JP2004268551A - 予備成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンチングが発生することがなく、加工精度を高くすることができ、予備成形装置の保守のためのコストを低くすることができるようにする。
【解決手段】包材１１の搬送方向において隣接させて配設された複数の支持部材と、各支持部材に対して回転自在に、かつ、互いに所定の距離だけ離間させて配設され、成形ローラ群を構成する第１〜第８の成形ローラ８１〜８８とを有する。そして、各成形ローラ群は円周方向において互いにオーバラップさせて配設される。この場合、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８が、互いに所定の距離だけ離間させて配設されるので、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８間の隙（すき）間に挟み込まれてピンチングが発生するのを防止することができる。また、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８間の隙間を煩雑、かつ、微細に調整する必要がない。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予備成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、牛乳、清涼飲料等の液体食品が収容されたブリック状（れんが状）の包装容器を製造する場合、可撓（とう）性を有する積層材料から成るウェブ状の包材をチューブ状にし、該チューブ状の包材の中に液体食品を充填（てん）しながら所定の間隔でシールして切断し、原型容器を形成するようにしている。
【０００３】
図２は予備成形装置を使用する充填機の概略図、図３は従来の分割成形リングを示す図、図４は従来のロワ成形リングを示す図である。
【０００４】
図において、１１は可撓性を有する積層材料から成るウェブ状の包材であり、該包材１１は、図示されない包材製造機によって製造され、リール１２の状態で繰出機１３にセットされ、該繰出機１３によって繰り出され、ローラＲ１、Ｒ２等を備えた搬送装置によって充填機内を搬送される。
【０００５】
そして、前記包材１１は、搬送されている間に図示されないパンチ穴が形成され、該パンチ穴を覆うように、内側から図示されないインナテープが、外側から図示されないプルタブが貼（ちょう）着される。続いて、前記包材１１は、垂直方向に搬送され、上部成形リング２１、可動成形リング２２、分割成形リング２３、下部成形リング２４等の各フォーミングリングから成る予備成形装置によって徐々に変形させられてチューブ状の形状にされ、その間に、図示されない縦シール装置によって縦方向にシールされ、供給パイプ１６を介して供給された液体食品がチューブ状の包材２６内に充填される。
【０００６】
そして、前記液体食品が充填された前記包材２６は、チューブ支持リング２５によって案内され、横シール装置及び切断装置としての図示されないシール・切断装置に送られ、該シール・切断装置によって挟まれ、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、切断されて枕（まくら）状の原型容器１８が形成される。
【０００７】
そして、該原型容器１８は、図示されない最終成形搬送装置によって搬送されるとともに、所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容する図示されない包装容器が完成する。
【０００８】
ところで、前記分割成形リング２３は、図３に示されるように包材１１を変形させ、分割成形リング２３より下流側に配設された下部成形リング２４は、図４に示されるように包材１１を完全なチューブ状にする。
【０００９】
前記分割成形リング２３は、支持ブロック４３を介して充填機のフレームｆｒに取り付けられ、ほぼ楕（だ）円形の形状を有し、中央に開口４４が形成された支持プレート４５、該支持プレート４５に対して、一つの平面上において回転自在に配設された第１〜第６の成形ローラ４６〜５１を備え、第１〜第６の成形ローラ４６〜５１によって包囲された空間内において包材１１が変形させられる。
【００１０】
前記第１の成形ローラ４６は、隣接させて連結された第１、第２のローラ部５２、５３を備え、第１のローラ部５２は、第２のローラ部５３との連結点において最小の径を有し、連結点から離れるほど径が大きくされ、第２の成形ローラ４７との隣接点において最大の径を有する。また、第２のローラ部５３は、前記第１のローラ部５２との連結点において最小の径を有し、連結点から離れるほど径が徐々に大きくされる。
【００１１】
そして、前記第２〜第６の成形ローラ４７〜５１は、中央の径が小さく、かつ、両端の径が大きくされたほぼ鼓状の形状を有し、いずれも凹状の面から成る前記第１〜第６の成形ローラ４６〜５１の各外周面によって連続する湾曲面が形成され、前記包材１１は、一端が第１、第２のローラ部５２、５３の段差部５５の小径部ｐ１に付き当てられ、他端が段差部５５の大径部ｐ２上に置かれた状態で前記湾曲面に沿って湾曲させられる。
【００１２】
なお、前記第１〜第６の成形ローラ４６〜５１は、シャフトｓｈ１〜ｓｈ６（図３においては、そのうちのシャフトｓｈ１、ｓｈ２、ｓｈ４、ｓｈ５だけが示される。）に対して回転自在に配設される。
【００１３】
一方、前記下部成形リング２４は、支持ブロック５６を介して充填機のフレームｆｒに取り付けられ、ほぼ円形の形状を有し、中央に開口５７が形成された支持プレート５８、該支持プレート５８に対して、一つの平面上において回転自在に配設された第１〜第６の成形ローラ６６〜７１を備え、第１〜第６の成形ローラ６６〜７１によって包囲された空間内において包材１１が変形させられる。
【００１４】
前記第１〜第６の成形ローラ６６〜７１は、中央の径が小さく、かつ、両端の径が大きくされたほぼ鼓状の形状を有し、いずれも凹状の面から成る前記第１〜第６の成形ローラ６６〜７１の各外周面によって連続する湾曲面が形成され、前記包材１１は前記湾曲面に沿って円形の形状に湾曲させられる。
【００１５】
なお、前記第１〜第６の成形ローラ６６〜７１はシャフトｓｈ１１〜ｓｈ１６（図４においては、そのうちのシャフトｓｈ１３〜ｓｈ１６だけが示される。）に対して回転自在に配設される。また、７２は第１、第２の成形ローラ６６、６７に近接させて回転自在に配設されたサポートローラである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の予備成形装置においては、各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１の位置を常時調整する必要があり、そのための作業が煩わしい。
【００１７】
すなわち、各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１は、充填機の運転を開始し、包材１１を搬送するのに伴って、シャフトｓｈ１〜ｓｈ６、ｓｈ１１〜ｓｈ１６に対して回転させられ、シャフトｓｈ１〜ｓｈ６、ｓｈ１１〜ｓｈ１６との間に発生する摩擦力で温度が上昇するだけでなく、各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１の外周面は、いずれも凹状の面から成るので、包材１１と接触して回転させられる際に、一部に周速の差が生じ、包材１１に対してスリップし、包材１１との間に発生する摩擦力で温度が上昇する。そして、各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１は、温度が上昇したヒートアップ状態で静止状態よりわずかに膨張してしまう。
【００１８】
そこで、互いに隣接する各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１間の隙（すき）間を広くすることが考えられるが、隙間の大きさによっては、包材１１が隙間に挟み込まれる現象、すなわち、ピンチングが発生してしまう。また、隙間が大きくなるほど、前記包材１１を湾曲させる際の加工精度が低くなってしまう。
【００１９】
そこで、前記各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１間の隙間が、ヒートアップ状態で０．３〔ｍｍ〕以下になるように各第１〜第６の成形ローラ４６〜５１、６６〜７１の位置を常時調整する必要があり、そのための作業が煩わしく、予備成形装置の保守のためのコストが高くなってしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の予備成形装置の問題点を解決して、ピンチングが発生することがなく、加工精度を高くすることができ、保守のためのコストを低くすることができる予備成形装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の予備成形装置においては、包材の搬送方向において隣接させて配設された複数の支持部材と、該各支持部材に対して回転自在に、かつ、互いに所定の距離だけ離間させて配設され、成形ローラ群を構成する複数の成形ローラとを有する。
【００２２】
そして、前記各成形ローラ群は円周方向において互いにオーバラップさせて配設される。
【００２３】
本発明の他の予備成形装置においては、さらに、前記各成形ローラの外周面は凹状の面から成る。
【００２４】
本発明の更に他の予備成形装置においては、さらに、前記各成形ローラ群において、各成形ローラの外周面によって不連続の湾曲面が形成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態における分割成形リングを示す図、図５は本発明の実施の形態における充填機の要部を示す斜視図、図６は本発明の実施の形態における下部成形リングを示す図である。
【００２７】
図５において、１１は可撓性を有し、紙基材、該紙基材の一方の面に被覆された樹脂層、前記紙基材の他方の面に被覆されたアルミニウム箔（はく）層、該アルミニウム箔層に被覆された樹脂層等によって形成された積層材料から成るウェブ状の包材である。該包材１１は、図示されない包材製造機によって製造され、リールの状態で図示されない繰出機にセットされ、該繰出機によって繰り出され、ローラ２８、３４等の搬送装置によって充填機内を搬送される。
【００２８】
そして、前記包材１１には、搬送されている間に図示されないパンチ穴が形成され、該パンチ穴を覆うように、図示されないインナテープ及び図示されないプルタブが貼着される。続いて、図に示されるように、前記包材１１は、垂直方向に搬送され、搬送方向における所定の箇所、本実施の形態においては、複数箇所に配設された上部成形リング３５、可動成形リング３６、分割成形リング３７、下部成形リング３８等の各フォーミングリングから成る予備成形装置によって徐々に変形させられてチューブ状にされ、その間に、縦シール装置４１によって包材１１の両縁が縦方向にシールされる。そのために、前記上部成形リング３５、可動成形リング３６、分割成形リング３７、下部成形リング３８等は、包材１１を変形させて、チューブ状にするために、所定の形状の湾曲面を有する成形ローラから成り、搬送方向における下流に位置するものほど包材１１の変形量を多くする。
【００２９】
続いて、前記チューブ状の包材２６は下部成形リング３８より下流側に配設されたチューブ案内ローラ３９によって案内され、その間に、液体食品が、供給パイプ１６を介して上方から供給され、包材２６内に充填される。そして、前記液体食品が充填された前記包材２６は、チューブ案内ローラ３９によって案内され、横シール装置及び切断装置としての図示されないシール・切断装置に送られ、該シール・切断装置によって挟まれ、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、切断されて枕状の図示されない原型容器が形成される。
【００３０】
そして、該原型容器は、図示されない最終成形搬送装置によって搬送されるとともに、所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容する図示されない包装容器が完成する。
【００３１】
ところで、前記分割成形リング３７は、図１に示されるように包材１１を変形させ、分割成形リング３７より下流側に配設された下部成形リング３８は、図６に示されるように、包材１１を完全なチューブ状にする。
【００３２】
前記分割成形リング３７は、充填機のフレームｆｒに、包材１１の搬送方向において隣接させて、上下２段に配設され、それぞれ第１、第２の支持部材を構成する図示されない第１、第２の支持プレート、該第１の支持プレートに対して、一つの平面上において回転自在に配設された第１〜第４の成形ローラ８１〜８４、第２の支持プレートに対して、一つの平面上において回転自在に配設された第５〜第８の成形ローラ８５〜８８を備え、第１〜第８の成形ローラ８１〜８８によって包囲された空間内において包材１１が変形させられる。
【００３３】
なお、前記各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４は、包材１１の円周方向において、互いに所定の距離だけ離間させて、等ピッチで配設され、第１の成形ローラ群を構成し、前記各第５〜第８の成形ローラ８５〜８８は、包材１１の円周方向において、互いに所定の距離だけ離間させて、等ピッチで、かつ、円周方向における前記各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４間の隙間を埋めるように配設され、第２の成形ローラ群を構成する。
【００３４】
すなわち、前記各第１、第２の成形ローラ群は、第１、第２の成形ローラ８１、８２と第５の成形ローラ８５とを、第２、第３の成形ローラ８２、８３と第６の成形ローラ８６とを、第３、第４の成形ローラ８３、８４と第７の成形ローラ８７とを、第４、第１の成形ローラ８４、８１と第８の成形ローラ８８とを円周方向において互いにオーバラップさせて配設される。
【００３５】
前記第１の成形ローラ８１は、隣接させて連結された第１、第２のローラ部９１、９２を備え、第１のローラ部９１は、第２のローラ部９２との連結点において最小の径を有し、連結点から離れるほど径が大きくされる。また、第２のローラ部９２は、前記第１のローラ部９１との連結点において最小の径を有し、連結点から離れるほど径が徐々に大きくされる。
【００３６】
そして、前記第２〜第８の成形ローラ８２〜８８は、中央の径が小さく、かつ、両端の径が大きくされたほぼ鼓状の形状を有し、いずれも凹状の面から成る前記第１〜第４の成形ローラ８１〜８４の各外周面によって非連続の第１の湾曲面が形成され、いずれも凹状の面から成る第５〜第８の成形ローラ８５〜８８の各外周面によって非連続の第２の湾曲面が形成される。前記包材１１は、一端が第１、第２のローラ部９１、９２の段差部９３の小径部ｐ１１に付き当てられ、他端が段差部９３の大径部ｐ１２上に置かれた状態で前記第１、第２の湾曲面に沿って湾曲させられる。
【００３７】
なお、前記第１〜第８の成形ローラ８１〜８８は、シャフトｓｈ２１〜ｓｈ２８に対して回転自在に配設される。
【００３８】
一方、前記下部成形リング３８は、充填機のフレームｆｒに、包材１１の搬送方向において隣接させて、上下２段に配設され、それぞれ第１、第２の支持部材を構成する図示されない第１、第２の支持プレート、該第１の支持プレートに対して、一つの平面上において回転自在に配設された第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４、第２の支持プレートに対して、一つの平面上において回転自在に配設された第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８を備え、第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８によって包囲された空間内において包材１１が変形させられる。なお、前記各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４は、包材１１の円周方向において、互いに所定の距離だけ離間させて、等ピッチで配設され、第１の成形ローラ群を構成し、前記各第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８は、包材１１の円周方向において、互いに所定の距離だけ離間させて、等ピッチで、かつ、円周方向における前記各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４間の隙間を埋めるように配設され、第２の成形ローラ群を構成する。
【００３９】
すなわち、前記第１、第２の成形ローラ群は、第１、第２の成形ローラ１０１、１０２と第５の成形ローラ１０５とを、第２、第３の成形ローラ１０２、１０３と第６の成形ローラ１０６とを、第３、第４の成形ローラ１０３、１０４と第７の成形ローラ１０７とを、第４、第１の成形ローラ１０４、１０１と第８の成形ローラ１０８とを重ねるようにして、円周方向において互いにオーバラップさせて配設される。
【００４０】
前記第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８は、中央の径が小さく、かつ、両端の径が大きくされたほぼ鼓状の形状を有し、いずれも凹状の面から成る第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０８の各外周面によって非連続の第１の湾曲面が形成され、いずれも凹状の面から成る第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８の各外周面によって非連続の第２の湾曲面が形成される。前記包材１１は、前記第１、第２の湾曲面に沿って湾曲させられる。
【００４１】
なお、前記第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８は、シャフトｓｈ３１〜ｓｈ３８に対して回転自在に配設される。また、７２は第１、第２の成形ローラ１０１、１０２に近接させて回転自在に配設されたサポートローラである。
【００４２】
ところで、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８、１０１〜１０８は、充填機の運転を開始し、包材１１を搬送するのに伴って、シャフトｓｈ２１〜ｓｈ２８、ｓｈ３１〜ｓｈ３８に対して回転させられ、シャフトｓｈ２１〜ｓｈ２８、ｓｈ３１〜ｓｈ３８との間に発生する摩擦力で温度が上昇するだけでなく、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８、１０１〜１０８の外周面は、いずれも凹状の面から成るので、包材１１と接触して回転させられる際に、一部に周速の差が生じ、包材１１に対してスリップし、包材１１との間に発生する摩擦力で温度が上昇する。したがって、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８、１０１〜１０８は、温度が上昇したヒートアップ状態で、静止状態よりわずかに膨張してしまう。
【００４３】
ところが、分割成形リング３７において、前述されたように、第１〜第４の成形ローラ８１〜８４及び第５〜第８の成形ローラ８５〜８８は、それぞれ、包材１１の円周方向において互いに所定の距離だけ離間させて配設される。したがって、包材１１が各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４間の隙間、又は各第５〜第８の成形ローラ８５〜８８間の隙間に挟み込まれてピンチングが発生するのを防止することができる。
【００４４】
なお、前記各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４間の隙間、及び各第５〜第８の成形ローラ８５〜８８間の隙間は、各第１〜第８の成形ローラ８１〜８８の軸方向寸法によって広い誤差許容範囲で決定され、ピンチングが発生するのを防止することができるようにあらかじめ設定される。
【００４５】
したがって、前記各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４間の隙間、及び各第５〜第８の成形ローラ８５〜８８間の隙間を煩雑、かつ、微細に調整する必要がなく、第１〜第８の成形ローラ８１〜８８の位置を常時調整する必要がなくなり、そのための作業を簡素化することができ、予備成形装置の保守のためのコストを低くすることができる。
【００４６】
また、各第１〜第４の成形ローラ８１〜８４と各第５〜第８の成形ローラ８５〜８８とが、上下方向において近接させて、かつ、円周方向において互いにオーバラップさせて配設されるので、図１に示されるように、第１〜第８の成形ローラ８１〜８８を上方から見ると、各外周面によって連続した湾曲面が形成される。
【００４７】
したがって、前記各隙間が大きいにもかかわらず、前記包材１１を湾曲させる際の加工精度を高くすることができる。
【００４８】
また、同様に、下部成形リング３８において、第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４及び第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８は、それぞれ、包材１１の円周方向において互いに所定の距離だけ離間させて配設される。したがって、包材１１が各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４間の隙間、又は各第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８間の隙間に挟み込まれてピンチングが発生するのを防止することができる。
【００４９】
なお、前記各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４間の隙間、及び各第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８間の隙間は、各第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８の軸方向寸法によって広い誤差許容範囲で決定され、ピンチングが発生するのを防止することができるようにあらかじめ設定される。
【００５０】
したがって、前記各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４間の隙間、及び各第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８間の隙間を煩雑、かつ、微細に調整する必要がなく、第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８の位置を常時調整する必要がなくなり、そのための作業を簡素化することができ、予備成形装置の保守のためのコストを低くすることができる。
【００５１】
また、各第１〜第４の成形ローラ１０１〜１０４と各第５〜第８の成形ローラ１０５〜１０８とが、上下方向において近接させて、かつ、円周方向において互いにオーバラップさせて配設されるので、図６に示されるように、第１〜第８の成形ローラ１０１〜１０８を上方から見ると、各外周面によって連続した湾曲面が形成される。
【００５２】
したがって、前記各隙間が大きいにもかかわらず、前記包材１１を湾曲させる際の加工精度を高くすることができる。
【００５３】
本実施の形態においては、分割成形リング３７及び下部成形リング３８がいずれも８個の第１〜第８の成形ローラ８１〜８８、１０１〜１０８によって構成されるようになっているが、８個以外の複数の成形ローラによって構成することもできる。この場合、成形ローラの数を多くすると、各成形ローラが、包材１１と接触して回転させられる際に、周速の差が生じるのをその分抑制することができ、包材１１に対してスリップするのをその分抑制することができる。したがって、包材１１の搬送性能を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、各第１、第２の支持プレートが上下２段に配設されるようになっているが、複数の支持プレートを複数段に配設し、各支持プレートに所定の数の成形ローラを配設することもできる。
【００５５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、予備成形装置においては、包材の搬送方向において隣接させて配設された複数の支持部材と、該各支持部材に対して回転自在に、かつ、互いに所定の距離だけ離間させて配設され、成形ローラ群を構成する複数の成形ローラとを有する。
【００５７】
そして、前記各成形ローラ群は円周方向において互いにオーバラップさせて配設される。
【００５８】
この場合、各成形ローラが、互いに所定の距離だけ離間させて配設されるので、包材が各成形ローラ間の隙間に挟み込まれてピンチングが発生するのを防止することができる。また、各成形ローラ間の隙間を煩雑、かつ、微細に調整する必要がなく、各成形ローラの位置を常時調整する必要がなくなり、そのための作業を簡素化することができ、予備成形装置の保守のためのコストを低くすることができる。
【００５９】
そして、各成形ローラ群は円周方向において互いにオーバラップさせて配設されるので、各隙間が大きいにもかかわらず、包材を湾曲させる際の加工精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における分割成形リングを示す図である。
【図２】本技術分野に使用される充填機の概略図である。
【図３】従来の分割成形リングを示す図である。
【図４】従来の下部成形リングを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における充填機の要部を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における下部成形リングを示す図である。
【符号の説明】
１１ 包材
３５ 上部成形リング
３６ 可動成形リング
３７ 分割成形リング
３８ 下部成形リング
８１、１０１ 第１の成形ローラ
８２、１０２ 第２の成形ローラ
８３、１０３ 第３の成形ローラ
８４、１０４ 第４の成形ローラ
８５、１０５ 第５の成形ローラ
８６、１０６ 第６の成形ローラ
８７、１０７ 第７の成形ローラ
８８、１０８ 第８の成形ローラ

Claims (3)

1. （ａ）包材の搬送方向において隣接させて配設された複数の支持部材と
   （ｂ）該各支持部材に対して回転自在に、かつ、互いに所定の距離だけ離間させて配設され、成形ローラ群を構成する複数の成形ローラとを有するとともに、
   （ｃ）前記各成形ローラ群は円周方向において互いにオーバラップさせて配設されることを特徴とする予備成形装置。
2. 前記各成形ローラの外周面は凹状の面から成る請求項１に記載の予備成形装置。
3. 前記各成形ローラ群において、各成形ローラの外周面によって不連続の湾曲面が形成される請求項１又は２に記載の予備成形装置。

Images