JP2005053547A - 縦型充填包装機用のシーリング装置とこれを用いた充填包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 長尺フィルムに連続的に袋部を形成しながら、被包装物を充填して包装する充填包装機械おいて、シーリング装置を交換可能にする。
【解決手段】 シーリング装置が、二つ折りにしたフィルムを挟んで熱シールする一対のシーリングバーと、該一対のシーリングバーを開閉駆動するバー駆動機構と、を含み、上記の一対のシーリングバーが、幅シール用の一対の横シールバーと、各横シールバーの一端側に接続された縁シール用の縦シールバーと、から成り、上記シーリング装置が、機体に取着される枠体と該枠体に固定した垂直軸と、該垂直軸に軸支されて上記バー駆動機構に後端部が連動して、前端部で一対のシーリングバーを開閉動作するアームと、を含んで一体化したシーリングユニットとされ、該枠体を機体に着脱可能に取着するようにしてシーリングユニットを交換可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、長尺フィルムに連続的に袋部を形成しながら、被包装物を充填して包装する充填包装機械に用いるシーリング装置と、これを用いた充填包装機に関する。

従来の竪型充填包装機は、例えば、特許文献１及び同２に開示の如く、長尺の熱可塑性のフィルムを下方に連続供給しながら、ガイドによって二つ折りにしてフィルムの両側縁部を合わせ、両側縁部を縦長一対の開閉式の縦シールバーにより挟んで融着させて縁シール部を形成して、チューブ状となし、途中に横長一対の開閉式幅シールバーにより、チューブ状のフィルムを狭幅で熱融着して幅シール部を形成して、順次有底の袋部としており、このシーリング過程に連動して、有底の袋部内には、計量切出し装置に接続した充填用のシュートを通じて被包装物を充填している。

さらに、フィルムを降下させながら、上記の両縁部の縦シーリングと横方向の幅シーリングとを行なって、充填した袋部の上部を幅熱融着して幅シール部を形成して充填した袋部を密封すると同時に、上側に新たな有底の袋部を形成しており、この袋部は、さらに被包装物を充填している。このようにして、長尺フィルムの供給と連動して、縁シール部の形成、幅シール部の形成、及び、被包装物の充填を繰り返すことにより、 フィルムには、被包装物を充填密封した多数の袋を連接している。

袋部を連接したフィルムには、多数の袋が幅シール部で区分されており、通常は、充填包装機に含むカッター装置により、幅シール部の領域を切断して袋ごとに分離するか、あるいは、幅シール部にミシン目を入れて、後に切断できるようにしている。

上記特許文献１に開示のように、従来の縦型の充填包装機には、フィルムを連続供給しながら幅シールバーを昇降可能にするように設計されたものがあり、幅シール部の熱融着過程では、フィルムの下降と連動して、幅シールバーも下降しながら、閉じてフィルムを挟持して幅シール部を形成し、次いで、幅シールバーを開いて急速に元の位置に上昇復帰させ、さらに挟持して降下する行程を繰り返すものであった。

別の縦型充填包装機は、特許文献３に記載の如く、一対のシーリングバーを、縦シールバーと横シールバーとを一体化してＬ字状と成して、一対のＬ字状のシーリングバーの閉止により二つ折りのフィルムに縁シール部と幅シール部を同時に形成して、被包装物の充填と、熱シール作業とを繰り返し行う製袋充填機が知られている。この従来技術は、二つ折りにしたフィルムの追わせ目両縁が、機体本体より前方に、該フィルムの折り返し部が機体に近い側の配置され、機体から突出した一対のシーリングバーには、横シールバーの先端側に縦シールバーが固定されて、シーリングバーの開閉により、フィルムに、横シールバーが幅シール部を、縦シールバーが縁シール部を略同時に形成して、袋部を作っていた。

特開平９−２９５６０３ 特開平１０−０８１３０５ 特開２００３−００２３０２

従来のＬ字状のシーリングバーは、縁シールバーが、袋の最大長さ（この場合は、袋部の上下方向のスパン）と略一致する長さに形成されているので、包装機操業中に袋の長さを短くする場合には、最適条件ではなくなり（必要以上に縁シールバーが高く、その分、シュートも長く被包装物の落下距離も長く必要とし）、従って、包装機の最大の能力を発揮しようとすると、短い長さにして新しい袋形状に合わせしかもシール幅をも合わせたＬ字状のシーリングバー全体を交換する必要があった。

また、シーリングバーの交換に際しては、一対のシーリングバーのシール面における精密な対合を調節する必要があるが、特に、熱封着を確実にするために、シール面には、凹凸状の多数の平行な又は交叉した筋模様が設けられ、一対のシーリングバーは、そのシール面の筋模様が互いに正確に咬合するように、調整する必要があり、このようなシール面の咬合調整は、かなり厄介な作業であった。

本発明は、縦型の充填包装機が、被包装物の変更などに伴って袋部の寸法を変更するに際して、最適条件に迅速容易に且つ確実に対応できるシーリング装置と、これを用いる縦型の充填包装機を提供しようとするものである。

本発明のシーリング装置は、該シーリングバーが、幅シール用の横シールバーと、この横シールバーの一端側に接続された縁部シール用の縦シールバーと、から成り、上記シーリング装置が、機体に取着される垂直軸と、該垂直軸に軸支されて上記バー駆動機構に後端部が連動して、前端部で一対のシーリングバーを開閉動作するアームと、を含んで一体化したシーリングユニットとするものであり、該垂直軸を機体に着脱可能に取着するようにしてシーリングユニットを交換可能にするものである。

本発明のシーリング装置は、ユニット化ないしモジュール化されているので、袋部の寸法・形状の変更に伴ない交換を容易にする。寸法・形状の異なる各ユニットは、予め対をなすシーリングバーのシール面の筋模様を咬合するように正確に位置付け調整されており、ユニット交換時には、ユニットの上記垂直軸を機体に適当な金具を介して取着し、そのアームを、機体側のバー駆動機構に連動するように接続すれば、即時にシーリングに利用可能になる。

シーリング装置のユニット化は、さらに、シーリングユニットの交換を迅速容易にし、交換時間を短縮できるので、最適な袋部の形状を変更する作業を短縮化することができる。

特に、本発明のシーリングユニットは、縦シールバーが、横シールバーより上方に位置する上部縦シールバーと横シールバーより下方に位置する下部縦シールバーとから成るものである。この一対のシーリングバーは、一対の横シールバーの閉止の際に二つ折りにしたフィルムに横方向に押圧し熱シールしながら、袋の長さ分を幅シール部の上下に渡って上部縦シールバーと下部縦シールバーにより縁部を熱シールして縁シール部を形成する。このシーリング装置において、上部縦シールバーは下部縦シールバー分袋長さより小さく、幅シール部を形成する最終段階まで、上下の縦シールバーは密着させず、この段階でのフィルムに生じたずれ変形は、開放のまま縁部側に逃がすことができ、シール面には、正確にフィルム面が接触して、横シールバーと縦シールバーとを略同時に密着させて、皺を残すことなく、幅シール部と縁シール部とを形成するのである。

本発明における充填包装機は、フィルムロールからの長尺フィルムを垂直に間欠的に降下させる過程でフィルムをＵ字形に二つ折りするガイドと、ガイド下部で二つ折りしたフィルム内に装入される充填用シュートと、該シュート下部にあってフィルムに横幅方向に幅シール部と垂直方向に縁シール部とを熱圧着形成するシーリング装置と、を含んで、シーリング装置によりフィルムに連続して形成した袋内に、順次被包装物を充填しながら密封する縦型充填包装機である。

この実施形態は、シーリング装置をユニット化ないしモジュール化して、機体に着脱可能に取着するようにしてシーリングユニットを充填包装機に交換可能にする。

即ち、シーリングユニットは、充填包装機の機体に着脱可能に取着された垂直軸と、該垂直軸廻りに回動可能に軸支された一対の揺動片と、各揺動片に固定したシーリングバーと、揺動片に固定されて上記バー駆動機構に連動するアームと、を含んで一体化されている。使用時には、シーリングユニットの垂直軸を充填包装機の機体に着脱可能に取着するようにして、シーリングユニットを充填包装機に装着するのである。取外しの際には、垂直軸を機体から取り外せば、シーリングユニットは、充填包装機から分離でき、こうして、横シールバーと縦シールバーとの形状又は寸法の異なる幾つかのシーリングユニットを予め準備しておき、充填包装機で製造すべき袋部の形状寸法の変更の都度、最適のシーリングユニットを選択して、取着することができる。

垂直軸は、適当な金具を介して、機体に着脱可能に固定され、この金具は、機体に、例えば、機体の垂直面に、ネジ止めなどで固定することができる。この金具は、一対のブラケットを利用して、垂直軸の両端を支持するように、機体の上下方向にわたって着脱可能に取着するようにしてもよい。

さらに好ましい形態は、シーリングユニットは、充填包装機の機体に着脱可能に取着される枠体を含み、この枠体に上記垂直軸を固定し、枠体を機体の着脱可能に固定してもよい。 枠体自体が、垂直軸を介して、シーリング装置を保持し、しかも、機体の垂直面に枠体の左右上下枠を対面して固定するのがよい。固定は、枠体を機体に対して貫通するボルトで締付け固定するのが簡単である。

使用時には、シーリングユニットの枠体を充填包装機の機体に着脱可能に取着するようにして、シーリングユニットを充填包装機に装着するものである。取外しの際には、枠体を機体から取り外せば、シーリングユニットは、充填包装機から分離でき、こうして、横シールバーと縦シールバーとの形状又は寸法の異なる幾つかのシーリングユニットを予め準備しておき、充填包装機で製造すべき袋部の形状寸法の変更の都度、最適のシーリングユニットを選択して、取着することができる。

このシーリングユニットは、シーリングバーを、横シールバーと縦シールバーとが端部同士で、略直角に配置したものが利用でき、１回のシーリング動作で、横シールバーによる幅シールと縦シールバーによる縁シールを同時に形成して、袋部を作ることができる。

縦シールバーは、横シールバーのいずれか端部側に、横シールバーに略垂直に一体又は別体に固定されるが、縦シールバーの横シールバーに対する固定位置に関して、１つの態様は、縦シールバーをバー駆動機構側に近い横シールバーの後端側に配置することができる。この形態は、二つ折りフィルムの縁部が、バー駆動機構側に向いて、フィルムの折り曲げ部が包装機械の前方に向けて配置している包装機械に適用することができる。

別の態様は、縦シールバーをバー駆動機構側から遠い側の横シールバーの前端側に配置するものである。この場合には、二つ折りフィルムの縁部が、バー駆動機構の反対の前側に向いて、フィルムの折り曲げ部がバー駆動機構の方に向けて配置している包装機械に適用することができる。

上記一対のシーリングバーは、上記横シールバーの何れかの端部に、他方の縦シールバーの下端部が一体に接合されたものを含む。

また、シーリングバーは、好ましくは、上記の一対の縦シールバーの各々が、横シールバーより上方に位置する上部縦シールバーと、横シールバーより下方に位置する下部縦シールバーとから構成した構造も利用できる。この態様のシーリングバーは、一対の横シールバーの閉止の際に二つ折りにしたフィルムに横方向に熱シールしながら、幅シール部の上下に渡って縦シールバーの上部と下部の縦シールバーにより縁部を熱シールして縁シール部を形成し、幅シール部とその周辺部位での皺の発生を有効に防止することができる。

本発明のシーリング装置は、縦シールバーの全長を、袋部の長さないし袋部の上下ピッチと略同じ程度にされており、シーリングの際に、二つ折りフィルムに横シールバーを押し当てるとき、横シールバー直下のフィルムの縁部が、皺を発生させないためにある程度の長さに渡って、未融着で開口している必要がある。この形態は、シーリングにより、横シールバーによる幅シール部の密着と同時又はその後に下部縦シールバーが、その未融着部を気密的に完全に封止する。この動作により、横シールバーを押圧してフィルムを圧着する際に二つ折りフィルムの表側と裏側との間にずれが生じても、フィルム縁部が未融着であれば、ずれが解消され、その際に横シールバーと同時に上部側及び下部側の縁部を圧着するので、皺が残ることが予防できる。

さらに、横シールバー直上の上部縦シールバーの長さは、そのシーリング直後に、被包装物を袋部内に受けてもこぼさないために必要である。これらの点から、縦シールバーの全長に対する下部縦シールバーの長さの比率は、好ましくは、１／５〜１／２の範囲である。下部縦シールバーの比率１／５未満では、皺の防止が困難であり、１／２を越えると被包装物が袋上部からこぼれる惧れが生じる。

シーリングバーには、上述のように、縦シールバーと横シールバーとが固定されているが、垂直軸は、縦シールバーが略平行に回転し、縦シールバーより先側に延びる横シールバーの一端が、該縦シールバーに接合されている。一対の横シールバーのシール面が、上記の垂直軸の中心線を実質的に含むように形成されているのが、皺を形成しない点で良い。また、好ましくは、一対の縦シールバーのシール面も上記の垂直軸の中心線を実質的に含むようにすることができる。

このようなシーリングバーは、垂直軸を支点にして、開閉動作し、縦シールバーと横シールバーが開閉することができ、縦シールバーと横シールバーが開放時には、フィルムを通過させ、閉止時には密着して、フィルムを熱シールする。

バー駆動機構は、駆動源に接続されて、上記一対の揺動片又はアームを開閉又は回動するカム機構やリンク機構などが利用できる。

上記バー駆動機構には、上記のアームの後端に設けたカムフォロアと係合してアームを開閉動作させるカム機構が利用できる。カム機構は、回転軸に固定されて上記カムフォロアのぞれぞれに係合する外周のカム面が回転する回転カムを含むことができ、特に、好ましくは、一対のアームを個別に且つ互いに反対方向に駆動するために一対の回転カム板を含むことができる。アームには、このカムに接触して従動するカムフォロアが接合され、カムの回転により、上記垂直軸を支点にして、アームが揺動し、これにより、一対のシーリングバーが開閉動作を行なう。

別の例は、上記のカム機構が、前後押引手段に前後移動可能に取着されて、アーム後端に固定した上記カムフォロアのぞれぞれに先端テーパカム面が係合するカム板を利用することができる。カム板の前後移動により、先端テーパカム面も前後に移動し、これによって、テーパカム面に接触するカムフォロアが左右に開閉して、シーリングバーを開閉させる。前後押引手段は、油圧シリンダやエアシリンダ、電動式アクチュエータを含み、流体サーボ機構や機械的サーボ機構により、カム板の移動制御を行ない、フィルムの送り制御と連動して、カムフォロアを介して、シーリングバーの開閉制御を行なう。

これらカム板は、機体内部で、特に、垂直面の背後に、配置するのが好ましく、シーリングユニットを該垂直面の取着したときそのアームのカムフォロアが、上記カム板のカム面に当接して簡便に位置付けできるので好ましい。カム板の駆動により、簡単にアームを作動させることの利点がある。

シーリングバーの横シールバーの何れか一方を固定する揺動片が、上記アームに対して、圧縮スプリングを介して弾性付勢されているのがよく、これにより、上記一対のシーリングバーのシール面を正確に対合させることができる。

また、シーリングバーの上部縦シールバーの少なくとも一方が、横シールバーから分離されて、上記揺動片に位置調整可能に固定されるのが好ましく、当該一方の上部縦シールバーのシール面が、他方の上部縦シールバーのシール面と正確に対合させることができる。

本発明の縦型の充填包装機は、縦シールバーを上部及び下部に区分したシーリング装置を適用して、流動性のよい粉剤、薬品、調味料だけでなく、固形状で嵩高な惣菜、具材等の包装にも利用される。このような嵩高の具材の包装においても、二つ折りにしたフィルム縁部を最短の長さのシールにより、充填シートの先端も短くして袋部内に充填できれば、詰りを生じることなく、また、チューブ状に丸く膨れても、横シールバーにより、フィルムに幅シール部を形成し、しかも、幅シール部やその周辺に皺を作ることなく確実に熱圧着して、袋を形成することができる。

また、ユニット化したシーリング装置は、充填包装機にシーリングユニットを交換することにより、被包装物の変更や袋の寸法形状の変更に際しても、簡便に対応して、その袋のシーリングに最適の寸法形状のシーリングバーに簡単に取り替えることができる。

図１５及び図１６には、本発明のシーリング装置２を用いた充填包装機１を示しているが、機体上部には、ロールフィルム９０を解いてフィルムを供給するためのデコイリング装置８０と、フィルムを案内する案内ローラ８２、８３、８４とを含んで、長尺フィルム９を二つ折りガイド８５に移送している。二つ折りガイド８５は、展開したフィルムを二つ折りにするための上部で広く、下部では狭く絞った面部材であり、面部材の表面に沿ってフィルムを連続的に通過させて水平断面でＵ字型ないし丸いチューブ型に成形して、二つ折りフィルム９１は、下方のシーリング装置２に移送される。

シーリング装置２上部には、被包装物供給装置７が設けてあり、この例では、回転盤７１の周縁部に多数のビン７２を設け、ビン７２下部の開口部下にシャッタ弁７４を設けて、各ビン７２内に被包装物を個別的に収容する。上記のガイド８５の内側には、投入シュート７０を配置して、投入シュートは、上記被包装物供給装置７の下部でビン７２の直下と上記ガイド下端から、二つ折りフィルム９１内に延びており、投入シュート７０を通じて、ビン７２内の被包装物を二つ折りフィルム９１内に投入することができる。

ガイド８５及び投入シュート７０の直下には、本発明のシーリング装置２が配置され、二つ折りフィルムの縁部に縁シール部９２と幅方向に幅シール９３とを同時に成形して袋部を形成し、投入シュート７０より被包装物９５を充填する。

シーリング装置２の下部には、縁シール部を挟んでフィルムを間欠的に押し下げるための一対のピッチロール８６、８６を配置している。ピッチロール８６の下方には、幅シール部９３を切断するためのカッター装置６を設けており、カッター装置により、充填済みのフィルムを、幅シール部９３で切断して、各袋に分離する。

カッター装置は、ミシン目を入れるミシン目手段を含んでも良い。このようなカッター装置には、回転刃６１と、回転刃に対合する固定刃６２とからなるもので、特に、固定刃６２には、ミシン目刃を用い、さらに、固定刃６２に沿って摺動可能に配置した切断刃の摺動刃６３を用いて、アクチュエータ６４により摺動刃６３が回転刃６１に対合するときだけ幅シール部９３を切断している。

本発明の実施例のシーリング装置２は、図１から図４までに示すが、図１は、シーリングユニットの外観を示し、充填包装機に着脱可能な交換部品とされている。これらの図において、シーリング装置２は、枠体２３より外側に左右のシーリングバー２ａ、２ｂがそれぞれ揺動板２５、２５を介して配置され、垂直軸２４（図２と図３参照）の廻りに開閉動するように軸支され、垂直軸２４を枠体２３に固定して、ユニット化されている。

詳しくは、図３及び図４に示すごとく、各シーリングバー２ａ、２ｂは、それぞれ、横シールバー２１、２１と、これら横シールバー２１、２１の各々の後端側に接続された縦シールバー２２と、から成り、縦シールバー２２、２２は、横シールバー２１、２１より上方に突出した上部縦シールバー２２１と、横シールバー２１、２１より下方に突出した下部縦シールバー２２２とから成っている。

垂直軸２４を支点にしてシーリングバーが閉止されている時には、一対の横シールバー２１、２１のシール面２１０が互いに接触し、同時に、一対の縦シールバー２２、２２がそれらのシール面２２０、２２０で互いに面接触して、それぞれ、二つ折りフィルムの幅シール部９３と、縁シール部９２と、を同時に形成するようにされている。
この実施例では、図３に示すように、縦シールバー２２の全長Ｄに対する下部シールバー２２２の長さｄ１の比（ｄ１／Ｄ）は、１／３に設定されている。下部シールバー２２２の長さｄ１には、横シールバー２１のシール面２１０の幅Ｌの半分の長さを含んでいる。この例では、横シールバーのシール面２１０の幅Ｌは、袋詰した被包装物の用途により異なるが、３〜１５ｍｍ程度である。

縦シールバー２２、２２は、その語にも拘わらず、上部縦シールバー２２１のシール面２２０が、上部に向けてわずかに前方に傾斜するものを含み、充填後の二つ折りフィルムの膨らみによりフィルムの縁部が前方にわずかに移動することを考慮したものである。上部縦シールバー２２１の横シールバーに対する角度が、８７〜８９°に設定され、他方、下部縦シールバー２２２の横シールバー２１に対する角度は、９０〜９３°の範囲に設定するのが好ましい。

枠体２３は、上下の横部材２３１と左右の縦部材２３２とから四方枠組みされて断面矩形状をなし、上下の横部材に、機体取り付け用のボルト孔２３５が前後に貫通した構造を有している。

垂直軸２４は、シーリングバーの開閉支点となるのであるが、その両端部が、上記矩形状枠体２３の上下横部材２３１、２３１に固定され、垂直軸２４に軸支された左右一対の軸受２４１が、左右一対の縦方向の揺動板２５に固定されており、揺動板２５が左右に回動可能にされている。

揺動板２５の先側には、互いに向かい合うその対向面側に、上記のシーリングバー２ａ、２ｂがボルト（不図示）で固定されて、一対のシーリングバーの横シールバー２１及び縦シールバー２２の対応するシール面２１０、２２０が互いに正確に接触するようにされている。

揺動板２５の反対面には、細長のアーム２６（２６ａ、２６ｂ）が固定され、アーム２６は、揺動板２５よりさらに後方に向けて突出するように配置されている。その後端側２６１には、それぞれ、カムフオロア２７ａ、２７ｂが取着されて、後述のバー駆動機構３としてのカム機構のカム３１、３１にそれぞれ従動可能に係合している。

このシーリング装置２は、上記枠体２３によりユニット化されて、シーリングユニット２０とされており、充填包装機１への取付けに際しては、枠体２３に設けたボルト孔２３５を通じてボルト２３３により機体前面板１１にねじ込みして固定し、上記アーム２６の後端側２６１が、該前面板１１に開口した孔を通して、図２及び図３に示すように、バー駆動機構３を成す機体内部のカム機構のカム３１（３１ａ、３１ｂ）に係合するように固定される。カム３１は、外周をカム面３０とする一対のカム板３１ａ、３１ｂを上下に重ねて、回転軸３２に貫通固定され、カム板の固定と回転駆動がなされる。回転軸３２は、図１８に示す例では、モータ３３の出力軸に直結され、コントローラによって、モータ３３の回転をフィルム９１のピッチロールによる間欠移送と関連付けて、直接的に制御される。

図２においては、上下一対のカム板３１ａ、３１ｂは、それぞれのカム面３０が、上記のシーリングユニット２０の左右一対のアーム２６ａ、２６ｂの後端側カムフオロア２７ａ、２７ｂに当接し、一対のカム板３１ａ、３１ｂの回転によりカム面３０１（大円部３０１と小円部への移行部３０２）の形状に従って、カムフオロア２７ａ、２７ｂが従動して、一対のアーム２６を共通の垂直軸２４廻りに回動させ、揺動板２５を介して、シーリングバー２ａ、２ｂを互いに対向方向に回動させ、従って、シーリングバーが開閉する。

図１に示すようなシーリングユニットの取付に際しては、図３に示すように、シーリングユニットの枠体の裏面が、機体の前面板１１に配置して、各ボルト孔２３５にボルト２３３を挿通して、ナット２３４により固定することにより、シリング装置２の取り付けは完了する。この際、枠体２３から後方に突出するアーム２６は、その後端部のカムフォロア２７ａ、２７ｂが、機体の前面板１１の内側の上下一対のカム３１ａ、３１ｂのカム面にそれぞ最適の位置に周接するように、簡便に配置する。シーリングユニット２０の取り外しも、上記ボルトとナットの取外しにより簡便におこなうことができる。このようにして、シーリングバー２ａ、２ｂの寸法の異なる幾つかのシーリングユニット２０を準備しておき、袋の形状寸法の変更等に伴なって、あるいは、必要な点検修理に応じて、自在に交換することができる。

シーリングバー２ａ、２ｂの閉止の時は、図２ないし図４に示すように、各シーリングバーのシール面が２１０、２２０がその全域に渡って面接触するように（但し、二つ折りフィルム９を間に挟んで）調節されており、この実施例では、シール面２１０、２２０を含む面が垂直軸２４の軸心を含むように設定されている。シール面の調節は、シールされた幅シール部に皺を生じさせないためにも重要である。

この実施例は、横シール面調節機構４を備えており、図２ないし図４において、一方の横シールバー２１には、シール面とは反対側に、上下一対のガイド板４１、４１を固定接合し、さらに、ガイド板４１、４１の縁部に抑え板４２が固定してあり、上下のガイド板４１、４１の間に、上記のアーム２６ｂの先端部２６２ｂが挿通されて、先端部２６２ｂには、抑え板４２を貫通した２本のボルト４３がねじ込まれ、このボルト４３には、抑え板４２とボルトヘッドとの間に圧縮されたコイルスプリング４５が嵌挿されている。

この構造は、コイルスプリング４５の弾性付勢力が、横シールバー２１に対して、アーム先端部２６２ｂを引き離す方向の力を及ぼしており、シーリングバーの閉止動作時には、二つのアーム２６ａ、２６ｂが、シーリングバー２ａ、２ｂの対向側に移動して、シール面２１０、２２０が接触した後、アームの先端部２６２ｂがコイルスプリング４５の付勢力に抗してさらに閉め付けるので、横シールバー２１ｂが、他方の横シールバー２１ａのシール面２１０を押圧して、それらの間のフィルム９１の熱シールを確実にすることができる。

このような形態のシーリング装置２の動作を、図５から図９に示すが、図５は、先ず、フィルム移送行程において、一対のアーム２６は、バー駆動機構３として２つのカム板とカムフォロア２７ａ、２７ｂを介して開いた状態を示しており、一対のシーリングバー２ａ、２ｂを開けて、ピッチロール８６、８６によりフィルム９１を下降させる。フィルム９１の下降が、図６に示すように、所定位置で停止すると、カム３１の回転により、一対のシーリングバー２ａ、２ｂが次第に閉じられ、これに応じて、二つ折りフィルムの間隔も狭められ、さらにカムの回転により、両方のシーリングバー２ａ、２ｂのシール面が完全にフィルムに接触加圧して、シールが完了する。

図５ないし図９の過程で、シーリングバー２ａ、２ｂの一対の横シールバー２１が互いに狭まり、一対の縦シールバー２２が互いに狭まるが幅シール部位においては、フィルム９１の両縁部９２はまだ密着せずに開放されたままで、横シールバー２１の締付けでフィルムのチューブ全体が狭められ（図７と図８）、皺は生せずに、さらに、狭めると、フィルムの内面全体が熱圧着される（図９）。そこで、幅方向で全体が熱シールされて幅シール部を形成する。そして、このシール過程で、縦シールバー２２、２２が未圧着のフィルム縁部を、幅シール部９３の上下に渡って圧着して、縁シール部９２を形成し、その位置におけるシーリングバー２ａ、２ｂによるシールを完了し、袋部９６が形成される。

袋部を形成してシール完了の後に直ちに、図９において、ビン７２内の被包装物９９を、投入シュート７０を通じて、袋部に装入される。次に、カム板３１の回転に従い、シーリングバーを開いて、図５に戻って、フィルムをひと袋分だけ、下降させる。このようにして、上記の行程を繰り返すのである。

図１０と図１１には、簡素化した変形例として、上記の図２〜図３に示した横シール面調節機構４を備えたシーリング装置２の例を示している。横シール面調節機構４を設けた他方のシーリングバー２ｂ側の揺動板２５ｂは、前後方向に狭幅にされて、上下の軸受２４１を介して垂直軸２４に回動可能に軸支され、横シール面調節機構４を備えたシーリングバー２ｂを支持するアーム２６ｂが、この揺動版２５ｂにボルトにより固定され、その先端部２６１に添えアーム２６３が接続され、その先端のカムフォロア２７ｂがカム３１ｂの外周のカム面３０１に摺接している。

横シール面調節機構４において、横シールバー２１は、シール面２１０反対側の溝型バー２１３と溝の開口部を抑える抑え板４２とを含んでいる。該溝内には、上記のアーム２６ｂの先端部２６２ｂを挿入して、上記の施例と同様に、ボルト４３とコイルバネ４５とにより、アーム２６が抑え板側４２に弾性的に付勢されている。シーリングバーの閉止時には、アーム２６が互いに向かい合う方向に動き、アーム２６の先端２６２ｂがコイルバネ４５に抗して横シールバー２１、２１同士近接をして、双方のシール面２１０、２１０が正確に対合することができる。

また、シール面調節機構４を設けた側のシーリングバー２ｂのアーム先端部２６２ｂにはピン４６両面に突出するように固定され、上記の溝型のシールバー２１３の上下両面には、上記のピン４６の突出部を受容して摺動案内する横長の案内スロット４７が形成され、ピン４６と案内スロット４７との係合により、アームに対する前後方向の移動を禁止して、横シールバー２１、２１同士の近接を可能にしている。

図１２〜図１４は、シーリング装置２の別の 実施例を示すが、この例は、縦シールバー２２に微調整機構５を設けた例である。この縦シールバーの微調整機構５は、シーリングバーの一方２ｂの縦シールバー２２の一部（この例は、微調整用として上部縦シールバー２２３）が、横シールバー２１０から分離されて、他方のシーリングバー２ａの上部縦シールバー２２１にシール面２２０同士が正確に対合できるように微調整可能にされている。

上記の微調整用の上部縦シールバー２２３は、別体の調整用揺動片５１に調整ネジ５４を介して位置調整可能に固定されて、調整用揺動片５１は、揺動板２５ｂ上にネジ止めされ、位置決め用ボルト５３を介して、位置微調整可能にされている。揺動板２５ｂは、他方のシーリングバー２ａの揺動板２５と同様に、垂直軸２４に軸支された左右一対の軸受２４１、２４１に固定され、垂直軸２４の廻りに回転可能にされている。

縦シールバー２２は微調整用の上部縦シールバー２２３を含むのであるが、この場合も、縦シールバー２２は、図１３に図示のように、その全長Ｄに対する下部縦シールバー２２２の長さｄ１の比ｄ１／Ｄを１／３に設定してある。また、上部縦シールバー２２１は、図１３において、そのシール面２２０が、横シールバー２１のシール面２１０に対して、９０°より小さく、この例は、８７°〜８９°の間に設定されており、微調整用の上部縦シールバー２２３は、この角度についても微調整可能にして、他方の上部縦シールバー２２１のシール面２２０と正確に対合することができる。

さらに、この実施例も、先の実施例と同様に、アーム２６とシーリングバーとの間に、横シール面調節機構４を設けており、この例は、前述の図１０と図１１に示す横シール面調節機構４と略同じ構造を有している。

この例は、さらに、アーム２６ｂが、短くされて、後端部２６１に、添えアーム２６３が添設され、その先端のカムフォロア２７ｂが、カム３１ｂに摺接しており、アーム２６ｂと添えアーム２６３とは、結合板２６５を介してピン又はボルトで接合され、添えアーム２６３の縁部に設けた２本のボルト２６４、２６４により、アーム２６ｂと添えアーム２６３との締付けと押し付けにより、垂直軸２４を支点にして、カム３１ｂに介するカムフォロア２７ｂの位置決め、シーリングバー２ａ、２ｂのシール面同士の位置決めとの調節を正確に行なうようにしている。これにより、一方の上部縦シールバーのシール面２２０が、他方の上部縦シールバー２２２のシール面２２０と正確に対合させることができる。

シーリングユニットの垂直軸を機体に着脱可能に固定する別の手段は、適当な金具、例えば、ブラケット、を、垂直軸の端部に上下一対用いて、垂直軸の両端を支持するように、機体の垂直面に固定することができる。

図１５に示すシーリングユニット２０は、一対のシーリングバー２ａ、２ｂをそれぞれ取着した揺動板２５、２５を回動可能に支持している垂直軸２４（図１５では見えない）の両端を上下のブラケット２３ａが固定する構造を有し、上下のブラケット２３ａは、その横面部２３３が垂直軸２４を軸支して、その縦面部２３４を、その貫通孔のボルト孔２３５にボルトを挿通して、機体の垂直面１１に固定するのである。このシーリングユニットは、交換可能にする構造が単純化できる点で、利点がある。

揺動板２５、２５に固定したアーム２６、２６には、その後端部２６１側に、実施例１と同様に、それぞれ、カムフォロア２７ａ、２７ｂが固定されて、装着時には、垂直面１１に設けた適当な開口を貫通して、機体内部に挿入され、上述の如く、上下のブラケット２３ａを機体垂直面１１に固定すると、カムフォロア２７ａ、２７ｂは、機体内部の回転駆動される上下一対のカム板３１の外周のカム面３０に接触させる。使用時には、同様に、カムの回転により、カムフォロア２７ａ、２７ｂが従動して、一対のシーリングバー２ａ、２ｂを開閉動作させている。

以下に示す別の例は、実施例１と同様に、枠体２３に垂直軸２４を固定して、枠体２３を機体の垂直面に着脱可能に固定することにより、シーリングユニット２０を機体に固定するして、シーリングバーの開閉動作をさせるが、実施例１と相異する点は、この実施例のものが、バー駆動機構としてのカム機構が、前後押引手段に前後移動可能に取着されて先端テーパカム面を有するカム板を含んでいることである。

図１６及び図１７に示すように、カム板３４は、２等辺部にカム面３０３ａ、３０３ｂを形成し、底辺部が、前後押引手段としてエアシリンダ３５のプランジャー３６、３６に固定されて、エアシリンダ３５の作動により、カム板３４が前後移動するようにしている。これらカム面には、上記のシーリングユニット２０の一対のアーム２６、２６の後端部２６ａに設けたカムフォロア２７ａ、２７ｂが、接触し、エアシリンダ３５により、プランジャー３６、３６が後退すれば、図１６（Ａ）に示す如く、カム板３４が後退して、カム面３０により支持されていたカムフォロァを閉じさせ、アーム２６ａ、２６ｂの後端部側が閉じる方向に動作して、一対のシーリングバー２ａ、２ｂを開ける。その間に、フィルムの一袋分を通過させる。
他方、エアシリンダ３５がプランジャー３６、３６を前進させれば、図１６（Ｂ）に示すように、カム板３４も前進して、カム面３０が、アーム２６ａ、２６ｂの後端部側を開け、従って、一対のシーリングバー２ａ、２ｂを閉じて、その間に、フィルムを幅方向と縁部とをシールして、幅シール部と縁シール部の一部を形成し、袋部を作る。

このようなテーパ状カム面３０３ａ、３０３ｂを有するカム板３４の使用は、エアシリンダ３５の動作をサーボ機構（不図示）を介して、フィルムの送り制御と連動して制御することにより、簡便なバー駆動機構を提供する利点がある。

本発明の実施例に係るシーリング装置のシーリングユニットの斜視図を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の横断面図を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の縦断面図を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の部分切欠き正面図を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の作動例を示す横断面図（Ａ）とこれを用いた充填包装機の部分縦断面図（Ｂ）であり、この図は、フィルムの下降行程を示す。 図５同様図（Ａ、Ｂ）で、フィルム停止後のシーリングバーの閉止始めの行程を示す。 図５同様図で、但し、フィルム停止後のシーリングバーの閉止途中の行程を示す。 図５（Ａ）と同様の図で、シーリングバーの完全閉止による 熱シールの行程を示す。 図５（Ａ、Ｂ）と同様の図で、但し、熱シール完了後の被包装物装入の行程を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の横断面図を示す。 本発明の実施例に係るシーリング装置の縦断面図を示す。 本発明の別の実施例に係るシーリング装置の横断面図。 本発明の図１２の例によるシーリング装置の縦断面図。 本発明の図１２の例による部分切欠き正面図。 本発明の別の実施例に係るシーリング装置のシーリングユニットの斜視図を示す。 本発明のさらに別の実施形態におけるシーリング装置の横断面図を示し、（Ａ）は、シーリングバーを開いた状態を、（Ｂ）は、シーリングバーを閉じた状態を示す。 本発明の実施例の図１６に示すシーリングユニットの縦断面図を示す。 本発明の実施例に係る縦型充填包装機の縦断面図を示す。 本発明の実施例に係る縦型充填包装機の正面図を示す。

符号の説明

１ 縦型充填包装機
１１ 機体全面板
２ シーリング装置
２ａ，２ｂ シーリングバー
２０ シーリングユニット
２１ 横シールバー
２１０ シール面
２２ 縦シールバー
２２０ シール面
２４ 垂直軸
２４１ 軸受
２５ 揺動板
２６ アーム
２７ａ、２７ｂ カムフォロア
３ バー駆動機構
４ 横シール面調節機構
５ 微調整機構
７ 被包装物供給装置
７０ シュート
８０ デコイリング装置
８５ ガイド

Claims (12)

1. フィルムロールからの長尺フィルムを垂直に間欠的に降下させる過程でフィルムをＵ字形に二つ折りするガイドと、ガイド下部で二つ折りしたフィルム内に装入される充填用シュートと、該シュート下部にあってフィルムに横方向に幅シール部と垂直方向に縁シール部とを熱形成するシーリング装置と、を含んで、シーリング装置によりフィルムに連続して形成した袋内に充填用シュートを介して被包装物を順次充填して密封する縦型充填包装機における当該シーリング装置であって、
   該シーリング装置が、二つ折りにしたフィルムを挟んで熱シールする一対のシーリングバーと、該一対のシーリングバーを開閉駆動するバー駆動機構と、を含み、
   上記の一対のシーリングバーが、幅シール部用の一対の横シールバーと、各横シールバーの一端側に接続された縁シール部用の縦シールバーと、から成り、
   上記シーリング装置が、機体に取着される垂直軸と、該垂直軸に軸支されて上記バー駆動機構に後端部が連動して、前端部で一対のシーリングバーを開閉動作するアームと、を含んで一体化したシーリングユニットとされ、該垂直軸を機体に着脱可能に取着するようにしてシーリングユニットを交換可能にした縦型充填包装機用のシーリング装置。
2. 上記の一対の縦シールバーの各々が、横シールバーより上方に位置する上部縦シールバーと、当該横シールバーより下方に位置する下部縦シールバーとから成り、
   該一対の横シールバーの閉止の際に二つ折りにしたフィルムに横方向に熱シールしながら、フィルムの縁部を幅シール部の上下に渡って縦シールバーの上部と下部の縦シールバーにより熱シールして、縁シール部を形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシーリング装置。
3. 縦シールバーの全長に対する下部縦シールバーの長さの比率が１／５〜１／２である請求項１又は２に記載のシーリング装置。
4. 上記シーリング装置がさらに、上記の垂直軸に軸支されて上記各シーリングバーを固定する揺動片を含み、上記各アームが、該各揺動片に固定されて上記バー駆動機構に連動するようにした請求項１ないし３いずれかに記載のシーリング装置。
5. シーリング装置は、上記縦シールバーが、上記横シールバーの垂直軸側の端部に接続されている請求項１ないし４いずれかに記載のシーリング装置。
6. シーリングバーの一対の横シールバーの何れか一方を固定する揺動片が、上記アームに対して、圧縮スプリングを介して弾性付勢されて、上記一対のシーリングバーのシール面を正確に対合させるようにした請求項３又は４に記載のシーリング装置。
7. シーリングバーの縦シールバーの一部が、横シールバーから分離されて、上記揺動片に位置調整可能に固定されて、当該一方の上部縦シールバーのシール面が、他方の上部縦シールバーのシール面と正確に対合させるように調整可能にした請求項４ないし６いずれかに記載のシーリング装置。
8. 上記バー駆動機構が、上記のアームの後端に設けたカムフォロアと係合してアームを開閉動作させるカム機構である請求項１ないし７いずれかに記載のシーリング装置。
9. 上記のカム機構が、回転軸に固定されて上記カムフォロアのそれぞれに係合する外周のカム面が回転する一対の回転カム板を含む請求項８に記載のシーリング装置。
10. 上記のカム機構が、前後押引手段に前後移動可能に取着されて、上記カムフォロアのそれぞれに先端テーパカム面が係合するカム板を含む請求項８に記載のシーリング装置。
11. 上記垂直軸が枠体に固定されて、該枠体を機体に着脱可能に取着するようにしてシーリングユニットを交換可能にした請求項１に記載のシーリング装置。
12. フィルムロールからの長尺フィルムを垂直に間欠的に降下させる過程でフィルムをＵ字形に二つ折りするガイドと、ガイド下部で二つ折りしたフィルム内に装入される充填用シュートと、該シュート下部にあってフィルムに横方向に幅シール部と垂直方向に縁シール部とを熱形成する請求項１ないし８いずれかに記載したシーリング装置と、を含んで、シーリング装置によりフィルムに連続して形成した袋内に充填用シュートを介して順次被包装物を充填して密封する縦型充填包装機。
    

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