JP4881148B2 - ベルト式真空包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装対象物を包装袋で真空包装するベルト式真空包装装置に関する。

ベルト式真空包装装置は、無端回転的に走行する搬送ベルトを備えており、この搬送ベルト上に載せた包装袋が搬送ベルトの走行に伴って真空包装部に至り、そこで真空包装をした後に搬送ベルトの走行により包装袋を送り出すようになっている。

この真空包装部は、搬送ベルトを挟んで、上方にチャンバーを設け、下方にチャンバー台を設けた構造になっており、搬送ベルト上の包装袋が真空包装部に至ると、チャンバーが下降し、搬送ベルトを挟んだ状態でチャンバー台を閉塞し、チャンバーと搬送ベルトに挟まれた空間を真空状態にすることにより、包装袋の内部も真空状態となり、真空包装される。

このようなベルト式真空包装装置において取り扱う製品（包装対象物）の中には、包装袋の内部に液汁を充填する製品がある。

このような製品を真空包装をするに当たっては、減圧による液汁の沸点低下現象が発生して、液汁が沸騰現象により、包装袋から溢れ出して搬送ベルトやチャンバー内面を汚し、不衛生な状態を招く。

とくに、食品を扱う真空包装装置の場合、品質管理面および衛生管理面で厳しく製品を管理する必要があるため、このような汚れが発生した場合には、速やかに、あるいは定期的に汚れ部を清掃する必要がある。

これに対して、例えば、特許文献１には、搬送ベルトを走行方向に分割し、その分割部分を簡単に脱着できるようにし、脱着可能側の搬送ベルトを取り外した状態のまま、間欠的に走行させながら、もしくは適宜一時停止させて、ベルト裏面、定盤（チャンバー台）上面、装置内部を露出させ、洗浄、清掃、保守を容易に行うことができるようにしたものが、また、特許文献２には、搬送ベルトの軸の端部に軸移動プレートを設け、搬送停止時に、搬送ベルトを上方移動させて搬送ベルトの下部および装置本体の底部の清掃や保守点検を容易に行うことができるようにしたものが開示されている。
特開２００２−５９９０９号公報 登録実用新案第３１０７５３０号公報

しかし、これらの従来技術はおもに搬送ベルトの清掃を容易にしようとするものであり、チャンバー内面の清掃を容易にする手段を提供するものではない。すなわち、従来のベルト式真空包装装置にはチャンバー内面の清掃が困難であるという問題が未解決のまま残されていた。

以下、この問題を図面を参照して具体的に説明する。図７は従来のベルト式真空包装装置を示す側面図、図８はその平面図である。

まず、この従来のベルト式真空包装装置の動作について説明すると、作業者Ｐは、装置入口部Ａに立ち、製品および液汁が充填された包装袋２を搬送ベルト３の上に並べていく。搬送ベルト３の上に並べられた包装袋２は、位置ズレを起こさないように、チャンバー１の端部Ｃと装置入側のベルト端部Ｄに挟まれた作業スペースＥ内に設置された袋押さえ４に挟み込まれて一定間隔で置かれる。搬送ベルト３は、装置稼働中は、進行方向Ｂに向かって回転走行しており、包装袋２はチャンバー１に向かって移動する。包装袋２がチャンバー１の直下に移動し、定位置に来た状態で、チャンバー１は下降し、チャンバー１部を真空ポンプの吸引作用によって真空にする。そうすると包装袋２内も真空状態になる。その後、チャンバー１内に取り付けた図示しないシール機構で包装袋２の袋先端部を加熱処理することにより、袋先端部が溶着し、包装袋２がシールされる。その後、チャンバー１が上昇し、大気開放され、製品は排出シュート７から排出される。なお、図７において、符号８はチャンバー１を支持するチャンバーサポート、符号９は真空包装装置の本体フレーム、符号１９は真空包装装置の操作盤である。

ここで、包装袋２内の液汁は、上述のとおり、チャンバー１内が真空状態になると減圧沸騰し、場合によっては包装袋２から外部に溢れ出ることがある。通常、液汁は水ではなく、多くの化学物質が含まれているため、時間の経過とともに、溢れ出た液汁は劣化、腐敗し、製品の品質面や衛生管理面で、悪影響を及ぼす。そのため、この溢れ出た液汁を適宜清掃する必要がある。

搬送ベルト３の清掃は、搬送ベルト３を移動させながら、あるいは、搬送ベルト３を装置本体から取り外すことによって行う。

一方、チャンバー１内面の清掃は、図９に示すように、作業者Ｐがチャンバー１を手で持ち上げることによって行う。そうすると、チャンバーブラケット６上に置かれたにチャンバーストッパー５が、図１０に示すように重力作用で垂直に垂れ下がり、その下端５Ａをチャンバーブラケット６の中央部に設けられたザグリ孔６Ａにはめ込むことにより、チャンバー１の開放状態を保つ。

図１１はチャンバー１が開放された状態の装置全体側面図である。チャンバー１が閉じた状態では、作業スペースＥの幅は約０．７ｍである。一方、図８に示すチャンバー１の幅Ｆは約０．４ｍである。したがって、図１１に示すようにチャンバー１を開放した状態では装置入口部Ａからチャンバー１内面までの距離Ｇは約１ｍ近くになる。この約１ｍの距離Ｇでは、作業者Ｐが装置入口部Ａの位置から、手を伸ばしてチャンバー１内面を十分に清掃することは困難である。そのため、作業者Ｐは、長い柄のついた掃除用具を用いたり、装置上に上ったりして、チャンバー１内面の清掃作業を行う必要がある。しかし、このような作業では、清掃時の姿勢が不安定であったり、十分に力が入らないため、作業性が悪く、十分な清掃を行うには非常に長時間の清掃が必要である。さらに、清掃作業において作業者の落下の危険が伴うなど、安全性の面でも問題がある。

また、チャンバー１内面には包装袋のシール機構が取り付けられているが、この構成部品は消耗品であり、定期的な交換や修理作業が必要である。この部品の交換、修理作業にもチャンバー内面の清掃作業と同じく、作業性や安全性の面で問題がある。

本願発明が解決しようとする課題は、チャンバー内面の汚れ部の清掃作業や部品交換作業を容易に、かつ、安全に行うことのできるベルト式真空包装装置を提供することにある。

本発明は、無端回転する搬送ベルトを備え、この搬送ベルト上に載せた包装袋が搬送ベルトの走行にともなって、搬送ベルトの上方に位置するチャンバーと搬送ベルトの下方に位置するチャンバー台とから構成される真空包装部に至り、そこで真空包装をした後、搬送ベルトを走行させて真空包装済み袋を送り出すベルト式真空包装装置において、前記チャンバーを真空包装部から搬送ベルト走行方向の上流側に向けて移動可能とし、かつその移動後の位置で前記チャンバーを起立可能としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、チャンバー内面の清掃作業や部品交換作業時に、チャンバーを真空包装部から搬送ベルト走行方向の上流側、すなわち作業者が位置する装置入口部側に向けて移動させることにより、作業者とチャンバー内面作業面との距離を短縮することができ、清掃作業や部品交換作業を容易にかつ安全に行うことができる。

以下図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明に係るベルト式真空包装装置の要部を示す側面図、図２はその平面図、図３はその正面図である。

本発明のベルト式真空包装装置も、先に説明した従来のベルト式真空包装装置と同様に無端回転する搬送ベルト３を備え、この搬送ベルト３上に包装袋を載せ、搬送ベルト３の走行にともなって、包装袋を真空包装部Ｉまで搬送し、そこで真空包装をした後、搬送ベルト３を走行させて真空包装済み袋を送り出す。真空包装部Ｉは、搬送ベルト３を挟んで、搬送ベルト３の上方に位置するチャンバー１と搬送ベルト３の下方に位置するチャンバー台１Ａとから構成される。

本発明のベルト式真空包装装置では、チャンバー内面の清掃作業や部品交換作業を容易にするため、真空包装をしないときに、チャンバー１を真空包装部Ｉから搬送ベルト走行方向の上流側、すなわち作業者が位置する装置入口部Ａ側に向けて移動させることができるようにしている。そのため、本実施例では、チャンバー１の両側に、真空包装部Ｉから装置入口部Ａ側に向けてガイドレール１２を設けている。

図４はガイドレール１２部分の詳細を示す平面図、図５は同じくガイドレール１２部分の詳細を示す正面図である。ガイドレール１２は、図４に示すように、分割部Ｓにて、真空包装部Ｉ側のガイドレール１２Ｘと装置入口部Ａ側のガイドレール１２Ｙに２分割されている。

また、図４および図５に示すように、チャンバー１には駆動モーター取り付け用のアーム１４を介して駆動モーター１０と駆動モーターに取り付けられた駆動ギア１１が取り付けられており、この駆動ギア１１はガイドレール１２上に取り付けられたラック１３とかみ合わされている。すなわち、チャンバー１は、駆動モーター１０を介して、ガイドレール１２Ｘと一体構造となっている。

また、チャンバー１はアーム１４に取り付けられた軸１７を介して、ガイドレール１２内をスムーズに回転移動する車輪１５とレール１６による移動機構を備えている。軸１７の両端にはベアリングが取り付けられており、回転運動を伝えている。

次に、本実施例のベルト式真空包装装置において、通常の真空包装処理を行うときの各部位の動きについて説明する。

通常の真空包装処理を行う場合は、真空包装部Ｉ部で、真空状態を得るために、チャンバー１を搬送ベルト３に密着させる必要がある。そのため、図１に示すように、チャンバー１をカム１８によって上下運動させる。カム１８Ｘの状態がチャンバー１が上昇した位置であり、カム１８Ｙの状態がチャンバー１が下降した位置である。真空状態はカム１８Ｙの状態のチャンバー下降位置にて得られる。

ガイドレール１２Ｘは、チャンバー１と共に上下運動する構造になっている。一方、ガイドレール１２Ｙはチャンバーの上下運動とは無関係に固定位置を保っている。ガイドレール１２Ｘはチャンバー１が上昇した位置でガイドレール１２Ｙと同一高さとなり、ガイドレール１２Ｘと１２Ｙとが実質的に接合され１本のガイドレール１２となるが、通常の真空処理においては、ガイドレール１２はとくにその役目は無い。

図６は、通常の真空包装処理を行っている状態でのチャンバー１とガイドレール１２の位置関係を模式的に表したものである。このように、通常の真空包装処理においては、ガイドレール１２は、１２Ｘと１２Ｙに上下方向に切り離されている。

次に、チャンバー１内面の清掃作業を容易に行うために、チャンバー１を移動させる場合の動きについて説明する。この場合の一連の動作シーケンスは、通常の真空包装処理とは別のシーケンスで行われる。

まず、チャンバー１を上昇させ、搬送ベルト３から切り離した上で、装置入口部Ａ付近位置までチャンバー１を移動させる。このチャンバー１の移動は、ガイドレール１２を介して行われる。したがって、移動時にはガイドレール１２Ｘと１２Ｙとが実質的に１本のガイドレール１２として接合された状態である必要がある。つまり、図１に示すようにカム１８Ｘの状態により、チャンバー１が上昇した状態である。

この状態で、駆動モーター１０を回転駆動することにより、駆動モーターに取り付けられた駆動ギア１１とラック１３とが噛み合い、チャンバー１は、ガイドレール１２Ｘとガイドレール１２Ｙを乗り継ぎ、搬送ベルト３と一定間隔Ｆを保ったまま、装置入口部Ａに側に向かって移動する。このとき、ガイドレール１２内の車輪１５はレール１６上を回転移動し、チャンバー１のスムーズな移動を支えている。

なお、チャンバー１を装置入口部Ａ側に移動させる場合、チャンバー１がオーバーランし、ガイドレール１２Ｙから外れるのを防止するため、チャンバー１をガイドレール１２Ｙ終端部付近で確実に停止させる必要がある。そこで、本実施例ではチャンバー１の停止位置を規定するため、図４に示すようにガイドレール１２Ｙ終端部近傍にリミットスイッチ２０を取り付け、チャンバー１が移動端に達すれば、チャンバー１とリミットスイッチ２０が接触し、駆動モーター１０が停止し、チャンバー１がオーバーランしないようにしている。

一方、駆動モーター１０を逆回転操作すれば、チャンバー１はガイドレール１２上を逆走し、元の真空包装部Ｉの位置に復元する。

この移動前後のチャンバー１の位置関係を図１と図２に示す。１Ｘ位置が真空包装時のチャンバー位置であり、１Ｙが内面清掃作業のために装置入口部Ａ側まで移動させた状態のチャンバー位置である。

また、図１にはチャンバー１を起立させて開放した状態を１Ｘ−Ｖ、１Ｙ−Ｖで示す。真空包装部Ｉでチャンバー１を起立させて開放した状態１Ｘ―Ｖでは、装置入口部Ａからチャンバー内面までの距離はＧであるが、装置入口部Ａ側でチャンバー１を起立させて開放した状態１Ｙ―Ｖでは、距離はＨとなる。この距離ＧとＨが作業者にとっての清掃作業距離となる。

距離Ｇは先に説明したとおり約１ｍであり、従来はチャンバー１が移動しないため、この位置、すなわち装置中央部の真空包装部Ｉでチャンバー１の開放を行っていた。そのため、作業者が装置中央側面に移動し、片手でチャンバー１を持ち上げながら、チャンバー１の起立固定を行っており、両手が使えない構造になっていた。

チャンバー１は、真空に耐えられる構造としているため、通常は肉厚堅牢構造となっており、重量も最低５０ｋｇ程度はある。そのため、従来のチャンバー位置では、チャンバー１を持ち上げ、開放するだけでも容易ではなかった。また、作業者からの距離も約１ｍ離れて開放しているため、できるだけ、距離Ｇを短縮するため、従来、チャンバー１は図１０に示すように前傾姿勢で開放されることが多かった。このような前傾姿勢では内面の清掃がしにくいことは自明である。

このように、チャンバー１が移動しない従来の真空包装装置では、チャンバーの開放作業そのものが容易でなく、仮に開放しても、清掃しやすい形ではなかった。そのため、実際の清掃作業はできるだけ、作業の煩雑性を避けるため、間隔を延ばす方向で行われてきており、製品の品質面や衛生管理面が犠牲になってきた事実もある。

また、チャンバー内面には、包装袋の密封条件を確保するため、熱シール機構を備えている。この熱シール機構を構成する部品の一部は消耗品であり、一定期間ごとに交換が必要である。しかし、この交換作業も、清掃と同様に、チャンバーを起立させて開放することが必要である。とくに、部品の交換・修理作業は、清掃とは異なり、部品の取り付け状態などが、機械の正常動作を左右することにもなり、そういう意味では清掃以上に困難な作業である。

これに対して、本発明によれば、チャンバー１を作業者の手元まで移動させることができ、作業者との距離Ｈを従来の距離Ｇより大幅に短縮することができる。したがって、両手を使い、安定した姿勢でチャンバー１を開放することが可能となる。また、チャンバー１開放時の傾き角度も前傾姿勢ではなく、後傾姿勢とすることができ、チャンバー内面を完全に開放することが可能となる。そのため、チャンバー内面の清掃や、消耗部品の交換作業も極めて容易に行うことができる。

ここで、チャンバー１の移動は、上述のとおり、駆動モーター１０の作動によって行われるため、駆動モーター１０の停止位置を任意に選択すれば、チャンバー停止位置は任意位置に設定可能である。したがって、作業者の体形や作業内容によってチャンバー停止位置を選択することができる。

また、チャンバー１を起立させて開放したままの状態でも、チャンバー１の移動および任意位置での停止が可能であり、作業の応用性も広がる。

なお、本発明においてチャンバー１開放時の傾き角度は上述のように、前傾姿勢ではなく後傾姿勢とすることができるので、本発明では、先に図９および図１０で説明した従来技術のようにチャンバーが前傾姿勢から前方に倒れるのを防止するための機構（チャンバーストッパーやチャンバーブラケット）は不要である。すなわち、本発明によれば、チャンバー１開放時には、チャンバー１をただ後に傾かせるだけであり、その停止位置は例えば駆動モーター１０に取り付けたアーム等によって規定することができる。

作業終了後は、チャンバー１を倒し、駆動モーター１０を逆転することにより、チャンバー１を正規の真空包装部Ｉに戻す。

以上、本実施例では駆動モーター方式によるチャンバー移動について説明したが、駆動モーター方式に限定する必要はなく、カウンターウェイト方式などによってもチャンバー移動は可能である。ベルト式真空包装装置では、液汁の入った製品を真空包装する場合、包装袋を搬送ベルト上に載せるときに液汁のコボレを防止するため、装置全体を前傾させることが多い。このような前傾姿勢でカウンターウェイト方式を採用すれば、人力でのチャンバー移動も可能となる。

本発明を適用したベルト式真空包装装置と従来のベルト式真空包装装置を用いて、チャンバー内面の清掃時間と熱シール機構の消耗部品の取替え時間を５人の作業者による所要時間で比較した。

表１は、チャンバー内面の清掃時間の比較結果である。全作業者とも、本発明での清掃時間が従来技術での清掃時間を下回っている。

表２は熱シール機構の消耗部品の取替え時間の比較である。結果は清掃時間と同様の傾向であった。

このように、本発明の有効性は実際の作業時間のデータによっても明らかに認められる。

本発明に係るベルト式真空包装装置の要部を示す側面図である。 本発明に係るベルト式真空包装装置の要部を示す平面図である。 本発明に係るベルト式真空包装装置の要部を示す正面図である。 本発明に係るベルト式真空包装装置のガイドレール１２の詳細を示す平面図である。 本発明に係るベルト式真空包装装置のガイドレール１２の詳細を示す正面図である。 本発明に係るベルト式真空包装装置において真空包装処理を行っている状態でのチャンバーとガイドレールの位置関係を模式的に表す側面図である。 従来のベルト式真空包装装置を示す側面図である。 従来のベルト式真空包装装置を示す平面図である。 チャンバーの開放要領を示す側面図である。 チャンバーを開放後、その固定要領を示す側面図である。 従来のベルト式真空包装装置のチャンバー開放時の全体側面図である。

符号の説明

１ チャンバー
１Ｘ 真空包装部位置のチャンバー
１Ｙ 装置入口部側位置のチャンバー
２ 包装袋
３ 搬送ベルト
４ 袋押さえ
５ チャンバーストッパー
５Ａ チャンバーストッパーの下端
６ チャンバーブラケット
６Ａ；チャンバーブラケットのザグリ孔
７ 排出シュート
８ チャンバーサポート
９ 本体フレーム
１０ 駆動モーター
１１ 駆動ギア
１２ ガイドレール
１２Ｘ 真空包装部側のガイドレール
１２Ｙ 装置入口側のガイドレール
１３ ラック
１４ アーム
１５ 車輪
１６ レール
１７ 軸
１８ カム
１８Ｘ チャンバー上昇位置のカム
１８Ｙ チャンバー下降位置のカム
１９ 操作盤
２０ リミットスイッチ
Ａ 装置入口部
Ｂ 搬送ベルト進行方向
Ｃ チャンバー端部
Ｄ 装置入口側のベルト端部
Ｅ 作業スペース
Ｆ チャンバーの幅
Ｇ 作業者とチャンバー内面間距離（従来技術）
Ｈ 作業者とチャンバー内面間距離（本発明）
Ｐ 作業者

Claims (1)

1. 無端回転する搬送ベルトを備え、この搬送ベルト上に載せた包装袋が搬送ベルトの走行にともなって、搬送ベルトの上方に位置するチャンバーと搬送ベルトの下方に位置するチャンバー台とから構成される真空包装部に至り、そこで真空包装をした後、搬送ベルトを走行させて真空包装済み袋を送り出すベルト式真空包装装置において、前記チャンバーを真空包装部から搬送ベルト走行方向の上流側に向けて移動可能とし、かつその移動後の位置で前記チャンバーを起立可能としたベルト式真空包装装置。

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