JP2005022700A

JP2005022700A - Heat sealing device

Info

Publication number: JP2005022700A
Application number: JP2003190373A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Inoue; 久史井上
Original assignee: SEAL EITOU KK
Current assignee: SEAL EITOU KK
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: JP4546048B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat sealing device capable of ensuring the consistent seal quality by a simple constitution, or to provide a heat sealing device capable of changing the seal position. <P>SOLUTION: Belts 30a and 30b are stretched between a pair of pulleys 21a, 22a, 21b and 22b, and a pair of upper and lower seal mechanisms R1 and R2 having heating plates 24a and 24b are provided facing each other. A second heating plate 28 is provided on the upstream side in the flow direction with respect to the heating plate 24 in each of the seal mechanisms R1 and R2. The output of sub heaters H3 and H4 for the second heating plate 28 is set to be lower than the output of main heaters H1 and H2, and a temperature control unit to control the sub heaters H3 and H4 associated with the control of a thermal sensor of the main heaters H1 and H2 is provided. A deaeration unit to suck air inside an object to be sealed is provided. An adjustment mechanism A capable of adjusting the position of a positioning part of the deaeration unit with a tip of the object abutted thereon with respect to the tape width direction is provided on the deaeration unit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱シール装置に関するものである。さらに詳しくは、一対のプーリーの間にベルトを掛けわたすと共に加熱板を配設したシール機構を上下一対対向させて設けた熱シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の如き従来の熱シール装置としては、次の特許文献１に記載の如きものが知られている。同特許文献では、上下一対の加熱板が一組設けられているに留まっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８２２６号公報
【０００４】
一方、例えば冷凍室や寒冷地等の作業環境では、耐熱ベルトが冷気により熱を奪われて、十分安定したシール品質を得にくい場合がある。そして、一組の加熱板では補えない熱を安定供給するため、さらにもう一組の同等の加熱板を制御ユニット等と共に設けるといった対策も施されている。
【０００５】
しかし、二組の同等の加熱板を二組の制御ユニットと共に設けるのは不効率である。また、熱センサは通常下加熱板のみに設けられるが、従来の手法では熱センサを二組設けている割に上下の加熱板の温度不均衡が是正されず、この点でも不効率であった。
【０００６】
一方、上述の如き熱シール装置の他の従来構成としては、次の特許文献２に記載の如きものが知られている。同特許文献では、上下プーリーの手前にガイドが取り付けられた空気吸入ボックスを機枠に取り付け、上下ベルトに挟持される前に袋内の空気を吸引するものである。
【０００７】
【特許文献２】
実開平３−６０２０７号公報
【０００８】
しかし、同先行文献によれば、空気吸入ボックスを機枠に固定してあるので、袋のシール位置は常に一定であった。また、空気吸入ボックスの吸入口にて吸引後、袋がベルトに挟持されるまで袋内の脱気が不十分となるおそれもあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、簡易な構成でありながら安定したシール品質を確保することの可能な熱シール装置を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、シール位置を変更することの可能な熱シール装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る熱シール装置の第一の特徴は、一対のプーリーの間にベルトを掛けわたすと共に加熱板を配設したシール機構を上下一対対向させて設けた構成において、前記各シール機構における前記加熱板に対する流れ方向上手側に第二加熱板を設け、第二加熱板用の副ヒーターを前記加熱板用の主ヒーターよりも低出力とすると共に、前記主ヒーターの熱センサによる制御に伴って副ヒーターの制御を行う温度制御ユニットを備えたことにある。
【００１２】
当該構成において、前記第二加熱板の熱容量は、前記加熱板の熱容量よりも小さく設定してある。
【００１３】
前記熱センサは、通常、下側の前記加熱板側にのみ設ければよい。しかし、上下のシール機構における温度の不均衡を是正するためには、前記熱センサを上下の前記両加熱板側にそれぞれ設けると共に、前記温度制御ユニットを上下各前記シール機構にそれぞれ独立させて一対設け、前記加熱板及び第二加熱板を上下独立させて温度制御することが望ましい。
【００１４】
また、上記第二の目的を達成するため、本発明に係る熱シール装置の第二の特徴は、一対のプーリーの間にベルトを掛けわたすと共に加熱板を配設したシール機構を上下一対対向させて設けた構成において、シール対象物内部の空気を吸い出す脱気ユニットを設け、この脱気ユニットのうち前記シール対象物の先端が接当する位置決め部のテープ幅方向に対する位置を調整可能な調整機構を設けたことにある。
【００１５】
さらに、前記脱気ユニットが前記プーリーのうち一対の前プーリーのさらに前方に設けられ、前記脱気ユニットのうち前記シール対象物を上下から挟む挟持部を前記一対の前プーリー間に近接させるように設け、これら挟持部のうち、下挟持部を上挟持部よりも前記テープ幅方向手前側に突出させてもよい。
【００１６】
また、前記挟持部から空気を脱気する副脱気路を設けることが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１は熱シール装置１の正面図であり、熱シール装置１は、基礎フレーム２の上にコンベアユニット３，シールユニット４，脱気ユニット６０，コントロールユニット５を順次取り付けてなり、主モーター６により上耐熱ベルト３０ａ，下耐熱ベルト３０ｂを駆動回転させる。吸引機７はホース７ａを介して脱気ユニット６０から空気を脱気する。上耐熱ベルト３０ａ，下耐熱ベルト３０ｂはフッ素樹脂のテープからなり、これら両テープ間に対象物を挟み込んでヒーターの熱を伝導させる。
【００１８】
図１、２に示すように、コンベアユニット３はコンベアフレーム１０の左右に支持した第一、第二ローラー１１，１２間に搬送ベルト１３を回転可能に支持してなる。コンベアフレーム１０の上面は解放され、搬送ベルト１３の上面が同図右から左に移動し、袋を搬送支持する。コンベアユニット３はシールユニット４に対して相対位置を上下方向に調整可能となっている。
【００１９】
図１，２を参照しつつ、上耐熱ベルト３０ａ，下耐熱ベルト３０ｂの駆動回転機構をさらに説明する。上前プーリー２１ａ，上後プーリー２２ａの間に第一、第二ローラー２６，２７が設けられ、これらのプーリー、ローラーに上耐熱ベルト３０ａが掛け渡されている。上前プーリー２１ａ，上後プーリー２２ａはそれぞれ上耐熱ベルト３０ａの脱落を防止するためのフランジを有している。上前プーリー２１ａ、第一ローラー２６間には上第二加熱板２８ａが、第一、第二ローラー２６，２７間には上加熱板２４ａが、第二ローラー２７，上後プーリー２２ａ間には上冷却板２５ａがそれぞれ設けられている。以上の部材群を上シール機構Ｒ１と称し、下前プーリー２１ｂ，下第二加熱板２８ｂ，第一ローラー２６，下加熱板２４ｂ，第二ローラー２７，下冷却板２５ｂ及び下後プーリー２２ｂよりなる下シール機構Ｒ２は上シール機構Ｒ１と水平線を境にほぼ線対称に設けられている。そして、上下第二加熱板２８ａ，２８ｂ、一対の第一ローラー２６，２６、一対の第二ローラー２７，２７、上下加熱板２４ａ，２４ｂ、上下冷却板２５ａ，２５ｂはそれぞれ上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂを互いの間に挟み込んでいる。上前プーリー２１ａと下前プーリー２１ｂ、上後プーリー２２ａと下後プーリー２２ｂはそれぞれ水平方向に若干変移させられ、上記フランジ間の緩衝を防いでいる。
【００２０】
上後プーリー２２ａと上大プーリー２２ｃとは一体物として同軸上に固定され、下後プーリー２２ｂと下大プーリー２２ｄとも一体物として同軸上に固定される。そして、上大プーリー２２ｃと上小プーリー３３ａ間にはＶベルト３４ａが、下大プーリー２２ｄと下小プーリー３３ｂとの間にはＶベルト３４ｂがそれぞれ掛けわたされる。
【００２１】
上側の第一ローラー２６，第二ローラー２７，上加熱板２４ａ，上冷却板２５ａはそれぞれが図７に示す固定機構３５により下方に付勢されて上耐熱ベルト３０ａ，下耐熱ベルト３０ｂを固定された対向する下側の部材に圧接させる。この固定機構３５は、大略、筐体２０に固定された一対の固定ブロック３６の間に上下移動自在に介在し上加熱板２４ａに連結されるスライドブロック３７と、スライドネジ３８及び捻りコイルスプリング３９とよりなる。上加熱板２４ａは筐体２０に形成された上下に長手方向を配向した長孔２０ａを貫通する連結ネジ３７ａによりスライドブロック３７と連結される。スライドブロック３７の上部に固着したスライドネジ３８の先端側は筐体２０の上側水平部の突出部２０ｂを貫通し、変心円盤状の回転掛止具３８ａが固着される。上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂに対する圧力を解除する際は、回転掛止具３８ａを持ち上げてスライドブロック３７と共に上加熱板２４ａを上昇させ、回転掛止具３８ａを回転させて天板部２０ｃに係止する。この係止を解除すると、捻りコイルスプリング３９の弾性力により上加熱板２４ａは下側に付勢される。
【００２２】
図１、２の上冷却板２５ａ，下冷却板２５ｂには複数の貫通孔が形成されており、筐体２０の内部に設けたブロアから冷風を吹き付けることで、冷却板２５を冷却している。この冷却された上下冷却板２５ａ，２５ｂ間をヒートシール部分が通過することで、硬化が促進される。
【００２３】
主モーター６からの駆動力の伝達は第一チェーン３１ａとスプロケットによりまず下後プーリー２２ｂに伝達される。次いで、下後プーリー２２ｂの回転はギヤを介して上後プーリー２２ａに伝達され、スプロケットと第二チェーン３１ｂとを介して上ロレット２９ａに伝達される。また、下後プーリー２２ｂの回転は第三チェーン３１ｃ及びスプロケットを介してユニバーサルジョイント３２に伝達され、第四チェーン３１ｄを介して第二ローラー１２に入力される。このようにして、搬送ベルト１３、下耐熱ベルト３０ｂ及びＶベルト３４ｂは図１で反時方向に回転し、上耐熱ベルト３０ａ及びＶベルト３４ａは時計方向に回転する。
【００２４】
脱気ユニット６０の脱気ノズル６１はフッ素樹脂等の耐熱樹脂で形成され、水平に形成された脱気溝６１ａを介してホース７ａ，吸引機７を通じて脱気を行う。図４に示すように、脱気ノズル６１は支持アングル６２とボルト６２ａとにより筐体２０の側面に固定され、平坦面６１ｂと誘導アングル６３との上面及びガイド部材６５の上面とが面一となるように支持アングル６２に取り付けられ且つ連結ブロック６４を介して取り付けられている。脱気溝６１ａには、湾曲形状の上ガイド６６が差し込まれ、誘導アングル６３，平坦面６１ｂ，ガイド部材６５と相まって、袋を誘導するための上下ガイド面を形成する。
【００２５】
図５に示すように、脱気溝６１ａの底とほぼ同位置に設定された垂直部６５ｂは、誘導アングル６３の垂直部６３ｂと共に挿入された袋１００の先端位置を規定するための位置決め部Ｐを形成する。また、支持アングル６２の縦フランジには水平方向に長手方向を配向した長孔６２ｂ、６２ｂが形成されている。そして、図７に示すように、ボルト６２ａの弛緩・締め付けにより長孔６２ｂを介して脱気ユニット６０の筐体２０に対する水平方向位置を調整する調整機能Ａにより、袋１００の先端位置を調整し、袋１００での先端からのシール部１０１の位置を規定する。
【００２６】
誘導アングル６３は、上挟持部６６ａよりもテープ幅方向に手前に張り出す下挟持部６３ａと、垂直部６３ｂとを備えている。また、図５、６に示すように、誘導アングル６３の垂直部６３ｂ背面には、副脱気路Ｄを形成する副脱気管６８が設けらている。副脱気管６８の先端は、脱気ノズル６１側面に貫通し、その側面は誘導アングル６３の垂直部６３ｂに適宜間隔で形成された吸引孔６３ｃに連通している。そして、この副脱気路Ｄにより、挟持部６３ａ，６６ａ間にある袋１００内の脱気をこれら挟持部６３ａ，６６ａの先端まで行うので、プーリーに挟持されるまで袋内の脱気状態を十分に維持することができる。
【００２７】
図２，３に示すように、上下加熱板２４ａ，２４ｂには横穴が形成され、各横穴に第一〜第四ヒーターＨ１〜４がそれぞれ挿入されている。これら第一〜第四ヒーターＨ１〜４はリレー又はＰＩＤ制御盤を介して電源に接続され、第一センサＳ１により加熱板２４表面の温度がモニタリングされ、同温度が一定となるように自動制御がなされる。
【００２８】
加熱板２４，第二加熱板２８を各々構成する部材は、図３の上加熱板２４ａに示すようなほぼ同一形状の断面をしている。加熱板２４は正規のヒートシールを行うためのものである一方、第二加熱板２８はヒートシールを行う前段階として、冷凍室等や寒冷地等の環境要因で温度が低下した上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂのプレヒート（予熱）を行うためのものである。
【００２９】
加熱板２４に装着する第一、第二ヒーターＨ１，Ｈ２は、第二加熱板２８に装着する第三、第四ヒーターＨ３，Ｈ４よりも大出力に設定されている。なぜなら、第二ヒーターＨ２は第一センサＳ１によってモニタリングされているため、大出力ヒーターでも制御が可能であるからであり、センサによるモニタリングのない第二加熱板２８の第三、第四ヒーターＨ３，Ｈ４はより低出力とすることで、熱暴走することなく制御できるからである。
【００３０】
また、第一、第二ヒーターＨ１，Ｈ２は熱的な安定性に優れているべきであるが、第三、第四ヒーターＨ３、Ｈ４は低出力ゆえ第二加熱板２８もレスポンスがよくなるべきである。したがって、第二加熱板２８よりも加熱板２４を幅広とすることで、第二加熱板２８よりも加熱板２４に大きな熱容量を与え、安定してヒートシールのための熱を供給することができるように構成してある。
【００３１】
ここで、図８により第一〜第四ヒーターＨ１〜４の温度調整回路について説明する。なお、図面では一素子に対する配線を一本の線で描くが、実際にはそれぞれ２本の線で接続される。上下加熱板２４ａ，２４ｂ、上下第二加熱板２８ａ，２８ｂにそれぞれ接続される第一〜第四ヒーターＨ１〜４は中継ターミナルＣＡに接続され、温度制御ユニットＣＢを介してＡＣ電源に接続される。第一センサＳ１は温度制御ユニットＣＢを介して第二ヒーターＨ２の温度をモニタリングし、温度が一定の上限値を超えた場合に中継ターミナルＣＡに対する電力をリレーにより遮断する。そして、第一センサＳ１の温度が一定の下限を下回った場合に、再び中継ターミナルＣＡへの電力供給を開始し、第一〜第四ヒーターＨ１〜４に通電して昇温させる。
【００３２】
第三、第四ヒーターＨ３，Ｈ４は、低出力でなおかつ上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂは第二加熱板２８から加熱板２４に向かって熱を運ぶこととなるので、上述の如く第一センサＳ１により直接モニタリングされる第一、第二ヒーターＨ１，Ｈ２よりも高温となることはない。したがって、第二加熱板２８は上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂの予熱という目的に合致する機能を備えることとなる。
【００３３】
図９は第一〜第四ヒーターＨ１〜４の別の制御形態を示す。この態様では、下側の第二、第四ヒーターＨ２，Ｈ４が第一中継ターミナルＣＡ１，第一温度制御ユニットＣＢ１と第一センサＳ１とにより制御される。一方、上側の第一、第三ヒーターＨ１，Ｈ３が第二中継ターミナルＣＡ２，第二温度制御ユニットＣＢ２により制御される。下加熱板２４ｂ，下第二加熱板２８ｂの熱は自然対流により上加熱板２４ａ，上第二加熱板２８ａに運ばれるため、上側が下側よりもやや高温となる傾向にある。そこで、上側の第一、第三ヒーターＨ１，Ｈ３と下側の第二、第四ヒーターＨ２，Ｈ４を個別の第一、第二センサＳ１，Ｓ２によりモニタリングして上下独立に制御することでより適切な温度管理がなされる。
【００３４】
次に、上述の如く構成された熱シール装置１の使用方法について説明する。
まず、第一〜第四ヒーターＨ１〜４に通電を行い加熱板２４を加熱し、図示しないブロアにより冷却板２５を冷却し、吸引機７の駆動により脱気ノズル６１の吸引を開始する。また、主モーター６を回転させて搬送ベルト１３、上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂを駆動させ、手で把持した袋の先端をガイド部材６５，上ガイド６６の間から脱気ノズル６１の脱気溝６１ａに向かって水平移動させる。そして、上前プーリー２１ａの位置で手を離せば、この上前プーリー２１ａの位置以降袋は上下耐熱ベルト３０ａ，３０ｂ間に保持されて自動的に下手側に向かって搬送され、第二加熱板２８で予熱され、加熱板２４でシール溶着、冷却板２５で冷却、ロレット部２９で型押しがなされ、Ｖベルト３４ａ，３４ｂにより搬出がなされる。
【００３５】
また、袋１００のタイプに応じて、シール部１０１の位置を変更する場合には、ボルト６２ａを緩め、長孔６２ｂを利用して脱気ユニット６０の筐体２０に対する水平方向位置を調整するとよい。
【００３６】
次に、図１０〜１２を参照しながら、本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態は、脱気ユニット６０の改変に関する。
脱気ユニット６０は主として、樹脂製の脱気ボックス７１及び上挟持部７５と、金属製の下挟持部７４とを有し、支持アングル６２により下方から支持され、取付金具７３と調整機構Ａとによりテープ幅方向に前後移動可能に固定される。取付金具７３は長孔７３ａを有し、先のボルト６２ａと相まって、調整機構Ａを構成する。支持アングル６２と脱気ボックス７１とは、図示省略するが前後移動可能にレールで連結されている。
【００３７】
脱気ボックス７１は中空で、吸気口７５ｃから吸気し、接続筒７２に接続される吸気管から排気がなされる。脱気ボックス７１の側面には取り出し口７１ｂが開口され、透明の仕切り板７１ａで封止されている。異物が吸引された場合は、仕切り板７１ａを取り外し、取り出し口７１ｂから取り出す。
【００３８】
下挟持部７４は、上挟持部７５よりもテープ幅方向に手前に張り出す水平部７４ａと垂直部７４ｂとを備えている。また、水平部７４ａと上挟持部７５の間に袋を受け入れるガイド部７６が形成されている。上挟持部７５の後端側は湾曲した導入部７５ｅになり、作業性を向上させている。
【００３９】
このガイド部７６の位置決め部Ｐは、第一接当部７５ａと第二接当部７５ｂとにより構成され、吸気口７５ｃが開口されている。第一接当部７５ａと吸気口７５ｃとの間は、傾斜部７５ｄが設けられ、副脱気路Ｄとして機能する。
【００４０】
使用に際しては、調整機構Ａの調整で、位置決め部Ｐのテープ幅方向位置を調整、固定する。そして、袋を導入部７５ｅ側からガイド部７６に挿入し、吸気口７５ｃから脱気を行う。脱気は、第一接当部７５ａに到達するまで傾斜部７５ｄを通じても行われ、一対の前プーリー２１ａ、２１ｂ間で袋の完全な挟持が開始する。
【００４１】
【発明の効果】
このように、上記本発明に係る熱シール装置の第一の特徴によれば、副ヒーターを主ヒーターの制御に従属させることで制御系統の簡易化を実現した。また、第二加熱板用の副ヒーターを前記加熱板用の主ヒーターよりも低出力とすることで、副ヒーターの過熱を防ぎ、制御の確実さを担保している。
【００４２】
また、上記本発明に係る熱シール装置の第二の特徴によれば、調整機構を設けたことで、シール位置を適宜変更でき、汎用性の高い熱シール装置を提供できるようになった。
【００４３】
なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱シール装置の概略正面図である。
【図２】シールユニットの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】脱気ユニット近傍の平面図である。
【図５】図４の拡大図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】調整機構の拡大平面図である。
【図８】ヒーターの制御回路を示すブロック図である。
【図９】ヒーターの他の制御回路を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第二実施形態を示す正面図である。
【図１１】図１０の脱気ユニットの斜視図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１：熱シール装置，２：基礎フレーム，３：コンベアユニット，４：シールユニット，５：コントロールユニット，６：主モーター，７：吸引機，７ａ：ホース，１０：コンベアフレーム，１１：第一ローラー，１２：第二ローラー，１３：搬送ベルト，２０：筐体，２０ａ：長孔，２０ｂ：突出部，２０ｃ：天板部，：，２１ａ：上前プーリー，２１ｂ：下前プーリー，２２ａ：上後プーリー，２２ｂ：下後プーリー，２２ｃ：上大プーリー，２２ｄ：下大プーリー，２４：加熱板，２４ａ：上加熱板，２４ｂ：下加熱板，２４ｈ：ヒーター，２４ｓ：温度センサ，２５：冷却板，２５ａ：上冷却板，２５ｂ：下冷却板，２６：第一ローラー，２７：第二ローラー，２８：第二加熱板，２８ａ：上第二加熱板，２８ｂ：下第二加熱板，２９：ロレット部，２９ａ：上ロレット，２９ｂ：下ロレット，３０ａ：上耐熱ベルト，３０ｂ：下耐熱ベルト，３１ａ：第一チェーン，３１ｂ：第二チェーン，３１ｃ：第三チェーン，３１ｄ：第四チェーン，３２：ユニバーサルジョイント，３３ａ：上小プーリー，３３ｂ：下小プーリー，３３ｃ：Ｖベルトプーリー，３４ａ，３４ｂ：Ｖベルト，３５：固定機構，３６：固定ブロック，３７：スライドブロック，３７ａ：連結ネジ，３８：スライドネジ，３８ａ：回転掛止具，３９：捻りコイルスプリング，Ｒ１：上シール機構，Ｒ２：下シール機構，Ｓ：スリット，ＲＴ：回転機構，Ｈ１〜４：第一〜第四ヒーター，Ｓ１、２：第一、第二センサ，ＣＡ：中継ターミナル，ＣＢ：温度制御ユニット，ＣＡ１，２：第一、第二中継ターミナル，ＣＢ１，２：第一、第二温度制御ユニット，６０：脱気ユニット，６１：脱気ノズル，６１ａ：脱気溝，６１ｂ：平坦面，６２：支持アングル，６２ａ：ボルト，６２ｂ：長孔，６３：誘導アングル，６３ａ：下挟持部，６３ｂ：垂直部，６３ｃ：吸引孔，６４：連結ブロック，６５：ガイド部材，６５ａ：平坦部，６５ｂ：垂直部，６６：上ガイド，６６ａ：上挟持部，６８：副脱気管，７１：脱気ボックス，７１ａ：仕切り板，７１ｂ：取り出し口，７２：接続筒，７３：取付金具，７３ａ：長孔，７４：下挟持部，７４ａ：水平部，７４ｂ：垂直部，７５：上挟持部，７５ａ：第一接当部，７５ｂ：第二接当部，７５ｃ：吸気口，７５ｄ：傾斜部，７５ｅ：導入部，７６：ガイド部，１００：袋，１０１：シール部，Ａ：調整機構，Ｄ：副脱気路，Ｐ：位置決め部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sealing apparatus. More specifically, the present invention relates to a heat sealing device in which a belt is hung between a pair of pulleys and a sealing mechanism in which a heating plate is disposed is provided so as to face each other vertically.
[0002]
[Prior art]
As the conventional heat sealing apparatus as described above, the one described in the following Patent Document 1 is known. In this patent document, a pair of upper and lower heating plates is provided.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-308226
On the other hand, in a working environment such as a freezer room or a cold district, the heat-resistant belt may be deprived of heat by cold air, and it may be difficult to obtain a sufficiently stable seal quality. In order to stably supply heat that cannot be compensated for by a set of heating plates, a countermeasure is also taken such that another set of equivalent heating plates is provided together with a control unit or the like.
[0005]
However, it is inefficient to provide two sets of equivalent heating plates with two sets of control units. In addition, although the heat sensor is usually provided only on the lower heating plate, the conventional method does not correct the temperature imbalance between the upper and lower heating plates, although it is provided with two sets of heat sensors, and this point is also inefficient. .
[0006]
On the other hand, as another conventional configuration of the heat sealing apparatus as described above, the one described in the following Patent Document 2 is known. In this patent document, an air suction box with a guide attached in front of the upper and lower pulleys is attached to the machine frame, and the air in the bag is sucked before being sandwiched between the upper and lower belts.
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 3-60207
However, according to the prior art document, since the air suction box is fixed to the machine frame, the sealing position of the bag is always constant. Further, after sucking at the suction port of the air suction box, there is a possibility that the deaeration in the bag becomes insufficient until the bag is held between the belts.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In view of such a conventional situation, an object of the present invention is to provide a heat sealing device capable of ensuring stable sealing quality with a simple configuration.
[0010]
Furthermore, it aims at providing the heat seal apparatus which can change a seal position.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first feature of the heat seal device according to the present invention is that the seal mechanism in which a belt is hung between a pair of pulleys and a heating plate is disposed so as to face each other vertically. The second heating plate is provided on the upper side in the flow direction with respect to the heating plate in each sealing mechanism, and the sub heater for the second heating plate has a lower output than the main heater for the heating plate. A temperature control unit that controls the sub heater in accordance with the control by the heat sensor is provided.
[0012]
In this configuration, the heat capacity of the second heating plate is set smaller than the heat capacity of the heating plate.
[0013]
The heat sensor is usually provided only on the lower heating plate side. However, in order to correct the temperature imbalance in the upper and lower sealing mechanisms, the thermal sensors are provided on the upper and lower heating plate sides, respectively, and the temperature control unit is independently connected to the upper and lower sealing mechanisms. It is desirable to control the temperature by providing the heating plate and the second heating plate independently.
[0014]
In order to achieve the second object, a second feature of the heat sealing device according to the present invention is that a sealing mechanism in which a belt is hung between a pair of pulleys and a heating plate is disposed is opposed to the upper and lower sides. And a degassing unit for sucking out air inside the object to be sealed, and an adjustment mechanism capable of adjusting the position in the tape width direction of the positioning portion of the degassing unit that contacts the tip of the object to be sealed It is in having established.
[0015]
Further, the deaeration unit is provided further forward of the pair of front pulleys of the pulleys, and a sandwiching portion that sandwiches the sealing object from above and below of the deaeration unit is disposed between the pair of front pulleys. Provided, among these clamping parts, the lower clamping part may protrude further toward the front side in the tape width direction than the upper clamping part.
[0016]
In addition, it is desirable to provide a secondary deaeration path for deaerating air from the clamping part.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a front view of a heat sealing device 1, which comprises a conveyor frame 3, a sealing unit 4, a deaeration unit 60, and a control unit 5 mounted on a basic frame 2 in order, and a main motor 6. Thus, the upper heat-resistant belt 30a and the lower heat-resistant belt 30b are driven and rotated. Suction machine 7 deaerates air from deaeration unit 60 via hose 7a. The upper heat resistant belt 30a and the lower heat resistant belt 30b are made of a fluororesin tape, and an object is sandwiched between the two tapes to conduct the heat of the heater.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the conveyor unit 3 is configured to rotatably support a conveyor belt 13 between first and second rollers 11 and 12 supported on the left and right sides of the conveyor frame 10. The upper surface of the conveyor frame 10 is released, and the upper surface of the conveyor belt 13 moves from the right to the left in the drawing to convey and support the bags. The conveyor unit 3 can adjust the relative position with respect to the seal unit 4 in the vertical direction.
[0019]
The drive rotation mechanism of the upper heat resistant belt 30a and the lower heat resistant belt 30b will be further described with reference to FIGS. First and second rollers 26 and 27 are provided between the upper front pulley 21a and the upper rear pulley 22a, and the upper heat-resistant belt 30a is stretched around these pulleys and rollers. The upper front pulley 21a and the upper rear pulley 22a have flanges for preventing the upper heat-resistant belt 30a from falling off. The upper second heating plate 28a is between the upper front pulley 21a and the first roller 26, the upper heating plate 24a is between the first and second rollers 26, 27, and the second roller 27 is between the upper rear pulley 22a. An upper cooling plate 25a is provided. The above member group is referred to as an upper seal mechanism R1, and includes a lower front pulley 21b, a lower second heating plate 28b, a first roller 26, a lower heating plate 24b, a second roller 27, a lower cooling plate 25b, and a lower rear pulley 22b. The lower seal mechanism R2 is provided substantially symmetrical with the upper seal mechanism R1 with respect to the horizontal line. The upper and lower second heating plates 28a and 28b, the pair of first rollers 26 and 26, the pair of second rollers 27 and 27, the upper and lower heating plates 24a and 24b, and the upper and lower cooling plates 25a and 25b are respectively provided with upper and lower heat resistant belts 30a and 30b. Are sandwiched between each other. The upper front pulley 21a and the lower front pulley 21b, and the upper rear pulley 22a and the lower rear pulley 22b are slightly shifted in the horizontal direction, respectively, to prevent buffering between the flanges.
[0020]
The upper rear pulley 22a and the upper large pulley 22c are coaxially fixed as an integral member, and the lower rear pulley 22b and the lower large pulley 22d are also fixed coaxially as an integral member. The V belt 34a is hung between the upper large pulley 22c and the upper small pulley 33a, and the V belt 34b is hung between the lower large pulley 22d and the lower small pulley 33b.
[0021]
The upper first roller 26, the second roller 27, the upper heating plate 24a, and the upper cooling plate 25a are each urged downward by the fixing mechanism 35 shown in FIG. 7 to fix the upper heat-resistant belt 30a and the lower heat-resistant belt 30b. And press against the opposite lower member. The fixing mechanism 35 is roughly arranged between a pair of fixing blocks 36 fixed to the housing 20 so as to be movable up and down and connected to the upper heating plate 24a, a slide screw 38 and a torsion coil spring 39. And more. The upper heating plate 24 a is connected to the slide block 37 by a connection screw 37 a that passes through a long hole 20 a that is formed in the casing 20 and has a longitudinal direction oriented vertically. The tip end side of the slide screw 38 fixed to the upper part of the slide block 37 passes through the protruding portion 20b of the upper horizontal portion of the housing 20, and the eccentric disk-shaped rotating latch 38a is fixed. When releasing the pressure on the upper and lower heat-resistant belts 30a and 30b, the rotary latch 38a is lifted to raise the upper heating plate 24a together with the slide block 37, and the rotary latch 38a is rotated and locked to the top plate portion 20c. To do. When this locking is released, the upper heating plate 24a is urged downward by the elastic force of the torsion coil spring 39.
[0022]
A plurality of through holes are formed in the upper cooling plate 25 a and the lower cooling plate 25 b in FIGS. 1 and 2, and the cooling plate 25 is cooled by blowing cold air from a blower provided inside the housing 20. . Curing is promoted by the heat seal portion passing between the cooled upper and lower cooling plates 25a and 25b.
[0023]
Transmission of the driving force from the main motor 6 is first transmitted to the lower rear pulley 22b by the first chain 31a and the sprocket. Next, the rotation of the lower rear pulley 22b is transmitted to the upper rear pulley 22a through the gear, and is transmitted to the upper knurl 29a through the sprocket and the second chain 31b. The rotation of the lower rear pulley 22b is transmitted to the universal joint 32 through the third chain 31c and the sprocket, and is input to the second roller 12 through the fourth chain 31d. Thus, the conveyor belt 13, the lower heat resistant belt 30b and the V belt 34b rotate counterclockwise in FIG. 1, and the upper heat resistant belt 30a and the V belt 34a rotate clockwise.
[0024]
The deaeration nozzle 61 of the deaeration unit 60 is made of a heat-resistant resin such as a fluororesin, and performs deaeration through the hose 7a and the suction device 7 through a horizontally formed deaeration groove 61a. As shown in FIG. 4, the deaeration nozzle 61 is fixed to the side surface of the housing 20 by a support angle 62 and a bolt 62a, and the upper surface of the flat surface 61b and the guide angle 63 and the upper surface of the guide member 65 are flush with each other. It is attached to the support angle 62 so as to be, and is attached via a connecting block 64. A curved upper guide 66 is inserted into the deaeration groove 61a, and together with the guide angle 63, the flat surface 61b, and the guide member 65, an upper and lower guide surface for guiding the bag is formed.
[0025]
As shown in FIG. 5, the vertical portion 65b set at substantially the same position as the bottom of the deaeration groove 61a is a positioning portion P for defining the tip position of the bag 100 inserted together with the vertical portion 63b of the guide angle 63. Form. The longitudinal flange of the support angle 62 is formed with elongated holes 62b and 62b whose longitudinal direction is oriented in the horizontal direction. Then, as shown in FIG. 7, the leading end position of the bag 100 is adjusted by the adjustment function A that adjusts the horizontal position of the deaeration unit 60 with respect to the housing 20 through the long hole 62b by loosening and tightening the bolt 62a. The position of the seal portion 101 from the tip of the bag 100 is defined.
[0026]
The guide angle 63 includes a lower clamping portion 63a that projects forward in the tape width direction from the upper clamping portion 66a, and a vertical portion 63b. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a sub deaeration pipe 68 that forms a sub deaeration path D is provided on the back surface of the vertical portion 63 b of the guide angle 63. The tip of the auxiliary deaeration pipe 68 penetrates the side surface of the deaeration nozzle 61, and the side surface communicates with a suction hole 63 c formed at an appropriate interval in the vertical part 63 b of the guide angle 63. And, by this auxiliary deaeration path D, the deaeration in the bag 100 between the clamping parts 63a, 66a is performed up to the tip of the clamping parts 63a, 66a, so the deaeration state in the bag is kept until it is clamped by the pulley. It can be maintained sufficiently.
[0027]
As shown in FIGS. 2 and 3, horizontal holes are formed in the upper and lower heating plates 24a and 24b, and first to fourth heaters H1 to H4 are inserted into the horizontal holes, respectively. These first to fourth heaters H1 to H4 are connected to a power source via a relay or a PID control panel, the temperature of the surface of the heating plate 24 is monitored by the first sensor S1, and automatic control is performed so that the temperature is constant. Made.
[0028]
The members constituting the heating plate 24 and the second heating plate 28 have substantially the same cross section as shown in the upper heating plate 24a of FIG. The heating plate 24 is for performing regular heat sealing, while the second heating plate 28 is an upper and lower heat-resistant belt 30a whose temperature has decreased due to environmental factors such as a freezer compartment or a cold region as a stage before heat sealing. 30b for preheating (preheating).
[0029]
The first and second heaters H1 and H2 attached to the heating plate 24 are set to have a larger output than the third and fourth heaters H3 and H4 attached to the second heating plate 28. This is because the second heater H2 is monitored by the first sensor S1, and can be controlled even by a high-power heater, and the third and fourth heaters H3 and H3 of the second heating plate 28 without monitoring by the sensor. This is because H4 can be controlled without thermal runaway by lowering the output.
[0030]
In addition, the first and second heaters H1 and H2 should be excellent in thermal stability. However, since the third and fourth heaters H3 and H4 are low in output, the second heating plate 28 should also have a good response. is there. Therefore, by making the heating plate 24 wider than the second heating plate 28, a larger heat capacity can be given to the heating plate 24 than the second heating plate 28, and heat for heat sealing can be supplied stably. It is constituted as follows.
[0031]
Here, the temperature adjustment circuit of the first to fourth heaters H1 to H4 will be described with reference to FIG. In the drawing, the wiring for one element is drawn by one line, but in actuality, each line is connected by two lines. The first to fourth heaters H1 to H4 connected to the upper and lower heating plates 24a and 24b and the upper and lower second heating plates 28a and 28b are connected to the relay terminal CA and connected to the AC power source via the temperature control unit CB. . The first sensor S1 monitors the temperature of the second heater H2 via the temperature control unit CB, and when the temperature exceeds a certain upper limit value, the power to the relay terminal CA is cut off by a relay. Then, when the temperature of the first sensor S1 falls below a certain lower limit, the power supply to the relay terminal CA is started again, and the first to fourth heaters H1 to H4 are energized to raise the temperature.
[0032]
The third and fourth heaters H3 and H4 have a low output and the upper and lower heat-resistant belts 30a and 30b carry heat from the second heating plate 28 toward the heating plate 24. Therefore, as described above, the first sensor S1 The temperature does not become higher than the first and second heaters H1 and H2 that are directly monitored. Therefore, the second heating plate 28 has a function that matches the purpose of preheating the upper and lower heat resistant belts 30a and 30b.
[0033]
FIG. 9 shows another control form of the first to fourth heaters H1 to H4. In this aspect, the lower second and fourth heaters H2, H4 are controlled by the first relay terminal CA1, the first temperature control unit CB1, and the first sensor S1. On the other hand, the upper first and third heaters H1 and H3 are controlled by the second relay terminal CA2 and the second temperature control unit CB2. Since the heat of the lower heating plate 24b and the lower second heating plate 28b is conveyed to the upper heating plate 24a and the upper second heating plate 28a by natural convection, the upper side tends to be slightly higher than the lower side. Therefore, the upper first and third heaters H1 and H3 and the lower second and fourth heaters H2 and H4 are monitored by separate first and second sensors S1 and S2 and controlled independently in the vertical direction. Appropriate temperature control is performed.
[0034]
Next, the usage method of the heat sealing apparatus 1 comprised as mentioned above is demonstrated.
First, the first to fourth heaters H1 to H4 are energized to heat the heating plate 24, the cooling plate 25 is cooled by a blower (not shown), and suction of the degassing nozzle 61 is started by driving the suction device 7. Further, the main motor 6 is rotated to drive the conveying belt 13 and the upper and lower heat resistant belts 30 a and 30 b, and the degassing groove 61 a of the degassing nozzle 61 is inserted between the guide member 65 and the upper guide 66 so that the front end of the bag gripped by hand. Move horizontally toward. When the hand is released at the position of the upper front pulley 21a, the bag is held between the upper and lower heat-resistant belts 30a and 30b and automatically conveyed toward the lower side after the position of the upper front pulley 21a. Preheated at 28, seal welded by the heating plate 24, cooled by the cooling plate 25, embossed by the knurl portion 29, and unloaded by the V belts 34a and 34b.
[0035]
Moreover, when changing the position of the seal | sticker part 101 according to the type of the bag 100, it is good to loosen the volt | bolt 62a and adjust the horizontal direction position with respect to the housing | casing 20 of the deaeration unit 60 using the long hole 62b. .
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to modification of the deaeration unit 60.
The deaeration unit 60 mainly includes a resin-made deaeration box 71 and an upper clamping part 75 and a metal lower clamping part 74, and is supported from below by a support angle 62. Is fixed so as to be movable back and forth in the tape width direction. The mounting bracket 73 has a long hole 73a, and constitutes the adjustment mechanism A together with the bolt 62a. Although not shown, the support angle 62 and the deaeration box 71 are connected by a rail so as to be movable back and forth.
[0037]
The deaeration box 71 is hollow, sucks air from the air intake port 75 c, and exhausts air from the air intake pipe connected to the connection cylinder 72. A take-out port 71b is opened on the side surface of the deaeration box 71 and is sealed with a transparent partition plate 71a. When the foreign matter is sucked, the partition plate 71a is removed and taken out from the takeout port 71b.
[0038]
The lower clamping part 74 includes a horizontal part 74a and a vertical part 74b that project forward in the tape width direction relative to the upper clamping part 75. Further, a guide portion 76 for receiving a bag is formed between the horizontal portion 74a and the upper holding portion 75. The rear end side of the upper clamping part 75 is a curved introduction part 75e, which improves workability.
[0039]
The positioning portion P of the guide portion 76 includes a first contact portion 75a and a second contact portion 75b, and an intake port 75c is opened. An inclined portion 75d is provided between the first contact portion 75a and the intake port 75c, and functions as the auxiliary deaeration path D.
[0040]
In use, the position of the positioning portion P in the tape width direction is adjusted and fixed by adjusting the adjusting mechanism A. And a bag is inserted in the guide part 76 from the introduction part 75e side, and deaeration is performed from the inlet port 75c. Deaeration is also performed through the inclined portion 75d until the first contact portion 75a is reached, and complete pinching of the bag is started between the pair of front pulleys 21a and 21b.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first feature of the heat sealing apparatus according to the present invention, the control system is simplified by making the sub heater subordinate to the control of the main heater. In addition, by making the sub heater for the second heating plate have a lower output than the main heater for the heating plate, overheating of the sub heater is prevented and control reliability is ensured.
[0042]
In addition, according to the second feature of the heat sealing apparatus according to the present invention, by providing the adjustment mechanism, the sealing position can be changed as appropriate, and a highly versatile heat sealing apparatus can be provided.
[0043]
In addition, the code | symbol entered in the term of the claim is only for the convenience of contrast with drawing, and this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a heat sealing apparatus.
FIG. 2 is a front view of a seal unit.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is a plan view of the vicinity of a deaeration unit.
FIG. 5 is an enlarged view of FIG. 4;
6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 7 is an enlarged plan view of an adjustment mechanism.
FIG. 8 is a block diagram showing a heater control circuit.
FIG. 9 is a block diagram showing another control circuit of the heater.
FIG. 10 is a front view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view of the deaeration unit of FIG.
12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
[Explanation of symbols]
1: heat seal device, 2: basic frame, 3: conveyor unit, 4: seal unit, 5: control unit, 6: main motor, 7: suction machine, 7a: hose, 10: conveyor frame, 11: first roller , 12: Second roller, 13: Conveyor belt, 20: Housing, 20a: Long hole, 20b: Protruding part, 20c: Top plate part ,: 21a: Upper front pulley, 21b: Lower front pulley, 22a: Upper Rear pulley, 22b: Lower rear pulley, 22c: Upper large pulley, 22d: Lower large pulley, 24: Heating plate, 24a: Upper heating plate, 24b: Lower heating plate, 24h: Heater, 24s: Temperature sensor, 25: Cooling Plate, 25a: upper cooling plate, 25b: lower cooling plate, 26: first roller, 27: second roller, 28: second heating plate, 28a: upper second heating plate, 28b: lower second heating plate, 29 Lorette, 29a: Upper knurl, 29b: Lower knurl, 30a: Upper heat resistant belt, 30b: Lower heat resistant belt, 31a: First chain, 31b: Second chain, 31c: Third chain, 31d: Fourth chain, 32 : Universal joint, 33a: upper small pulley, 33b: lower small pulley, 33c: V belt pulley, 34a, 34b: V belt, 35: fixing mechanism, 36: fixing block, 37: slide block, 37a: connecting screw, 38 : Slide screw, 38a: Rotating latch, 39: Torsion coil spring, R1: Upper seal mechanism, R2: Lower seal mechanism, S: Slit, RT: Rotation mechanism, H1-4: First to fourth heaters, S1 2: First, second sensor, CA: Relay terminal, CB: Temperature control unit, CA1, 2: First, second relay terminator , CB1, 2: First, second temperature control unit, 60: Deaeration unit, 61: Deaeration nozzle, 61a: Deaeration groove, 61b: Flat surface, 62: Support angle, 62a: Bolt, 62b: Long hole , 63: Guide angle, 63a: Lower clamping part, 63b: Vertical part, 63c: Suction hole, 64: Connection block, 65: Guide member, 65a: Flat part, 65b: Vertical part, 66: Upper guide, 66a: Upper Clamping part, 68: Sub-aeration pipe, 71: Deaeration box, 71a: Partition plate, 71b: Extraction port, 72: Connection tube, 73: Mounting bracket, 73a: Long hole, 74: Lower clamping part, 74a: Horizontal part , 74b: vertical part, 75: upper clamping part, 75a: first contact part, 75b: second contact part, 75c: intake port, 75d: inclined part, 75e: introduction part, 76: guide part, 100: Bag, 101: seal part, A: adjustment mechanism, D: Secondary deaeration path, P: Positioning part

Claims

Heat provided by a pair of upper and lower seal mechanisms (R1, R2) in which a belt (30a, 30b) is hung between a pair of pulleys (21a, 22a, 21b, 22b) and a heating plate (24) is disposed. A sealing device,
A second heating plate (28) is provided on the upper side in the flow direction with respect to the heating plate (24) in each of the sealing mechanisms (R1, R2), and the auxiliary heaters (H3, H4) for the second heating plate (28) are provided as described above. The output is lower than that of the main heaters (H1, H2) for the heating plate (24), and the sub heaters (H3, H4) are controlled in accordance with the control by the heat sensor (S1) of the main heaters (H1, H2). A heat sealing apparatus comprising a temperature control unit for performing

The heat sealing device according to claim 1, wherein the heat capacity of the second heating plate (28) is set smaller than the heat capacity of the heating plate (24).

The heat sealing device according to claim 1 or 2, wherein the heat sensor (S1) is provided only on the lower heating plate (24) side.

The thermal sensors (S1, S2) are provided on the upper and lower heating plates (24a, 24b, 28a, 28b), respectively, and the temperature control units (CB1, CB2) are respectively independent of the upper and lower sealing mechanisms. The heat sealing device according to claim 1, wherein a pair of the heating plates (24 a, 24 b) and the second heating plates (28 a, 28 b) are vertically controlled to control the temperature.

Heat provided by a pair of upper and lower seal mechanisms (R1, R2) in which a belt (30a, 30b) is hung between a pair of pulleys (21a, 22a, 21b, 22b) and a heating plate (24) is disposed. A sealing device,
A degassing unit (60) for sucking out air inside the object to be sealed is provided, and the position of the positioning part (P) with which the tip of the object to be sealed contacts in the degassing unit (60) in the tape width direction can be adjusted. A heat seal device provided with an adjustable mechanism (A).

The deaeration unit (60) is provided further forward of the pair of front pulleys (21a, 21b) of the pulleys, and the deaeration unit (60) includes a clamping unit (63a, 66a, 74, 75) are provided so as to be close to each other between the pair of front pulleys (21a, 21b), and among these clamping parts (63a, 66a, 74, 75), the lower clamping part (63a, 74) 6. The heat sealing device according to claim 5, wherein the heat sealing device is protruded further toward the front side in the tape width direction than the sandwiching portions (66a, 75).

The heat sealing device according to claim 6, further comprising a sub-deaeration path (D) for deaerating air from the clamping parts (63a, 66a, 74, 75).