JP2005350123A - ロータリー式自動包装機における充填シュート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
製造コストが低減されたロータリー式自動包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係るロータリー式自動包装機は、サイドシール装置５と、包装袋１２２に充填シュート７０に挿脱して内容物を投入する充填シュート装置７と、ターンテーブル４と、トップシール装置９とを備え、各装置を連動させて個別の包装体を連続的に作るロータリー式自動包装機１である。そして、充填シュート装置７は、略板状部材を用いて構成されたカムを有するカム機構７１と、ターンテーブル４に取付けられ、ターンテーブル４の回転作動によって、カム機構７１に従って充填シュート７０を上下させるとともに旋回させるカムフォロア機構７２とを備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、包装フィルムの包装袋に粉剤等の内容物を充填して包装体を製造するロータリー式自動包装機に関し、特に、充填シュートを上下させる充填シュート装置に関する。

従来、長尺樹脂フィルム（包装フィルム）を使用して、定量の粉剤等の内容物を多数の包装体に区分して包装する自動包装機の一つにロータリー式自動包装機がある。このロータリー式自動包装機では、フィルムコイルから巻き戻した長尺の樹脂フィルムを水平方向に移動させながらフィルムガイドで折り畳み、ターンテーブルへと樹脂フィルムを導入する。ターンテーブル上の周囲に配置した多数のシーリングバー（サイドシール装置）は、この導入された樹脂フィルムに、一定間隔の幅シール（サイドシール）を形成しながら保持する。そして、順次折り畳んだ樹脂フィルムの間に、袋が形成される。

この袋に互いに隣り合うシーリングバーの間で旋回する多数の充填シュートを挿入して所定量の内容物を充填し、充填後には充填シュートを抜き、シーリングバーを外す。内容物が充填された袋フィルムは、案内（ガイド）を通って、予熱シールバーとトップシールロールとからなるトップシール装置に移送される。トップシール装置が充填後の袋フィルムの上縁を熱シール（トップシール）して密封した後、幅シール部分は、切断されたり、ミシン目切れ込みがなされたりする。これによって、樹脂フィルムは所要のシールされた包装形態となる。このような従来のロータリー型自動包装機は、例えば、特許文献１，２等に開示されている。

従来のロータリー式自動包装機においては、内容物を袋フィルムに送る充填シュートを上下させて袋フィルムに挿脱させる上下機構が設けられている。それとともに、ロータリー式自動包装機には、この上下機構とは別個に、充填シュートを回転動作させながら旋回させる旋回機構が設けられている。この旋回機構は、充填シュートが袋フィルムに挿入されるときに樹脂フィルムの上端に接触しないように、充填シュートを旋回させる。
上下機構において、充填シュートは支柱に軸支され、この支柱の中途部にカムフォロアが連結されている。このカムフォロアは、断面略コ字状の溝カム（上下カム）に当接している。上下カムは、溝が側方に向いた状態で上面視略円形状に配設されている。カムフォロアは上下カムの上面・下面に沿って移動し、これによって充填シュートは上下する。

旋回機構のベアリングは、充填シュートに連結された支柱の下端に連結されている。このベアリングは、上下するためのカムフォロアと異なり、回転動作・旋回するためのカムフォロアとして機能する。ベアリングは、断面略コ字状の溝カム（旋回カム）に挿入されている。旋回カムは、溝が上方を向いた状態で上面視略円形状に配設されている。ベアリングは旋回カムの側面に沿って回転動作し、旋回カムの形状に従って充填シュートが回転しながら旋回する。

このように、充填シュートが上下・旋回の二つの動作を行うため、上下機構、旋回機構の二つの機構が必要となる。そのため、製造コストが上昇し、従来のロータリー式自動包装機が高価となる。
さらに、上下カム、旋回カムの強度を保つために、特別の配慮が必要とされている。具体的には、上下カム、旋回カムは、肉厚が厚く強固なステンレス角材に、断面略コ字形状に削り出す掘削加工や曲げ加工を行うことによって作られる。そのため、これらの上下機構、旋回機構を製造するのに大幅なコストアップが発生し、ロータリー式自動包装機が非常に高価となる。

また、本来は軽量である充填シュートには、支柱に加え、上下機構のカムフォロア、旋回機構のベアリングが取付けられている。複数ある充填シュートにこれら各部材が取付けられているので、結果として大幅な重量加算となる。さらに、ステンレス角材から作られた二つの上下カム、旋回カムはともに重く、これらを合わせた重量は重いので、これらの二つの機構を支える機構は、大規模な構成となってしまう。そのため、これらの重量のある機構をロータリー式自動包装機に効率よく簡便に設置するのが困難である。
特開２００１−１９９４０２号公報 特開２００１−１２２２０８号公報

このように、従来のロータリー式自動包装機では、充填シュートの上下・旋回させる機構に溝カムを用いられるため、これらの機構が高価となり、自動包装機自体の製造コストが上昇するという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、製造コストが低減されたロータリー式自動包装機を提供することを目的とする。

本発明に係るロータリー式自動包装機は、略水平に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して、幅方向に熱シールして複数のサイドシールを形成するサイドシール装置と、前記サイドシール間の複数の包装袋に充填シュートに挿脱して内容物を投入する充填シュート装置と、複数配置された前記サイドシール装置及び前記充填シュート装置を回転作動するターンテーブルと、前記サイドシール装置及び前記充填シュート装置により出来上がった多数の充填済み包装袋の上縁に対して熱シールしてトップシールを形成するトップシール装置とを備え、前記各装置を連動させて個別の包装体を連続的に作るロータリー式自動包装機であって、前記充填シュート装置は、略板状部材を用いて構成されたカムを有するカム機構と、前記ターンテーブルに取付けられ、前記ターンテーブルの回転作動によって、前記カム機構に従って前記充填シュートを上下させるとともに旋回させるカムフォロア機構とを備えたものである。
このような構成において、溝カムと異なり、略板状部材を用いたカムを安価に製造することができる。従って、カムの加工コストを低減することができ、ロータリー式自動包装機の製造コストを低減することができる。

さらに、前記カムフォロア機構は、前記カムに当接しながら前記カムに沿って案内されるカムフォロアと、当該カムフォロアの案内に応じて、連結された前記充填シュートを上下及び旋回させる支持機構とを有する。

さらにまた、前記カムフォロアは、前記カムの上面に当接した第１のローラ部材と、前記カムの両側面にそれぞれ当接するとともに前記カムを挟み込むように保持する第２のローラ部材と第３のローラ部材とを有する。
このような構成においては、略板状部材を用いたカムに沿って動作するカムフォロアを簡便に構成することができる。従って、ロータリー式自動包装機の製造コストをより低減することが可能となる。

また、前記カムは、前記充填シュートを略円形状に水平案内する平面視略円弧形状の円弧部分と、当該円弧部分の外周に比べて膨らんだ形状に前記充填シュートを水平案内する平面視略瘤状に膨らんだ瘤状部分とを有するとともに、前記充填シュートを上方に垂直案内する側面視高位部分と、前記瘤状部分の付近に設けられ、前記充填シュートを下方に垂直案内する側面視低位部分とを有する。
このような構成において、板状部材から構成されたカムを用いるので、瘤状部分を容易に形成することができる。従って、充填シュートがターンテーブルに導入される包装フィルムの上縁に接触するのを簡便に防止する

本発明によれば、製造コストが低減されたロータリー式自動包装機を提供することができる。

本発明に係るロータリー式自動包装機は、１つの板カムを用いて充填シュートを上下動させると同時に旋回動作させるものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本発明に係るロータリー式自動包装機の全体構成について説明する。図１は、本発明に係るロータリー式自動包装機を示す断面図である。図２は、本発明に係るロータリー式自動包装機１の要部を示す上面模式図である。
図１に示すように、自動包装機１は、巻き戻しリール２、フィルムガイド３、ターンテーブル４、サイドシール装置５、内容物充填装置６、充填シュート装置７、ガイドロール８、トップシール装置９、ノッチ装置１０、カッター装置１１を備えている。

また、フィルムコイル１２０は、同一軸の周りに、包装フィルム１２１を多重にコイル状に巻き取ったものである。包装フィルム１２１は、透明又は半透明な材料から構成され、例えば、ＰＥＴ等のベースフィルム、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。また、包装フィルム１２１は、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの３層構造を有してもよい。

図１に示すように、包装フィルム１２１は、コイル巻き戻しリール２によりバックテンションを掛けられながら、フィルムコイル１２０から引き出される。引き出された包装フィルム１２１は、図中上方向に連続的に流れ、フィルムガイド３によって中央部で略Ｕ字状に二つに折り曲げられる。この折り曲げられた包装フィルム１２１は、図２に示すように、ターンテーブル４の接線方向からターンテーブル４に導入される。

ターンテーブル４上には、サイドシール１２４を形成するサイドシール装置５が一定距離だけ離れて配置されている。サイドシール装置５は、包装フィルム１２１が所定の位置に位置決めされると、包装フィルム１２１の幅方向に熱シールを施して局部的にヒートシールフィルムを溶融する。これにより、二つ折りの包装フィルム１２１の溶融したヒートシールフィルム同士が圧着し、サイドシール１２４が形成される。このようにして、二つ折りの包装フィルム１２１には、サイドシール１２４により挟まれた複数の包装袋１２２が形成される。

内容物充填装置６は、開閉板が充填シュート装置７の充填シュート７０上に位置するように、図示しない回転容器を水平回転させる。内容物充填装置６は、この回転容器が所定の場所に配置されると、回転容器の底部下側の開閉板（図示せず）を回転させる。これによって、回転容器内の枡（図示せず）の下端面が開放され、枡内の内容物１３０が充填シュート７０へ落下される。充填シュート７０が包装袋１２２上に配置されているので、内容物１３０は、充填シュート７０を通って包装袋１２２に充填される。また、充填シュート装置７は、後述するように、充填シュート７０を上下動・回転動作させるカム機構７１、カムフォロア機構７２を有する。これらの機構は、充填シュート７０を包装袋１２２に挿脱させる。

内容物１３０が充填された包装袋１２２は、図２に示すように、ターンテーブル４の回転動作により図中反時計回りに回転する。この回転後、包装袋１２２は、ガイドロール８によって移送方向を変更されてトップシール装置９へと直線移送される。トップシール装置９が予熱シールバー９０により包装フィルム１２１の上縁を加熱すると、包装フィルム１２１上縁のヒートシールフィルムが溶融する。この状態で一対のトップシーラ９１がその縁部を加圧することにより、二つ折りの包装フィルム１２１のヒートシールフィルム同士が圧着する。これにより、トップシール１２５が形成され、包装袋１２２が密封される。

その後、包装袋１２２は、一対のトップシーラ９１の押し出しによってノッチ装置１０へと送られる。ノッチ装置１０のノッチカッター１００は、包装フィルム１２１を横断してトップシール１２５を部分的に切断する。これによって、包装フィルム１２１のトップシール１２５に、ノッチが入れられる。カッター装置１１がサイドシール１２４を切断したり、サイドシール１２４にミシン目を入れたりすることにより、複数の包装袋１２２は、内容物１３０を包装する包装体１２３に分包される。

次に、本発明に係る自動包装機１における充填シュート装置７について詳細に説明する。
まず、図３を用いて、この充填シュート装置７の全体構成について説明する。図３は、充填シュート装置７の全体構成を示す断面図である。なお、図３においては、複数の充填シュート７０の代表として対向した一組の充填シュート７０が示されているが、充填シュート７０は、ターンテーブル４の円周に沿って略等間隔に複数配列されている。

図３に示すように、充填シュート装置７は、カム機構７１、カムフォロア機構７２を備えている。カム機構７１は、充填シュート７０の動作を規定するための機構である。カムフォロア機構７２は、充填シュート７０を支持し、カム機構７１に従って動作させるための機構である。

カム機構７１は、カム７１０を有する。カム７１０は、板構造を有する板カムである。このカム７１０は、ターンテーブル４による回転動作によって充填シュート７０を上下・旋回させるように曲面加工されている。具体的には、カム７１０は、長手方向に沿って略円筒状に曲面加工されている。この略円筒状のカム７１０は、後述するように、略円筒状に曲げられた円周面が側方に配置されるように固定される。以下では、この固定状態で、カム７１０の上下方向を高さ方向と呼ぶ。図３においては、カム７１０の左方の高さは、その右方の高さに比べて大きな形状を有する。

カムフォロア機構７２は、支柱７２１、アーム７２２、カムフォロア７２３、旋回板７２４を有する。
支柱７２１は、長寸の略円柱状の部材である。アーム７２２は、略平板状の形状を有し、充填シュート７０を支柱７２１に取付けるための部材である。カムフォロア７２３は、充填シュート７０をカム７１０に沿って案内するための部材である。旋回板７２４は、略平板状の部材であり、支柱７２１を回転させてアーム７２２を旋回させるための部材である。

また、図３に示すように、ターンテーブル４は、充填シュート７０を回転動作させるための機構として、固定ドラム４１、回転ドラム４２、カム台４３を有する。
固定ドラム４１は、略円柱状の部材であり、自動包装機１に対して固定されている。回転ドラム４２は、略円盤状の部材であり、図３においては平面視略円形状の形状を有する。この回転ドラム４２は、図示しないモータによって固定ドラム４１に対して回転し、充填シュート７０を回転させる。カム台４３は、カム７１０を取付けるための取付台である。このカム台４３は、固定ドラム４１に略水平に固定されている。

続いて、図４及び図５を用いて、充填シュート装置７について詳細に説明する。図４は、充填シュート装置７の部分構成を示す断面図である。
図４に示すように、ターンテーブル４の固定ドラム４１は、その上端面が略水平となるように固定され、円周側面が略垂直な状態で配設されている。回転ドラム４２は、固定ドラム４１の上端面に略水平に取付けられている。この回転ドラム４２は、固定ドラム４１に略水平な面内で回動可能に固定されている。回転ドラム４２の回転の中心は、略円柱状の固定ドラム４１の軸上に配置され、固定ドラム４１の軸周りを回転する。また、回転ドラム４２は、固定ドラム４１の側面から略水平に突出した突出部４２１を有する。この突出部４２１には、上方に突出した円筒部材４２２が固定されている。

支柱７２１は、回転ドラム４２とともに動作可能に固定されている。具体的には、支柱７２１は、回転ドラム４２の突出部４２１に取付けられ、固定ドラム４１の円周側面外側において直立している。より詳細には、支柱７２１は、この突出部４２１の円筒部材４２２に遊挿され、円筒部材４２２内で回動可能に支持されている。この支柱７２１の上端付近には、略平板状のアーム７２２が固定されている。アーム７２２は、この固定状態において、支柱７２１に略直角に固定されている。すなわち、アーム７２２は、支柱７２１に略水平に固定されている。

アーム７２２は、回転ドラム４２の外側に向かって突設され、直立する支柱７２１よりも外側に突出している。充填シュート７０は、このアーム７２２の突出部７２５に固定されている。詳細には、充填シュート７０、その枢軸が支柱７２１の長手方向に略平行となるように固定されている。従って、充填シュート７０は、アーム７２２に固定された状態で直立し、内容物１３０は自重によって包装袋１２２に投入可能となる。
アーム７２２が固定された支柱７２１の一端に対して、他端には、旋回板７２４を介してカムフォロア７２３が取付けられている。カムフォロア７２３は、図４に示すように、フレーム７４１、上側ローラ軸７４２、上側ローラ７４３、内側ローラ軸７４４、外側ローラ軸７４５、内側ローラ７４６、外側ローラ７４７を有する。

フレーム７４１は、略対称な断面略コ字状の形状を有する部材であり、略同じ厚み、幅を有する一体形成された部材である。フレーム７４１の本体部７５１は、支柱７２１に固定された部分である。この本体部７５１は、後述するように、旋回板７２４を介して支柱７２１に取付けられる。腕部７５２，７５３は、本体部７５１の両端に連結されている。これら腕部７５２，７５３は、本体部７５１に略直角に折り曲げられた状態で連結されている。すなわち、腕部７５２，７５３は、支柱７２１に略平行に配設されている。
鉤状部７５４，７５５は、腕部７５２，７５３それぞれの先端に連結されている。換言すれば、フレーム７４１は、腕部７５２，７５３先端の鉤状部７５４，７５５において、内側に鉤状に折れ曲がっている。また、鉤状部７５４，７５５は、腕部７５２，７５３に略直角、つまり本体部７５１に略平行に連結されている。従って、鉤状部７５４，７５５は、略水平に設けられている。

上側ローラ軸７４２は、フレーム７４１の腕部７５２，７５３に架設されている。すなわち、上側ローラ軸７４２は、腕部７５２，７５３によって、本体部７５１に略平行に配設され、略水平に支持されている。上側ローラ７４３は、この上側ローラ軸７４２を軸に回動可能に貫着されている。従って、上側ローラ７４３のローラ面は略水平に延在している。
上側ローラ７４３のローラ面は、カム７１０の上面に当接している。より詳細には、カム７１０は、腕部７５２，７５３先端の鉤状部７５４，７５５の間に配置され、上側ローラ７４３は、これら鉤状部７５４，７５５の間でカム７１０上面に載置されている。これによって、上側ローラ７４３は、下方に動かないように、フレーム７４１に固定されている。

内外のローラ軸７４４，７４５は、鉤状部７５４，７５５のそれぞれに垂設されている。すなわち、内外のローラ軸７４４，７４５は、下方に垂れ下がるように固定されている。換言すれば、内外のローラ軸７４４，７４５は、カム７１０の高さ方向に略平行に配設されている。
内外のローラ７４６，７４７はそれぞれ、内外のローラ軸７４４，７４５のそれぞれに回動可能に貫着されている。これら内外のローラ７４６，７４７は、鉤状部７５４，７５５の下方に取付けられている。このとき、内外のローラ７４６，７４７は、カム７１０の側面を両側から挟み込み、内外のローラ７４６，７４７それぞれのローラ面は、カム７１０の表面に沿って当接する。これによって、内外のローラ７４６，７４７は、フレーム７４１がカム７１０の左右に動かないように固定している。

カムフォロア７２３は、旋回板７２４を介して支柱７２１に固定されている。旋回板７２４は、この固定状態で略水平となるように固定されている。詳細には、旋回板７２４は、フレーム７４１の本体部７５１に軸支されている。すなわち、旋回板７２４は、カムフォロア７２３に回動可能に取付けられている。それとともに、旋回板７２４は、支柱７２１に略直角に固定されている。
図５の側面図に、このカムフォロア７２３の一例が示されている。この図５は、図４において紙面左方から観察したカムフォロア７２３である。図５に示すように、支柱７２１が旋回板７２４の一方の先端に固定されるのに対して、フレーム７４１は、他方の先端に取付けられている。すなわち、カムフォロア７２３は、支柱７２１の軸Ｐとフレーム７４１の回動軸Ｑとがずれた状態で取付けられている。従って、旋回板７２４がフレーム７４１上で回動するとき、旋回板７２４に固定された支柱７２１は、この回動軸Ｑを軸として回動することができる。

また、図４において、サイドシーリングバー５１、これを開閉させる開閉カム５２が示されている。
サイドシーリングバー５１は、回転ドラム４２の突出部４２１先端に取付けられている。サイドシーリングバー５１は、固定側シーリングバー５１１、可動側シーリングバー５１２を有する。これらシーリングバー５１１，５１２は、回転ドラム４２に固定され、支柱７２１とともに回動可能である。可動側シーリングバー５１２は、サイドシーリングバー５１のカムフォロア５１３に連結されている。図４に示された可動側シーリングバー５１２とカムフォロア５１３とは、板バネによって連結することができる。
カムフォロア５１３は、開閉カム５２に当接している。この開閉カム５２は、板構造を有し、カム７１０と同様にカムを用いて構成することができる。カムフォロア５１３が開閉カム５２に沿って動作すると、可動側シーリングバー５１２は、開閉カム５２の形状に従って固定側シーリングバー５１１に対して開閉する。これによって、両シーリングバー５１１，５１２は、サイドシール部分を挟み込み、サイドシール１２４を形成する。

さらに続いて、図６を用いて、カム７１０の構成について詳細に説明する。図６は、このカム７１０の一構成例を示す上面図である。なお、以下においては、図６における紙面の上下左右をカム７１０の後前左右とし、前方を正面側、後方を背面側とも呼んでいる。
図６に示すように、カム７１０は、上面視略円形状の形状を有し、その強度を考慮してステンレス等を用いて形成されている。
このカム７１０は、回転部分７６１、旋回部分７６２を有する。回転部分７６１は、円周に沿った円弧状の部分であり、旋回部分７６２は、この円周よりも膨らんだ部分である。この旋回部分７６２は、カム７１０において略瘤状に膨らんだ部分であり、回転部分７６１に滑らかに連結されている。このようなカム７１０は、充填シュート７０の移動経路に沿って設計される。また、カム７１０は、曲面加工された一枚の略板状部材によって一体形成してもよいし、曲面加工された複数の略板状部材を一体に、あるいは着脱可能に接合してもよい。

図６（ｂ）に、カム７１０を前方から観察した側面図が示されている。図６（ｂ）に示すように、カム７１０は、上昇部分７６３、高位部分７６４、下降部分７６５、低位部分７６６を有する。上昇部分７６３、高位部分７６４、低位部分７６６は、回転部分７６１を構成している。下降部分７６５は、旋回部分７６２に配設されている。より詳細には、旋回部分７６２は、下降部分７６５と、その連結部分付近によって構成されている。これらの部分７６３〜７６６の上面は、滑らかに接合されている。換言すれば、回転部分７６１上面は、旋回部分７６２の上面に滑らかに接合されている。

図６（ｃ）に、カム７１０を右方から観察した側面図が示されている。図６（ｃ）に示すように、下降部分７６５の上面は、曲面加工されている。具体的には、下降部分７６５の上面は、滑らかに切り出され、それらの接合付近に向けて下方に降下するような曲線状に切断されている。また換言すれば、下降部分７６５の上面は、支柱７２１つまり充填シュート７０が徐々に下がるような曲線状に形成されている。このような下降部分７６５の上面の形状は、一例として、三角関数によって表現された関数を用いて設計することができる。また、図示しないが、カム７１０を左方から観察したとき、上昇部分７６３も充填シュート７０が徐々に上がるような曲線状に加工されている。

また、図６（ａ）においては、カム７１０とともに、開閉カム５２も示されている。
開閉カム５２は、略板状の部材から形成された略板状の構造を有する。この開閉カム５２は、一例として左右に略対称な形状を有し、サイドシーリングバー５１の移動経路や開閉動作に従って設計される。具体的には、開閉カム５２は、シール動作部分５２１、開放動作部分５２２、閉鎖動作部分５２３を有する。

シール動作部分５２１は、サイドシール１２４を形成するために可動側シーリングバー５１２を閉じる部分である。このシール動作部分５２１は、略板状部材を略半円形状に曲面加工した部材であり、その高さは高く設定されている。なお、開閉カム５２の高さ方向は、図６（ａ）で紙面に略垂直な方向、つまりカム７１０の高さ方向と略同じ方向である。
開放動作部分５２２は、サイドシール１２４の形成後に可動側シーリングバー５１２のシール動作を開く部分である。この開放動作部分５２２の上面は、紙面表側から裏側に向けて滑らかに下降するような曲線形状を有し、シール動作部分５２１に滑らかに接合されている。

閉鎖動作部分５２３は、シール動作を行うために開放された可動側シーリングバー５１２を閉じる部分である。この閉鎖動作部分５２３の上面は、紙面裏側から表側に向けて滑らかに上昇するような曲線形状を有し、開放動作部分５２２に滑らかに接合されている。それとともに、閉鎖動作部分５２３は、シール動作部分５２１に滑らかに接合されている。
カム７１０全体は、このような閉じた開閉カム５２の内側に配設されている。カム７１０の上昇部分７６３、下降部分７６５はそれぞれ、開放動作部分５２２、閉鎖動作部分５２３の内側に対置されている。それとともに、カム７１０の高位部分７６４、低位部分７６６はそれぞれ、動作部分５２２，５２３の連結部分、シール動作部分５２１の内側に対置されている。

高位部分７６４は、開放動作部分５２２、閉鎖動作部分５２３の連結付近（図中、下方の部分）の内側に配置され、低位部分７６６は、シール動作部分５２１内側に配置されている。また、略瘤状に変化したカム７１０の旋回部分７６２は、閉鎖動作部分５２３の内側に配置されている。

このように構成された充填シュート装置７の動作について、図３乃至図７を用いて説明する。
支柱７２１は、回転ドラム４２の回転に従って略円形状に回転動作する。図７においては、支柱７２１は、反時計回りに回転している。カムフォロア７２３は、旋回板７２４を介して支柱７２１に固定されているので、回転部分７６１において、支柱７２１の後を追うように略円弧状に回転動作している。これに対して、アーム７２２は、支柱７２１に直接固定されるため、支柱７２１とともに略円形状に回転動作する。このとき、回転ドラム４２に遊挿された支柱７２１は、カムフォロア７２３に軸支された旋回板７２４に固定されている。そのため、支柱７２１は、旋回板７２４がカムフォロア７２３に対して回転するのにともなって、図５における軸Ｐを軸として回転する。これによって、アーム７２２は、回転部分７６１の接線方向を向くように回転しながら移動する。アーム７２２に固定された充填シュート７０は、カムフォロア７２３の後方から追従しながら回転動作を行う。

カムフォロア７２３は、カム７１０の上昇部分７６３において、その上面に沿って上昇動作する。これによって、カムフォロア７２３が下方から上方へと徐々に持ち上げられ、充填シュート７０が上昇する。このとき、サイドシーリングバー５１は開放動作部分５２２に沿って動作を行い、閉じていた可動側シーリングバー５１２が開く。従って、サイドシーリングバー５１がサイドシール１２４の形成後に包装フィルム１２１を放すとき、充填シュート７０が包装袋１２２から抜き取られる。

カムフォロア７２３は、カム７１０の高位部分７６４に沿って動作するとき、略水平に移動する。高位部分７６４は、カム７１０において最も高い部分であるため、充填シュート７０は持ち上げられた状態を維持されながら略平行に移動する。
カムフォロア７２３は、下降部分７６５に至ると、その上面に沿って下降動作を開始する。これによって、カムフォロア７２３が下方へと徐々に下がり、それにつれて充填シュート７０が下降する。このとき、外側に膨らんだ旋回部分７６２が下降部分７６５付近に配置されているため、充填シュート７０は旋回する。図７の模式図に、この充填シュート装置７の旋回動作が詳細に示されている。

図７に示すように、カムフォロア７２３は、支柱の回転動作に追従して、高位部分７６４から下降部分７６５へと導入される、すなわち、カムフォロア７２３は、回転部分７６１から外側（カム７１０の中心から外周に向かう方向）に膨らんだ旋回部分７６２へと導入される。この旋回部分７６２がカム７１０の外側に滑らかに膨らんでいるため、略円弧状に動作していたカムフォロア７２３が外側へと移動する。換言すれば、カムフォロア７２３の移動方向は、旋回部分７６２に導入されるとき、略円形状の移動方向（接線方向）に対して外側にずれる。

カムフォロア７２３は、旋回板７２４に回動可能に固定されている。これに対して、支柱７２１は、この旋回板７２４に動かないように固定され、固定ドラム４１の軸周りを回転する。さらに、支柱７２１は、カムフォロア７２３の取付け位置からずれた位置に固定され、詳細には、回転方向に対してカムフォロア７２３よりも前方に配置されている。そのため、カムフォロア７２３が旋回部分７６２において外側に移動するにつれて、旋回板７２４の支柱７２１側の端部は、回動軸Ｑを軸として旋回部分７６２の内側へと旋回する。ここで、旋回部分７６２の内側とは、カム７１０の外周から中心に向かう方向である。

アーム７２２が支柱７２１を介して旋回板７２４に固定され、それとともに、支柱７２１が回転ドラム４２に遊挿されている。そのため、アーム７２２は、図５におけるカムフォロア７２３の回動軸Ｑを軸として旋回部分７６２の外側に回転する。換言すれば、アーム７２２は、回動軸Ｑを軸として、図７中で反時計回りに回転し、カムフォロア７２３の回転方向に進むように回転する。すなわち、回転部分７６１において回転分７６１に近づくように閉じていたアーム７２２は、旋回部分７６２において、旋回部分７６２から離れるように開きながら回転する。これにともなって、充填シュート７０は、旋回部分７６２において開くように旋回する。

図７においては、略円弧状の回転部分７６１を延長した経路７６７が旋回部分７６２の内側に点線によって示されている。カムフォロア７２３がこの経路７６７を移動する場合の充填シュート７０１が仮想的に一点差線によって示されている。図７に示すように、カムフォロア７２３が旋回部分７６２内側の経路７６７を通過する場合には、カムフォロア７２３と支柱７２１とがともに略同一円周上を移動する。そのため、旋回板７２４は、充填シュート７０１と旋回板７２４との位置関係が変わらないので、充填シュート７０１は旋回することなく、略円弧状の経路７６７の接線方向に移動する。これに対して、旋回板７２４が旋回する場合には、充填シュート７０と旋回板７２４との位置関係が前述のように変化する。これによって、充填シュート７０が充填シュート７０１の状態から、旋回部分７６２から離れるように旋回する。

充填シュート７０は、旋回部分７６２において旋回しながら回転し、それとともに、充填シュート７０は、旋回部分７６２の下降部分７６５に沿って下降する。このとき、サイドシーリングバー５１は閉鎖動作部分５２３に沿って動作を行う。具体的には、開放動作部分５２２との間で開いていた可動側シーリングバー５１２は、サイドシール１２４を形成するために閉じ、包装フィルム１２１を挟み込む。従って、充填シュート７０は、サイドシーリングバー５１が閉じてサイドシール１２４の形成を開始するとき、包装袋１２２に差し込まれる。
このとき、充填シュート７０は、カムフォロア７２３の回転方向に進むように旋回する。換言すれば、充填シュート７０は、二つに折り畳まれた包装フィルム１２１の送り方向に旋回しながら回転動作を行う。そのため、充填シュート７０は、包装フィルム１２１に沿って移動しながら下降し、袋状に折り畳まれつつある包装フィルム１２１の中心線（折り畳み線）上に降下する。これによって、充填シュート７０は、包装フィルム１２１の上縁に接触することなく包装袋１２２に挿入される。

その後、カムフォロア７２３が低位部分７６６に沿って略水平に移動するとき、充填シュート７０は、包装袋１２２に差し込まれた状態で回転部分７６１を回転する。それと同時に、サイドシーリングバー５１は、包装フィルム１２１を挟み込んで熱圧着し、サイドシール１２４を形成する。カムフォロア７２３が低位部分７６６を通過すると、上昇部分７６３へと移動し、上記と同様の動作を繰り返し行う。

以上のように、本発明に係る自動包装機１においては、充填シュート７０を上下させるとともに旋回させるカム機構７１が板構造のカム７１０を用いて構成されている。そのため、板金の切り出しと曲げ加工のみによって、カム７１０を製造することができる。これによって、カム７１０を簡便に、かつ安価に製造することができ、自動包装機１の生産コストを低減することができる。

さらに、板構造のカム７１０一つだけによって、充填シュート７０を上下運動並びに旋回運動を司ることができる。従って、上下運動のためのカムと旋回運動のためのカムを二つ設ける必要がないので、大幅なコストダウンを実現することができる。さらにまた、厚みのある溝カムに比べて軽量な板構造のカム７１０を用いることによって、軽量化を図ることができる。従って、充填シュート７０を上下・旋回させるカム機構７１を容易に取り外しすることができ、充填シュート７０の移送経路を簡便に調整することができる。

また、充填シュート７０を上下・旋回させるカムフォロア機構７２においては、カムフォロア７２３が板構造のカム７１０の案内に従ってカム上面とカム左右側面との３点を支持する構成を有する。そのため、カムフォロア７２３の回転動作において、カムフォロア７２３にブレーキがかかることなく、滑らかに運動することが可能となる。

なお、本発明に係る板構造を有するカムを用いたカム機構、カム機構に従って動作するカムフォロア機構はロータリー式自動包装機に適用されたが、これに限らず、種々の装置に適用することができる。すなわち、本発明に掛かるカム機構、カムフォロア機構は、従来の溝カム、この溝カムに従って動作するカムフォロアに替えて用いることができる。

本発明に係るロータリー式自動包装機の全体構成を示す正面図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機の要部を示す平面模式図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機における充填シュート装置の一構成例を示す断面図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機における充填シュート装置の部分構成の一例を示す断面図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機における充填シュート装置の部分構成の一例を示す斜視図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機における充填シュート装置の板カムの一構成例を示す上面図である。 本発明に係るロータリー式自動包装機における充填シュート装置の旋回動作の一例を示す模式図である。

符号の説明

１…ロータリー式自動包装機（自動包装機）、２…リール、３…フィルムガイド、
４…ターンテーブル、４１…固定ドラム、４２…回転ドラム、４３…カム台、
５…サイドシール装置、５１…サイドシーリングバー、５２…開閉カム、
６…内容物充填装置、７…充填シュート装置、７０…充填シュート、７１…カム機構、
７１０…カム、７２…カムフォロア機構、７２１…支柱、７２２…アーム、
７２３…カムフォロア、７２４…旋回板、８…ガイドロール、９…トップシール装置、
１０…ノッチ装置、１１…カッター装置
１２０…フィルムコイル、１２１…包装フィルム、１２２…包装袋、１２３…包装体、
１２４…サイドシール、１３０…内容物

Claims (4)

1. 略水平に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して、幅方向に熱シールして複数のサイドシールを形成するサイドシール装置と、
   前記サイドシール間の複数の包装袋に充填シュートに挿脱して内容物を投入する充填シュート装置と、
   複数配置された前記サイドシール装置及び前記充填シュート装置を回転作動するターンテーブルと、
   前記サイドシール装置及び前記充填シュート装置により出来上がった多数の充填済み包装袋の上縁に対して熱シールしてトップシールを形成するトップシール装置とを備え、
   前記各装置を連動させて個別の包装体を連続的に作るロータリー式自動包装機であって、
   前記充填シュート装置は、略板状部材を用いて構成されたカムを有するカム機構と、
   前記ターンテーブルに取付けられ、前記ターンテーブルの回転作動によって、前記カム機構に従って前記充填シュートを上下させるとともに旋回させるカムフォロア機構とを備えたロータリー式自動包装機。
2. 前記カムフォロア機構は、前記カムに当接しながら前記カムに沿って案内されるカムフォロアと、
   当該カムフォロアの案内に応じて、連結された前記充填シュートを上下及び旋回させる支持機構とを有することを特徴とする請求項１記載のロータリー式自動包装機。
3. 前記カムフォロアは、前記カムの上面に当接した第１のローラ部材と、
   前記カムの両側面にそれぞれ当接するとともに前記カムを挟み込むように保持する第２のローラ部材と第３のローラ部材とを有することを特徴とする請求項２記載のロータリー式自動包装機。
4. 前記カムは、前記充填シュートを略円形状に水平案内する平面視略円弧形状の円弧部分と、
   当該円弧部分の外周に比べて膨らんだ形状に前記充填シュートを水平案内する平面視略瘤状に膨らんだ瘤状部分とを有するとともに、
   前記充填シュートを上方に垂直案内する側面視高位部分と、
   前記瘤状部分の付近に設けられ、前記充填シュートを下方に垂直案内する側面視低位部分とを有することを特徴とする請求項１記載のロータリー式自動包装機。

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