特開 2015-67306 袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-67306(P2015-67306A)

(43)【公開日】2015年4月13日

(54)【発明の名称】袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 31/00 20060101AFI20150317BHJP

   B65B 31/04 20060101ALI20150317BHJP

【ＦＩ】

   B65B31/00 B

   B65B31/04 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-203148(P2013-203148)

(22)【出願日】2013年9月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000222727

【氏名又は名称】東洋自動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000730

【氏名又は名称】特許業務法人 清水・醍醐特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中川 敦雄

(72)【発明者】

【氏名】山本 裕太

(72)【発明者】

【氏名】松村 啓史

【テーマコード（参考）】

3E053

【Ｆターム（参考）】

3E053AA06

3E053BA10

3E053DA06

3E053FA01

3E053GA02

3E053GA05

3E053GA06

3E053GA08

(57)【要約】

【課題】袋が空の場合であっても、噴射されるスチームを確実に捕捉し、作業環境の悪化、包装機の汚染、周辺機器の故障といった様々な問題の発生を防止できるスチーム置換脱気方法及び装置を提供する。
【解決手段】袋Ｂに被包装物が充填されたかどうかを検出するセンサ１５を設け、充填されている場合にはノズル３３を待機位置から下降端位置へ移動させてノズル下端の吐出口を袋内に挿入し、スチームを吹込む。その際にノズルの上方に配置されたフードから上方へ流れたスチームを回収する。被包装物が充填されなかった場合には、ノズルを退避位置へ移動し、スチーム受け容器４５をノズルと袋との間に進入させ、ノズルをスチーム廃棄位置へ移動して、容器内へ向けてスチームを噴射する。容器から上方へ流れるスチームはフードを介して回収する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、該袋を袋口が上を向いた垂直姿勢に保持し、水平面内の所定の移動軌道に沿って該袋を移送しながら被包装物の袋詰めを行う袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法において、
検出手段により前記袋内に被包装物が充填されたかどうかを検出する検出工程を備え、
前記検出工程において前記袋内への被包装物の充填がされたことが検出された場合には、スチーム置換脱気工程が実施され、該スチーム置換脱気工程においては、
移送される袋と干渉しない高さ位置に設定される待機位置に待機しているスチーム吹込みノズルを下降させてその下端の吐出口を袋内へ進入させるノズル挿入ステップと、
前記スチーム吹込みノズルが所定の下降端位置に到達するのに前後して、スチームを前記袋内へ吹込むスチーム吹込みステップと、
前記スチーム吹込みノズルの上方に配置され、吸引源に接続されたスチーム回収フードを介してスチームを回収するスチーム回収ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを前記下降端位置から前記待機位置へ復帰させるノズル復帰ステップと、
前記ノズル復帰ステップの開始前或いは前記ノズル復帰ステップにおいて遅くとも前記スチームノズルの吐出口が前記袋の袋口から抜け出る直前にスチームの吹込みを停止するスチーム吹込み停止ステップと、
を実施し、
前記検出工程において前記袋内への被包装物の充填がされたことが検出されなかった場合には、スチーム回収工程が実施され、該スチーム回収工程においては、
前記スチーム吹込みノズルを前記所定の待機位置から所定の退避位置へ移動させるノズル退避ステップと、
上端部が開口したスチーム受け容器を、容器待機位置から、前記退避位置に位置したスチーム吹込みノズルと前記袋の袋口との間に位置するスチーム受け位置へ移動する容器配置ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを、その吐出口が前記スチーム受け容器内又は該スチーム容器の上方に位置する、廃棄位置へ位置させる廃棄準備ステップと、
スチームを前記スチーム受け容器内に向けて吹込んで廃棄するスチーム廃棄ステップと、
前記スチーム回収フードを介して廃棄されたスチームを回収する廃棄スチーム回収ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを前記所定の廃棄位置から前記所定の待機位置へ復帰させる廃棄後ノズル復帰ステップと、
前記廃棄後ノズル復帰ステップ過程において前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記スチーム受け容器の上部開口端部より上に位置したのちに、前記スチーム受け容器を容器待機位置へ移動させる容器復帰ステップと
を実施する、
ことを特徴とする、スチーム置換脱気方法。

【請求項2】

請求項１記載のスチーム置換脱気方法において、前記待機位置は、前記退避位置と同じ位置に設定され、前記廃棄位置は、前記退避位置と同じ位置に設定されることを特徴とする、スチーム置換脱気方法。

【請求項3】

請求項１記載のスチーム置換脱気方法において、前記待機位置は前記退避位置より低い位置に設定され、前記スチーム回収工程の前記ノズル退避ステップにおいては、前記ノズルを前記待機位置から前記退避位置へ上昇させることを特徴とする、スチーム置換脱気方法。

【請求項4】

左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、該袋を袋口が上を向いた垂直姿勢に保持し、水平面内の所定の移動軌道に沿って該袋を移送しながら被包装物の袋詰めを行う袋詰め包装におけるスチーム置換脱気装置において、
袋内に被包装物が充填されたか否かを検出する検出装置と、
下端に吐出口が形成され、スチーム供給配管を介してスチーム供給源に接続されたスチーム吹込みノズルであって、第１の昇降駆動源に接続されて、所定の待機位置、下降端位置、退避位置、及び廃棄位置との間で昇降自在に構成されたスチーム吹込みノズルと、
前記スチーム供給源から前記スチーム吹込みノズルへのスチームの供給を開閉する切換バルブと、
上部が開口された容器であって、駆動源に接続されて、前記スチーム吹込みノズルの下方からそれた容器待機位置と、前記スチーム吹込みノズルと前記袋の袋口との間に位置するスチーム受け位置との間で移動可能となっているスチーム受け容器と、
前記スチーム吹込みノズルの上方に配置され、吸引源に接続されたスチーム回収フードと、
前記検出装置からの信号に基づいて、前記スチーム吹込みノズルの昇降運動と、スチーム回収容器の駆動源を制御する制御手段とを備え、
前記所定の待機位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記袋の袋口より上方に位置する位置として設定され、前記所定の下降端位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記袋内に位置している位置として設定され、前記所定の退避位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が、前記スチーム受け容器の上部開口端部より上に位置する位置として設定され、前記所定の廃棄位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記スチーム受け容器の中或いは上側に位置する位置として設定される、
ことを特徴とする、スチーム置換脱気装置。

【請求項5】

請求項４記載のスチーム置換脱気装置において、前記昇降駆動源はカムを備え、前記スチーム置換脱気装置はさらに、駆動源に接続され、退避位置と進入位置との間で移動されるストッパを備え、前記ストッパが前記退避位置に位置しているときには前記ストッパは前記スチーム吹込みノズルの移動を妨げず、前記ストッパが前記進入位置に位置したときには前記ストッパが前記スチーム吹込みノズルが前記退避位置から移動するのを阻止することを特徴とする、スチーム置換脱気装置。

【請求項6】

請求項５記載のスチーム置換脱気装置において、前記ストッパは相対的に下方に設定された退避位置と相対的に上方に設定された進入位置との間で移動するように構成され、前記ノズルは前記昇降駆動源に接続されて昇降自在な昇降軸に取付けられ、前記ストッパは、前記進入位置に位置したときに前記昇降軸の下降を阻止することにより、前記ノズルの前記退避位置から下方への移動を阻止することを特徴とする、スチーム置換脱気装置。

【請求項7】

請求項４記載のスチーム置換脱気装置において、前記スチーム置換脱気装置はさらに、前記第１の昇降駆動源の昇降部材に取付けられた第２の昇降駆動源を備え、前記スチーム吹込みノズルは該第２の昇降駆動源に接続され、前記第２の昇降駆動源が作動していないときに前記第１の昇降駆動源が作動して前記スチーム吹込みノズルは前記待機位置と下降端位置との間で昇降し、前記第２の昇降駆動源が作動しているときに、前記第１昇降駆動源が作動して前記スチーム吹込みノズルが前記退避位置と前記廃棄位置との間で昇降し、前記制御装置は前記検知装置からの信号に基づき、前記第２の昇降駆動源を制御するとを特徴とする、スチーム置換脱気装置。

【請求項8】

請求項４乃至７のいずれか１に記載のスチーム置換脱気装置において、前記スチーム受け容器の底部には廃棄配管が接続されていることを特徴とする、スチーム置換脱気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法及び装置に関する。より具体的には、互いに接離自在な左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、当該袋を袋口が上を向いた垂直姿勢で吊下げ状態に保持し、該袋を水平面内における所定の移動軌道に沿って移送しながら、袋口の開口、被包装物の充填、袋口のシール等所定の包装処理を順次行う袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

食品等の袋詰めを行う際に、被包装物充填後に袋内の空気をスチームで置換して脱気する場合がある。特許第５１５９４９６号公報にはそのようなスチーム置換脱気装置の一例が開示されている。その装置においては、センサ２６を用いて袋２０内に被包装物が正常に充填されたかどうかを検出する。そして、正常な充填が行われなかった場合には、その袋がスチーム置換脱気工程位置へ移送されてきたときにスチーム吹込みノズル３０を垂直面内でスイングさせて、ノズルの吐出口を袋口に対する位置から吸気筒５０に向けさせた後、ノズルから所定のタイミングで噴射されるスチームを吸気筒で吸込むようになっている。

【0003】

その結果、空であった袋内へはスチームが吹込まれないので、その後の工程での袋口のシール等の作業を全て中止するように制御して、その空袋を再度使用して包装処理を行うことができる。これにより不良袋の発生を防止でき、効率の良い包装が可能となる。しかしながら特許第５１５９４９６号公報に開示されたスチーム置換脱気装置には次のような問題点がある。

【0004】

すなわち、スチーム吹込みノズルから吹出されたスチームを吸気筒で吸込むとはいっても、吹出される一回当たりのスチームの量は被包装物が正常に充填された袋内へ吹き込むのと同じ量であり、相当な量となる。このためその全てを吸込むことはできず、周辺へのスチームの飛散は避けられない。また、スチームは空気より比重が軽いため、スチームは下向きに噴射されても直ぐに上方へ流れてしまう。従って、この例のようにスチームを下向きに吸引する場合、スチームの回収効率が悪くなる。従って作業環境の悪化、包装機の汚染、周辺機器の故障といった問題が生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５１５９４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、簡単な構成で、確実、且つ安定したスチーム置換脱気を行うことができると共に、上記した従来の問題点を解決することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を備えたスチーム置換脱気方法を提供する。その方法は、左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、該袋を袋口が上を向いた垂直姿勢に保持し、水平面内の所定の移動軌道に沿って該袋を移送しながら被包装物の袋詰めを行う袋詰め包装におけるスチーム置換脱気方法であり、
検出手段により前記袋内に被包装物が充填されたかどうかを検出する検出工程を備え、
前記検出工程において前記袋内への被包装物の充填がされたことが検出された場合には、スチーム置換脱気工程が実施され、該スチーム置換脱気工程においては、
移送される袋と干渉しない高さ位置に設定される待機位置に待機しているスチーム吹込みノズルを下降させてその下端の吐出口を袋内へ進入させるノズル挿入ステップと、
前記スチーム吹込みノズルが所定の下降端位置に到達するのに前後して、スチームを前記袋内へ吹込むスチーム吹込みステップと、
前記スチーム吹込みノズルの上方に配置され、吸引源に接続されたスチーム回収フードを介してスチームを回収するスチーム回収ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを前記下降端位置から前記待機位置へ復帰させるノズル復帰ステップと、
前記ノズル復帰ステップの開始前或いは前記ノズル復帰ステップにおいて遅くとも前記スチームノズルの吐出口が前記袋の袋口から抜け出る直前にスチームの吹込みを停止するスチーム吹込み停止ステップと、
を実施し、
前記検出工程において前記袋内への被包装物の充填がされたことが検出されなかった場合には、スチーム回収工程が実施され、該スチーム回収工程においては、
前記スチーム吹込みノズルを前記所定の待機位置から所定の退避位置へ移動させるノズル退避ステップと、
上端部が開口したスチーム受け容器を、容器待機位置から、前記退避位置に位置したスチーム吹込みノズルと前記袋の袋口との間に位置するスチーム受け位置へ移動する容器配置ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを、その吐出口が前記スチーム受け容器内又は該スチーム受け容器の上方に位置する、廃棄位置へ位置させる廃棄準備ステップと、
スチームを前記スチーム受け容器内に向けて吹込んで廃棄するスチーム廃棄ステップと、
前記スチーム回収フードを介して廃棄されたスチームを回収する廃棄スチーム回収ステップと、
前記スチーム吹込みノズルを前記所定の廃棄位置から前記所定の待機位置へ復帰させる廃棄後ノズル復帰ステップと、
前記廃棄後ノズル復帰ステップ過程において前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記スチーム受け容器の上部開口端部より上に位置したのちに、前記スチーム受け容器を容器待機位置へ復帰させる容器復帰ステップと
を実施するようになっている。
上記の方法において、前記待機位置は、前記退避位置と同じ位置に設定し、前記廃棄位置は、前記退避位置と同じ位置に設定することができる。
さらに上記の方法において、前記待機位置は前記退避位置より低い位置に設定され、前記スチーム回収工程の前記ノズル退避ステップにおいては、前記スチーム吹込みノズルを前記待機位置から前記退避位置へ上昇させるように構成することができる。
上記課題を解決するために本願発明は、以下の構成を備えたスチーム置換脱気装置を提供する。その装置は、左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、該袋を袋口が上を向いた垂直姿勢に保持し、水平面内の所定の移動軌道に沿って該袋を移送しながら被包装物の袋詰めを行う袋詰め包装におけるスチーム置換脱気装置であり、
袋内に被包装物が充填されたか否かを検出する検出装置と、
下端に吐出口が形成され、スチーム供給配管を介してスチーム供給源に接続されたスチーム吹込みノズルであって、第１の昇降駆動源に接続されて、所定の待機位置、下降端位置、退避位置、及び廃棄位置との間で昇降自在に構成されたスチーム吹込みノズルと、
前記スチーム供給源から前記スチーム吹込みノズルへのスチームの供給を開閉する切換バルブと、
上部が開口された容器であって、駆動源に接続されて、前記スチーム吹込みノズルの下方からそれた容器待機位置と、前記スチーム吹込みノズルと前記袋の袋口との間に位置するスチーム受け位置との間で移動可能となっているスチーム受け容器と、
前記スチーム吹込みノズルの上方に配置され、吸引源に接続されたスチーム回収フードと、
前記検出装置からの信号に基づいて、前記スチーム吹込みノズルの昇降運動と、スチーム回収容器の駆動源を制御する制御手段とを備え、
前記所定の待機位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記袋の袋口より上方に位置する位置として設定され、前記所定の下降端位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記袋内に位置している位置として設定され、前記所定の退避位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が、前記スチーム受け容器の上部開口端部より上に位置する位置として設定され、前記所定の廃棄位置は、前記スチーム吹込みノズルの吐出口が前記スチーム受け容器の中或いは上側に位置する位置として設定される。
上記装置において、前記昇降駆動源はカムを備え、前記スチーム置換脱気装置はさらに、駆動源に接続され、下降位置と上昇位置との間で移動し、前記上昇位置へ移動したときに、前記スチーム吹込みノズルが前記退避位置から下方へ移動するのを阻止することのできるストッパを備えている構成とすることができる。
さらに上記装置において、前記ノズルは前記昇降駆動源に接続されて昇降自在な昇降軸に取付けられ、前記ストッパは、前記上昇位置に位置したときに前記昇降軸の下降を阻止することにより、前記ノズルの前記退避位置から下方への移動を阻止するように構成できる。
さらに上記装置において、前記スチーム置換脱気装置はさらに、前記第１の昇降駆動源の昇降部材に取付けられた第２の昇降駆動源を備え、前記スチーム吹込みノズルは該第２の昇降駆動源に接続され、前記第２の昇降駆動源が作動していないときに前記第１の昇降駆動源が作動して前記スチーム吹込みノズルは前記待機位置と下降端位置との間で昇降し、前記第２の昇降駆動源が作動しているときに、前記第１昇降駆動源が作動して前記スチーム吹込みノズルが前記退避位置と前記廃棄位置との間で昇降し、前記制御装置は前記検出装置からの信号に基づき、前記第２の昇降駆動源を制御する構成とすることができる。
さらに上記装置において、前記スチーム受け容器の底部に廃棄配管を取付けることができる。

【発明の効果】

【0008】

請求項１及び４の発明によれば、袋に被包装物が充填されていない場合には、スチーム吹込みノズルと袋の袋口の間にスチーム受け容器を進入させ、そのスチーム受け容器の中に向けてスチームを吹込み、容器内から上方へ流れるスチームをスチーム吹込みノズルの上方に設置したスチーム回収フードを介して回収するようにした。スチーム受け容器が袋より上側に配置されているので、袋内へのスチームの侵入を確実に防止でき、かつスチームの飛散を低減できるので、作業環境の悪化、包装機の汚染、周辺機器の故障といった問題を防止できる。また、スチーム吹込みノズルの上方にスチーム回収フードを配置したので、スチームを確実且つ安定的に回収できる。
また、請求項３，７の発明によれば、袋に被包装物が充填されているときには、袋口とスチーム吹込みノズルの下端吐出口との間の距離を最少にできるので、１サイクル当たり（１工程間）のスチーム吹込み時間の割合を長くでき、より確実にスチーム置換脱気を行うことができる。
また、請求項５，６の発明によれば、ストッパの作動により、昇降軸を昇降駆動源から切り離してノズルを退避位置に保持しているので、待機位置から退避位置へ上昇させるための上昇駆動源などが不要となり、昇降軸からスチーム吹込みノズルまでの部品点数を少なくし、重量を軽くすることができる。よって、包装能力を上げた時にスチーム吹込みノズルの振動が起こりにくく、より安定した包装機の運転が可能となる。
さらに請求項８の発明によれば、スチーム受け容器内でスチームが液化して生成される水が容器の底につないだ配管を通じてドレン回収容器へ直ちに回収される。従って容器内に残った水が吹込まれるスチームによって容器の外側へ散布されることもなく、袋を汚染したり、包装機の汚染、周辺機器の故障といった問題を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本願発明のスチーム置換脱気装置を備えた袋詰め包装機の概略構成図である。

【図2】本願発明のスチーム置換脱気装置で使用されるスチーム配管の概略構成を説明する図である。

【図3】第１の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図4】第１の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図5】第１の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図6】第１の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図7】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図8】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図9】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図10】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図11】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図12】第１の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図13】第２の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図14】第２の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図15】第２の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図16】第２の実施の形態でのスチーム置換脱気工程の一部を示す図である。

【図17】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図18】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図19】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図20】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図21】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【図22】第２の実施の形態でのスチーム回収工程の一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下図面を参照して本願発明の実施の形態に係るスチーム置換脱気方法及び装置について説明する。先ず図１を参照して、本願発明のスチーム置換脱気装置を使用した袋詰め包装機１の構成について説明する。

【0011】

袋詰め包装機（以下単に「包装機」という。）１は、公知の間欠回転する回転テーブル３を備えており、その回転テーブル３にはその周方向に沿って等間隔に、袋Ｂを挟持するための左右一対のグリッパ５，５が複数組取付けられ、所定の軌道に沿って間欠的に移動するようになっている。なお、本願発明においてはグリッパ５，５の移動軌道は図示の円軌道に限定されるものではなく、直線、レーストラック形などでもよい。

【0012】

ステーションＩでは給袋工程が実施され、ここにはコンベアマガジン７が設置されており、一対の取出し吸盤８、８によって袋Ｂを一枚づつ取出して、その姿勢を垂直状態に変換してグリッパ５，５に引渡す。グリッパ５，５は図示のとおり、袋Ｂの両側縁部を挟持して、その袋口（開口部）が上を向いた垂直姿勢で吊り下げ状態に保持する。ステーションＩＩでは印字工程が実施され、ここに印字器９が設けられ、袋Ｂに製造年月日等を印刷する。ステーションＩＩＩでは開口工程が実施され、ここには一対の袋口開口用吸盤１１，１１が設けられ、互いに接離することにより袋Ｂの袋口を開くようになっている。ステーションＩＶでは充填工程が実施され、ホッパ１３を介して袋Ｂへ被包装物の充填が行われる。符合１５は袋Ｂ内の被包装物を検出するセンサであり、ステーションＩＶとステーションＶとの間に設置されている。このセンサ１５は、袋Ｂ内に被包装物が存在するか否かだけでなく、袋Ｂ自体が存在しない場合も被包装物が存在しないものと判断するようになっている。なお、被包装物を検出するセンサ１５としてはこの例のように袋Ｂ内の被充填物を、或いは袋Bの存在を直接検出するものに限定されない。例えばステーションＩＶにセンサ１５を設置して、ホッパ１３内を被包装物が通過したか否かを検出するような構成も採用可能であり、本願明細書及び請求の範囲においては、実際に袋B内の被包装物の存在を検出する場合、袋Bの不存在を検出する場合、袋Bへの被包装物の充填を検出する場合などを全て含めて袋B内の被包装物の存在を検出するという概念に含める。なお、このセンサ１５は後述のスチーム置換脱気装置３１（以下「脱気装置」という）の一部を構成する。

【0013】

ステーションＶではスチーム置換脱気工程が実施され、後述するスチーム吹込み用のノズル３３、スチーム受け容器４５などを含んだ脱気装置３１が配置されている。これについては後述する。ステーションＶＩでは一対の熱板１７，１７を用いて袋Ｂの袋口の一次シールが行われ、ステーションＶＩＩではやはり一対の熱板１９，１９を用いて袋口の二次シールが行われる。最後のステーションＶＩＩＩでは一対の冷却板２１，２１を用いて袋口の冷却が行われた後、完成品としての袋Bをシュート２２へと放出する。符合２３は後述の脱気装置３１を含めてこの包装機１の動作を制御する制御装置である。

【0014】

次に図２を参照して、本実施の形態の脱気装置３１で使用されるスチーム配管の概略構成を説明する。図において符号３３はその下端に吐出口３４を備えたスチーム吹込みノズル（以下「ノズル」という。）であり、切換バルブ３７、流量調整弁３９が途中に設けられたスチーム供給配管４１を介してスチーム供給源３５につながっている。図示してないが、包装用の袋Bがスチーム置換脱気工程を行うステーションVに移動してきて停止すると、ノズル３３の下方に位置することとなる。切換えバルブ３７は図中２点鎖線で示されるように制御装置２３に接続されている。ノズル３３の上方にはスチーム回収フード４２（以下「フード」という。）が配置され、スチーム回収配管４４を介してスチーム吸引源４３に接続されている。符号４５は後述するスチーム受け容器であり、前述のセンサ１５によって袋Bに被包装物が充填されていないことが検出されると、制御装置２３に制御されて、図示してない容器待機位置から、図示の位置へ、すなわちノズル３３と図示してない袋Bとの間のスチーム受け位置へ移動するようになっている。スチーム受け容器４５は、その底部において、ドレン回収配管４７を介してドレン回収器４６につながれている。この図ではスチーム受け容器４５（以下「容器」という。）はノズル３３と袋B（図２には図示されていない。）との間、すなわちスチーム受け位置に位置しているが、以下に説明するとおり、エアシリンダ４５aによって容器待機位置との間で移動可能になっている。

【0015】

次に第１の実施形態に係る脱気装置３１の動作について説明する。先ず、センサ１５により被包装物が袋Bに正常に充填されたことが検出された場合について説明する。その正常に充填された旨の検出信号は制御装置２３に送られる。図３はその正常に被包装物が充填された袋BがステーションVに移送されて停止した状態を示している。

【0016】

ここで、脱気装置３１の構成でこれまでに説明がされていない構成について説明する。符号４９は架台４８上に立設された中空のスタンドであり、その中を昇降軸５１が上下動可能に挿入されている。昇降軸５１の上端部には水平方向に延びるノズル取付け部材５３が固定され、このノズル取付け部材５３によって前述のノズル３３が垂直に保持されている。ステーションVに移動されてきた袋Bはこのノズル３３の真下に停止する。ノズル３３はこの時所定の待機位置に位置しているが、この所定の待機位置としては、ノズル３３の吐出口３４が袋Bの袋口より上下方向で上側に位置する位置に設定される。前述の容器４５はこの時、高さ方向でノズル３３の吐出口３４と袋Bとの間で側方に位置した容器待機位置に位置しているが、これについては後述する。

【0017】

昇降軸５１の架台４８の下側に延びた下端部には昇降ブロック５５がその一端側で固定して取付けられ、水平方向に延びる昇降ブロック５５の他端側は、基台５７と架台４８との間に立設された案内軸５９に軸受６１を介して摺動可能に取付けられている。この案内軸５９は、昇降ブロック５５の回り止めにもなっている。案内軸５９の隣にはエアシリンダ６３が設置され、その上側に延びるロッド６４の端部にはブロック受け部材６５が固定して取付けられている。これらについては後述する。符号６７は水平に伸びるカム軸６８に垂直面内で回転可能に取付けられた偏心カムである。偏心カム６７の外周には、カム軸６８の軸心から等距離R１になっている無変位部６７aと等距離R２になっている無変位部６７ｂが図示のとおり設けられ、他の部分はカム軸６８の軸心からの距離が変化する変位部６７ｃとなっている。符号７０は、基台５７に立設されたピローブロック６９に軸７１を介して揺動可能に取付けられたレバーであり、その一端側にはカムフォロワ７２が取付けられている。レバー７０の他端側には連結ロッド７３の一端が回転可能に取付けられ、連結ロッド７３の他端側は図示のとおり昇降ブロック５５に回転可能に取付けられている。なお、レバー７０には図示してないバネなどの付勢部材が取付けられ、レバー７０には常時図で時計回りに回転させようとする力が作用しており、カムフォロワ７２が偏心カム６７に当接している。

【0018】

センサ１５からの信号に基づき、制御装置２３により脱気装置３１が制御されて以下のようにスチーム置換脱気が行われる。すなわち袋Bに被包装物が充填されていることが検知された場合、袋B内へスチームを吹込む操作が行われることとなる。先ず、図３に示す状態において時計回りに連続回転している偏心カム６７は図示の位置にあり、カムフォロワ７２は無変位部６７aの部分を転動しており、昇降軸５１は上昇端位置にある。そして偏心カム６７が図４の位置まで回転すると、カムフォロワ７２は変位部６７ｃ上を転動して通り過ぎて、無変位部６７ｂの上を転動し始める。この間に昇降軸５１が下降端位置まで下降し、これによりノズル３３が吐出口３４側から袋B内へ挿入されて、ノズル３３は図示の下降端位置まで下降する。そして、その下降端位置に達するのに前後して切換バルブ３７が切換えられてスチームが袋B内へ吹込まれる。ノズル３３はカムフォロワ７２が無変位部６７ｂ上を転動している間はこの下降端位置に留まっている（図５）。この時、フード４２の吸引源４３も稼働されて、上方へ流れるスチームを吸引する。所定の時間だけスチームの吹込みを続ける。偏心カム６７がさらに先とは反対側の変位部６７ｃ上を転動して通り過ぎて再度無変位部６７aに達し、その上を転動する。従ってノズル３３は待機位置へ復帰することとなる（図６）。この場合、ノズル３３からのスチームの噴射は切換バルブ３７を先と反対に切換えて停止されるが、その噴射はノズル３３の上昇移動が始まると同時にまたは少し前に停止してもよいし、或いは、ノズル３３の吐出口３４が袋Bから抜け出す少し前まで続けてもよい。フード４２によるスチームの吸引は少なくともノズル３３がスチームを噴射している間は継続され、或いは噴射開始のわずか前に開始し、噴射終了のわずかに後に停止するようにしてもよい。以上の動作によりスチーム置換脱気作業は終了する。袋Bの袋口はグリッパ５，５が互いに遠ざかることにより閉じられる。その袋口を閉じる動作タイミングは、ノズル３３が袋口から抜けると同時或いはそのわずかに前など、適宜に決定される。袋口を閉じられた袋Bは次のステーションVIに移送される。なお、上述の脱気動作をおこなう場合には、容器４５は容器待機位置に位置して動かない。

【0019】

図７以下を参照して、センサ１５により、袋B内に被包装物が適正に充填されなかったことが検出された場合、或いは袋Bそのものが検出されなかった場合について説明する。図７は袋BがステーションVに移送されて停止した状態を示しており、カムフォロワ７２は回転している偏心カム６７の無変位部６７aの上を転動しており、昇降軸５１は、上昇端位置に位置している。偏心カム６７がまだ無変位部６７aの上を転動している間に、図８に示すように、前述のエアシリンダ６３のロッド６４が所定の長さだけ伸長し、ブロック受け部材６５が昇降ブロック５５に下側から当接し、昇降ブロック５５が下方へ移動するのを阻止できる状態となる（図８）。

【0020】

偏心カム６７はさらに回転を続けるが、昇降ブロック５５がブロック受け部材６５により下方への移動を阻止されているので下降せず、その位置に留められる（図９）。カムフォロワ７２は回転している偏心カム６７からは離れてしまう。そして、前述した容器４５がエアシリンダ４５aが動作することにより所定の距離だけ前進してスチーム受け位置に停止する。この場合、袋Bとノズル３３とは進入する容器４５と干渉しないように位置している。そして特にノズル３３はこの後の容器４５内への進入時間を最短にするために、ノズル３３の吐出口３４の下端部と容器４５の上端面との間が最少の距離に設定されている。なお、ノズル３３のこの位置を退避位置と定義する。すなわち、説明している例では、前述の待機位置が退避位置と同じ位置に設定されている。しかし、例えば待機位置を退避位置より下方に設定することも可能であり、その場合にはエアシリンダ６３のストロークをより長く設定して、例えば図８でエアシリンダ６３を動作させるのと同時に、或いはそれに先立って、エアシリンダ６３のロッド６４を伸長させてノズル３３を待機位置から退避位置へ移動できるようにする。

【0021】

次に、切換えバルブ３７を切換えてスチームをノズル３３から容器４５内へ向けて噴射する（図１０）。ノズル３３の吐出口３４と容器４５との距離、容器４５の大きさは、この噴射されるスチームが完全に容器４５内へ噴射されるように設定される。なお、この時のノズル３３の位置を廃棄位置と定義する。ここに説明した例では廃棄位置は前述の退避位置と同じ位置に設定されているが、例えば廃棄位置をノズルの吐出口が容器４５内にある距離だけ進入した位置とすることもできる。その場合、エアシリンダ６３として２段式のものを用い、スチームの噴射に先だって図１０の状態よりもロッド６４を縮めて、ノズル３３を退避位置から廃棄位置へ移動する。所定時間スチームを噴射したのち停止するが、少なくともスチームを噴射している間は前述の吸引源４３が作動して、フード４２から上昇してくるスチームを回収する。

【0022】

スチームの噴射が停止すると、先ず容器４５が容器待機位置へ戻され、グリッパ５，５の動作により袋Bの袋口は閉じられる。一方でカムフォロワ７２が偏心カム６７の無変位部６７aに当接し、その上を転動する状態となる（図１１）。次いでエアシリンダ６３のロッド６４が収縮され、袋Bは次のステーションVIへ移送される（図１２）。この袋Bに対しては以後のシール処理などは行われず、袋Bは回収され、再度包装に使用される。

【0023】

次に図１３以下を参照して第２の実施の形態について説明する。先ず図１３を参照する。この脱気装置８１では、第１の実施の形態と同じ図２に示されたスチーム配管を使用するが、ノズル３３を昇降させる構成が異なり、昇降軸５１を昇降させる昇降手段に加えて、昇降軸５１と一体的に昇降するエアシリンダ８３が設けられている。すなわち、昇降軸５１の上端部にエアシリンダ取付けプレート８５が水平に取付けられ、そのプレート８５の上にエアシリンダ８３が取付けられている。そしてそのロッド８４の先端にノズル取付けプレート５３がその一端において取付けられ、他端側にノズル３３が図示のように取付けられている。すなわち、ノズル３３は、昇降軸５１の昇降によって昇降するとともに、エアシリンダ８３が動作することによっても昇降する。なお、昇降軸５１を昇降させる昇降装置は図示されていないが、第１の実施の形態で用いたような偏芯カム６７を用いている。しかしこれには限定されず、他の種々の公知の昇降駆動装置を使用できる。

【0024】

先ずセンサ１５により被包装物が袋Bに充填されていることが検出された場合の動作について説明する。図１３は、袋BがステーションVに移送されてきて停止した状態を示している。この時昇降軸５１は下降端位置にあり、エアシリンダ８３はそのロッド８４が収縮した状態にあり、ノズル３３は、袋Bより上方の待機位置に位置している。なお、図から分るとおり、待機位置に位置するノズル３３は、容器４５がスチーム受け位置へ進入してくるとこれと干渉してしまう状態にある。

【0025】

被包装物が正常に充填された場合には、図１３の状態から次に図１４の状態に移る。すなわち、昇降軸５１が下降端まで下降し、ノズル３３はその先端の吐出口３４の部分が袋Bの中に所定の距離だけ入り込んだ下降端位置に位置している。そして次に切換えバルブ３７が切換えられてスチームがノズル３３から噴射される（図１５）。噴射のタイミングは第１の実施の形態で説明したタイミングと同じでよい。ノズル３３の上方に配置されたフード４２を使用して上に上昇したスチームを吸引して回収することも第１の実施の形態と同じである。所定の時間だけスチームが噴射されると切換えバルブ３７が切換えられて噴射は停止され、昇降軸５１が上昇端へ戻り、ノズル３３は待機位置へ戻る（図１６）。以上の動作の間、容器４５は第１の実施形態と同じように一切動作しない。

【0026】

次にセンサ１５によって被包装物が袋B内に充填されていないことが検出された場合について図１７以下を参照して説明する。図１７はまだノズル３３の下方へ袋Bが移動してきていない状態を示している。この状態から、先ずエアシリンダ８３が動作して、そのロッド８４が上方へ所定の距離だけ延びて、ノズル３３を待機位置より上方の退避位置に移動させる（図１８）。この位置では、図から分る通り、ノズル３３は容器４５の進入の妨げとならないようになっている。この状態においてエアシリンダ４５aが作動して容器４５が前進してスチーム受け位置で停止する（図１９）。

【0027】

次に昇降軸５１が下降端まで下降することにより、ノズル３３も廃棄位置まで下降して、その吐出口３４が容器４５の所定の深さ位置まで進入する。そしてスチームがノズル３３から噴射される（図２０）。上方へ流れるスチームはフード４２から吸引回収される。所定時間スチームが噴射された後切換えバルブ３７が切換えられてスチームの噴射は停止され、昇降軸５１が上昇端へ移動することによりノズルは退避位置へ移動し（図２１）、次いでエアシリンダ４５aが作動して受け容器４５が容器待機位置へ戻り、エアシリンダ８３が作動してノズルが待機位置へ戻る（図２２）。

【0028】

なお、上記いずれの実施の形態においても、容器４５内でスチームが液化して生成される水についてはドレン回収配管４７を介してドレン回収器４６へ回収される。また、上記においてはテーブルは間欠回転するものとして説明したが、テーブルが連続回転する場合には、ノズル３３を所定のスチーム置換脱気工程区間にわたって袋Bの移送に追従して移動させ、脱気処理終了後に元の位置へ復帰させることとなる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】