧的凸轮导轨35b换乘至在上升位置待机的滑块40的 支持片41。此时，如图4所示，喷嘴姿态控制装置25的辊筒30与凸轮盘 32抵接，充气喷嘴23的前端部23b，移动接近所述垂直线v。然后，通过滑 块40的下降，将充气喷嘴23的前端部23b插入包装袋a内后，辊筒30从 凸轮盘32脱离，其前端部23b离开垂直线v，向包装袋a的角落侧移动。借 此，填充漏斗21的落下口 21a与充气喷嘴23的前端部23b被插入到包装袋 a内。另外，关于所述开口装置55的开闭片56，在填充漏斗21插入后进行上 升移动，恢复至原来的V字形关闭状态。(6) 接着，通过旋转体4的间歇旋转移动，滑板17的凸轮滚子20，从 下降状态的滑块40的支持片41 ，换乘至凸轮导轨35c，包装袋a被间歇移送 至被包装物的填充工序E。(7) 在填充工序E中，用计量装置将给定量的被包装物放出到填充漏 斗21中然后被填充到包装袋a中。(8) 在振动工序F中，使夹钳对9的间隔扩大，由此将袋口 b直线状 地张紧，从而防止外部的空气侵入包装袋a内。与此同时，从充气喷嘴23 开始喷出惰性气体，通过振动装置(未图示)使包装袋a上下方向摇动，同 时促进被连续供给并扩散的惰性气体与袋内空气的置换作用。(9) 在停机工序H中，滑板17的凸轮滚子20，从下侧的凸轮导轨35c， 换乘至在下降位置待机的滑块40的支持片41。在该工序中，在利用图6所 示的闸门装置65将袋口 b在几乎封闭的状态下，促进惰性气体与袋内的空 气的置换作用后，解除由该闸门装置65造成的封闭状态。接着，通过滑块 40的上升，将填充漏斗21、充气喷嘴23从包装袋a依次拉出。(10) 在卡口的封闭及袋口的热密封工序I中，包装袋a的卡口d被封 闭，同时用密封装置80实施袋口b的热密封。(11) 然后，在密封部的冷却及制品放出工序J中，将在前工序被实施 过热密封的部分由密封冷却装置85冷却后，利用夹钳对9的释放动作，使 包装袋a落下至斜槽90，从而被送出设备外部。在该实施例中，是在振动工序F至停机工序H之间将惰性气体喷至包装 袋内而进行气体置换，但是也可以以将惰性气体从填充工序E至停机工序H 之间进行置换的方式进行控制。如上所述，该充气包装机的惰性气体填充方法可以完全解决将充气喷嘴 插入包装袋时从袋口错位的插入失误或充气喷嘴扎穿方形包装袋的折入部 等不良情况，从而充气作业可平稳地进行。
图1是采用了本发明的充气包装机的惰性气体填充方法的充气包装机的图2是采用了本发明的充气包装机的惰性气体填充方法的充气包装机的 俯视图。图3是表示旋转体与填充漏斗及其周边构成的侧视图。 图4是喷嘴姿态控制装置的说明图。图5是表示在整个工序中填充漏斗及充气喷嘴，与包装袋的相对位置关 系的凸轮导轨的展开图。图6是表示封闭袋口进行气体置换的状态的闸门装置的局部的侧视图。 图7是图6中的闸门装置的俯视图。图8是采用现有的惰性气体填充方法的喷嘴插入失误的说明图。 图9是采用现有的惰性气体填充方法的喷嘴插入失误的说明图。 附图标记的说明P...充气包装机a...包装袋b…袋口c...折入部v...假想的垂直线4...旋转体9...夹钳对21...填充漏斗21a...落下口23…充气喷嘴23b…前端部25...喷嘴姿态控制装置30...辊筒32...凸轮盘55…惰性气体供给装置 65...闸门装置
权利要求
1.一种充气包装机的惰性气体填充方法，该充气包装机设置为，利用间歇驱动装置使旋转体以在多个工序的每个工序中间歇停止的方式移动，其中该旋转体沿放射方向设置有多个夹钳对，并且设置有与各夹钳对分别对应配置的填充漏斗，该填充漏斗能在上下方向上移动；在填充工序中，将给定量的被包装物填充到由各夹钳对以垂吊状支承的包装袋中，从各填充漏斗所具有的充气喷嘴喷出惰性气体，进行惰性气体与袋内空气的置换后，对袋口实施密封，其特征在于，所述充气喷嘴设置为，其前端部通过喷嘴姿态控制装置，以能接近及离开假想的垂直线的方式进行移动，其中该假想的垂直线是通过所述填充漏斗的落下口的中心的垂直线，在填充工序的前工序中，所述填充漏斗的落下口、和处在接近于所述垂直线的状态的充气喷嘴的前端部，从开放着的袋口插入到包装袋内，并且，使该充气喷嘴的前端部从所述垂直线离开而向该包装袋的角落处移动，在填充工序及/或其后工序中，进行从所述充气喷嘴喷出的惰性气体与包装袋内的空气的置换，然后在下游的后工序中，在利用闸门装置将袋口几乎完全封闭的状态下，促进惰性气体与袋内空气的置换作用后，解除由该闸门装置实现的封闭状态，然后，将所述填充漏斗、充气喷嘴依次从包装袋内拉出。
2. 根据权利要求1所述的充气包装机的惰性气体填充方法，其特征在于， 所述喷嘴姿态控制装置设置为，在以摇动自由的方式设置在所述填充漏斗的 侧部的保持架上固定所述充气喷嘴的上端部并且设置有能自由旋转的辊筒， 填充漏斗在填充工序的前工序中间歇停止时，通过使该辊筒与在该工序中纵 向配置的凸轮盘抵接，使充气喷嘴的前端部移动而形成充气喷嘴的前端部与 所述垂直线接近的状态，保持该状态不变而使填充漏斗下降，将充气喷嘴的 前端部插入到包装袋内之后，使该前端部从所述垂直线离开并向包装袋内的 角落侧移动。
3. 根据权利要求1或2所述的充气包装机的惰性气体填充方法，其特征 在于，所述包装袋为平袋、或在除袋口之外的两侧部分具有折入部的包装袋 或方形袋。
全文摘要
课题提供解决向包装袋插入充气喷嘴时的不良并提高气体置换率的充气包装机的惰性气体填充方法。解决手段分别与设在旋转体上的各夹钳对9对应地设在填充漏斗21上的充气喷嘴23的前端部23b通过喷嘴姿态控制装置25以能接近及离开通过填充漏斗落下口中心的假想垂直线v的方式进行移动，在填充工序的前工序，将填充漏斗的落入口和、接近了垂直线v的充气喷嘴的前端部插入开放了袋口b的包装袋a内，然后该前端部离开垂直线v而向包装袋的角部移动，在填充工序的后工序，对从充气喷嘴喷出的惰性气体和包装袋内的空气进行置换，然后在下游的后工序，在由闸门装置65几乎完全封闭了袋口b的状态下促进惰性气体与袋内空气的置换作用。
文档编号B65B39/14GK101258074SQ20058005151
公开日2008年9月3日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年9月7日
发明者平野佳史 申请人:通用包装株式会社;平野佳史