JP2007191169A - 縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構 - Google Patents

Abstract

【課題】エアー消費量が少なく、且つ冷却効率が良いカッター装置の冷却機構を提供する。
【解決手段】冷却機構７における冷却ノズル２０は、エアー供給管４０が接続されたスピードコントローラ３０と、このスピードコントローラ３０のエアー出口に取り付けられた冷却パイプ６０と、この冷却パイプ６０に嵌め込まれた付加冷却パイプ７０と、冷却ノズル２０全体を保持する支持部材５０とで構成されている。付加冷却パイプ７０と嵌め込まれた冷却パイプ６０との間に隙間が存在しており、冷却パイプ６０から付加冷却パイプ７０内に放出された供給エアーは、付加冷却パイプ７０内の空気と共に付加冷却パイプ７０の放出口から冷却エアーとして噴出され、従来の冷却機構よりも多い冷却エアーが確保される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、包装フィルム（包材）を用いて原料（内容物）を自動的に充填包装する自動包装機の技術分野に属するものであって、具体的には、包装フィルムを断面略円筒状にフォーミングしてスティック包装袋を形成する縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構に関するものである。

従来から、一度に複数本のスティックタイプの包装袋を連続的にシール成形できるように構成した縦型多列自動包装機が存在している。これは複数本に切断された包装フィルムの各々を多列式に構成した各フォーマーパイプの周囲に巻装して円筒状にフォーミングした後、縦ヒートシーラによって包装フィルムの合わせ目に縦シールを施して筒状形態にし、次いで、筒状になった包装フィルムの規定の位置に対して横ヒートシーラによって横シールを施して袋状にしている。

そして、縦型多列自動包装機は、出来上がった袋状の包装フィルム内に充填パイプを用いて原料（内容物）を充填し、その後、原料注入口を横シールして封止し、この封止された横シール部分の中央付近に対してカッター装置を用いて切り離し、最終的に個別包装形態のスティック状包装袋が多列式に、且つ連続的にシール成形される仕組みになっている。このような縦型多列自動包装機の一例が特許文献１に開示されている。

上記のような従来のカッター装置においては、カット動作（切り離し動作）の前には、カットされる包装袋の切り離し部分（横シール部分の中央付近）を充分冷却する必要がある。これは、ヒートシール直後の温まった状態の包装袋をそのままカットすると、溶着した包装フィルムのポリエチレンが柔らかい状態になっているため、このままではきれいに切り離すことができず、細かな切り残しが発生して切れ味悪化、仕上げ悪化となってしまうからである。

図６は、従来のカッター装置の冷却機構における冷却ノズルを横から見た拡大側面図である。縦型多列自動充填包装機に設置されたカッター装置の冷却機構は、各列毎の冷却ノズルが列数分だけ用意されて冷却ノズル枠に取り付けられており、水平方向に並列設置されている。そして、この冷却ノズル枠は、縦型多列自動充填包装機に設置されているカッター装置の切断刃真上に取り付けられており、カット動作の直前に包装袋の切り離し部分（横シール部分の中央付近）を冷却している。

図６に示すように、この冷却ノズル１２０は、エアー供給管１４０が接続されたスピードコントローラ（エアーバルブ）１３０と、このスピードコントローラ（エアーバルブ）１３０のエアー出口に取り付けられた冷却パイプ１６０と、冷却ノズル１２０全体を保持する支持部材１５０とで構成されている。そして、この冷却ノズル１２０に供給されたエアーは、スピードコントローラ（エアーバルブ）１３０で供給エアー量が調節されて冷却パイプ１６０から放出されて冷却エアーとなる。なお、この冷却エアー量は、スピードコントローラ（エアーバルブ）を全開にしても供給エアー量を越えることはできず、冷却効率を上げるためには供給エアー量を増やして冷却エアー量の増加を図る必要があった。
特開平９−２７２５１１号公報

このように、従来の縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構では冷却効果を高めるためには、エアー供給量を増やす必要があり、このことは縦型多列自動包装機の運転に伴うエアー消費量が増加することになる。即ち、このエアー消費量は、包装機の運転速度が速くなるほど増加することになる。また、この縦型多列自動包装機には、同時に製造できるスティック包装袋の列数と同じ数の冷却ノズルが設けられており、この冷却ノズルの数に比例してエアー消費量も増える事態となる。

そして、このカッター装置の冷却機構におけるエアー消費量は、縦型多列自動包装機全体のエアー消費量に占める割合が高く、包装機の運転コストの低減に関する観点若しくは包装機のパフォーマンス向上に関する観点から包装機のエアー消費量の削減は重要な課題となっており、経済的なカッター装置の冷却機構が求められていた。

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、エアー消費量が少なく、且つ冷却効率が良いカッター装置の冷却機構を安く提供することにある。

（１）上記の課題を解決するためになされた本発明の縦型多列自動包装機は、幅の広いフィルムを複数条の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、この複数条の包装フィルムを筒状にフォーミングしながら縦シール及び横シールして包装袋にする縦シール装置及び横シール装置と、この包装袋内に原料（内容物）を充填する充填装置と、この原料（内容物）が充填された包装袋の充填口を封止すると共にこの包装袋を下方に搬送する横シール装置と、この搬送された包装袋の横シール部分を切り離して個別包装袋とするカッター装置とを備えた縦型多列自動包装機であって、前記カッター装置は、包装袋の切り離し部分を冷やす冷却機構と、冷却された切り離し部分をカットするカッター機構とを備え、前記冷却機構は、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分を冷やす冷却ノズルと、この各列毎の冷却ノズルに冷却エアーを供給するエアー供給管とを有し、この冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプの途中に外気を吸い込む取入れ口を設けている。

（２）また本発明の冷却機構の冷却ノズルは、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分に対して冷却エアーを用いて冷やす際に、この冷却エアーが前記冷却ノズルに供給されたエアー分と、外気取入れ口から吸入した外気分との合計値と成るように構成されている。

（３）また本発明の縦型多列自動包装機は、幅の広いフィルムを複数条の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、この複数条の包装フィルムを筒状にフォーミングしながら縦シール及び横シールして包装袋にする縦シール装置及び横シール装置と、この包装袋内に原料（内容物）を充填する充填装置と、この原料（内容物）が充填された包装袋の充填口を封止すると共にこの包装袋を下方に搬送する横シール装置と、この搬送された包装袋の横シール部分を切り離して個別包装袋とするカッター装置とを備えた縦型多列自動包装機であって、前記カッター装置は、包装袋の切り離し部分を冷やす冷却機構と、冷却された切り離し部分をカットするカッター機構とを備え、前記冷却機構は、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分を冷やす冷却ノズルと、この各列毎の冷却ノズルに冷却エアーを供給するエアー供給管とを有し、この冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプ先端に冷却パイプの外径より太い内径を有する付加冷却パイプが嵌め込まれている。

（４）また本発明の冷却機構の冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプ先端に冷却パイプの外径より太い内径を有する付加冷却パイプが嵌め込まれ、この冷却パイプと付加冷却パイプの間には、外気を吸い込む隙間が設けられている。

（５）また本発明の冷却機構の冷却ノズルは、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分に対して冷却エアーを用いて冷やす際に、この冷却エアーが前記冷却ノズルに供給されたエアー分と、冷却パイプと付加冷却パイプの間に設けた隙間から吸入した外気分との合計値と成るように構成されている。

上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）で述べた縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構によれば、少ないエアー消費量で充分な冷却効果が期待でき、冷却効率が良いカッター装置の冷却機構を安く提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、少ないエアー消費量でカット前の包装袋（横シール部分の中央付近）を充分冷却することができる縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構を安く提供できるという優れた効果を奏し得る。

以下に本発明に係る縦型多列自動包装機におけるカッター装置の冷却機構の実施形態を図面と共に説明する。図1は本発明を実施した縦型多列自動包装機の正面図であり、図２は本発明を実施した縦型多列自動包装機の側面図である。これらの図面において各々符号１で全体的に示した自動包装機は、一度に複数本のスティック包装袋を連続的にシール成形できるように構成されている。なお、図１における縦型多列自動包装機の列数は６列の例で説明しているが、この列数は原反ロールフィルム幅に応じた任意の値を採用することができる。

図１と図２に示すように、１Ｆは本体フレーム、２は原料（内容物）を収容したホッパー、３はホッパー２から供給される原料を計量した後充填パイプ４に供給する計量供給盤、４はスリットされて幅が狭くなった複数条の包装フィルムＦ’を略円筒状にフォーミングすると共に被包装材料の投入通路となる充填パイプ、５は縦シール装置、６はその下に設けた横シール装置、７は出来上がった連続包装袋の横シール中央付近を冷やす冷却機構、８は連続包装袋の横シール中央付近を切り離して個別包装袋とするカッター装置、９は切り離された個別包装袋を受け取るすべり台、１０は操作パネルボックスである。

図２において、ＦＨは幅の広い包装フィルム（包材）を巻いた原反ロール、Ｆはこの原反ロールＦＨから引き出された幅の広いフィルム、ＦＸはこの幅の広いフィルムＦを上記充填パイプ４の列数に合わせて幅の狭い複数条の包装フィルムＦ’にスリットするスリッター装置である。そして上記横シール装置６の上下運動に従って順次下方に引き出された各包装フィルムＦ’は各充填パイプ４の周囲を包むように略円筒状にフォーミングされる仕組みになっている。

上記縦型多列自動包装機は、縦シール装置５の縦ヒートシーラによって各包装フィルムＦ’の開放両端同士を挟み込んで縦シールして、各包装フィルムＦ’を略円筒形状にシール成形する。更に、この略円筒形状の包装フィルムＦ’に対して横シール装置６で横シールした後、上記充填パイプ４を通して各包装フィルムＦ’の内部に被包装材料（内容物）を投入し、同時に横シール装置６により挟持したまま１包装袋分下方に移動させて包装フィルムＦ’の引き出しを行うと共にこの横シール装置６を上方に復帰作動させて再度横シールを行うことによって、スティック包装袋を多列式にシール成形するものである。

そして、上記の動作を連続して繰り返し行い、且つ冷却機構７を用いて各横シールの中央付近を冷やした後、カッター装置８で上下に切断することにより、一度に多数本のスティックタイプ個別包装袋を連続的に生産できるように構成されている。なお、図１と同様に、２はホッパー、３は計量供給盤であり、１１は計量供給盤３を駆動するモータである。

図３は、本発明のカッター装置８における冷却機構７の上面図である。図３に示すように、冷却機構７は、各列毎の冷却ノズル２０乃至２５が列数分だけ用意されて冷却ノズル枠１５に取り付けられており、水平方向に並列設置されている。なお、図３における列数は６列の例で説明している。

この冷却ノズル２０乃至２５には、それぞれエアー供給管４０乃至４５が接続されており、冷却エアーを冷却ノズル２０乃至２５に送っている。なお、エアー供給管４０乃至４５はエアー分岐／接続部材８０乃至８５に繋がれており、これらのエアー分岐／接続部材８０乃至８５は、全体エアー供給管９０からの供給エアーを全てのエアー供給管４０乃至４５に均等に配るように配管されている。

そして、エアー供給を受けた冷却ノズル２０乃至２５は、付加冷却パイプ７０乃至７５から冷却エアーを噴出して包装袋の切断予定部分（横シールの中央付近）を冷却する。

図４は、本発明の冷却機構７における冷却ノズル２０の拡大上面図であり、図５は、同じく本発明の冷却機構７における冷却ノズル２０の拡大側面図である。図３乃至図５に示すように、この冷却ノズル２０は、エアー供給管４０が接続されたスピードコントローラ（エアーバルブ）３０と、このスピードコントローラ（エアーバルブ）３０のエアー出口に取り付けられた冷却パイプ６０と、この冷却パイプ６０に嵌め込まれた付加冷却パイプ７０と、冷却ノズル２０全体を保持する支持部材５０とで構成されている。

そして、上記冷却ノズル２０は以下のように動作する。
（１）エアー供給管４０からの供給エアーは、スピードコントローラ（エアーバルブ）３０で供給エアー量が調節され、冷却パイプ６０から付加冷却パイプ７０内に放出される。

（２）この冷却パイプ６０の長さは、図示のように短くなっており、付加冷却パイプ７０内の入口付近に嵌め込まれている。また、この付加冷却パイプ７０の内径は、冷却パイプ６０の外径よりも大きく設定されており、付加冷却パイプ７０と嵌め込まれた冷却パイプ６０との間に開放された隙間が存在している。

（３）冷却パイプ６０から付加冷却パイプ７０内に放出された供給エアーは、付加冷却パイプ７０内の空気と共に付加冷却パイプ７０の放出口から冷却エアーとして噴出され、包装袋の切断予定部分（横シールの中央付近）を冷却する。

（４）この冷却エアーは、付加冷却パイプ７０内の空気と冷却パイプ６０からの放出エアーの合計されたもので、付加冷却パイプ７０内の空気が放出された分だけ付加冷却パイプ７０と冷却パイプ６０との間の隙間から外気を吸い込むことになる。

（５）即ち、上記のように構成することにより付加冷却パイプ７０の放出口から噴出される冷却エアー量は、エアー供給管４０からの供給エアー分と付加冷却パイプ７０と冷却パイプ６０との間の隙間から吸い込んだ外気分の合計値となり、従来の冷却機構よりも多い冷却エアーを確保できることになる。そして、上記のような構成は、外気を吸入するための隙間を比較的簡単な構造で実現したものであり、安いコストで本発明の効果を発揮できる一例である。

以上、図３乃至図５によって説明された本発明は、少ないエアー消費量で充分な冷却効果が期待でき、冷却効率が良いカッター装置の冷却機構を安く提供することができる。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

即ち、従来の冷却機構における冷却ノズルの冷却パイプに対して、冷却ノズルに供給されたエアーが漏れることなく外気のみを吸入することができる外気取入れ口を設けた構造を採用しても本発明の効果を発揮することができる。このように構成することにより、冷却パイプの放出口から噴出される冷却エアー量は、エアー供給管からの供給エアー分と外気取入れ口から吸い込んだ外気分の合計値となり、従来の冷却機構よりも多い冷却エアーを確保できることになる。

本発明を実施した縦型多列自動包装機の正面図である。 本発明を実施した縦型多列自動包装機の側面図である。 本発明のカッター装置８における冷却機構７の上面図である。 本発明の冷却機構７における冷却ノズル２０の拡大上面図である。 本発明の冷却機構７における冷却ノズル２０の拡大側面図である。 従来のカッター装置の冷却機構における冷却ノズルを横から見た拡大側面図である。

符号の説明

１ 自動包装機
１Ｆ 本体フレーム
２ ホッパー
３ 計量供給盤
４ 充填パイプ
５ 縦シール装置
６ 横シール装置
７ 冷却機構
８ カッター装置
９ すべり台
１０ 操作パネルボックス
１１ モータ
１５ 冷却ノズル枠
Ｆ 包装フィルム
ＦＨ 原反ロール
ＦＸ スリッター装置
２０、２１、２２、２３、２４、２５ 冷却ノズル
３０ スピードコントローラ（エアーバルブ）
４０、４１、４２、４３、４４、４５ エアー供給管
５０ 支持部材
６０ 冷却パイプ
７０、７１、７２、７３、７４、７５ 付加冷却パイプ
８０、８１、８２、８３、８４、８５ エアー分岐／接続部材
９０ 全体エアー供給管

Claims (5)

1. 幅の広いフィルムを複数条の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、
   この複数条の包装フィルムを筒状にフォーミングしながら縦シール及び横シールして包装袋にする縦シール装置及び横シール装置と、
   この包装袋内に原料（内容物）を充填する充填装置と、
   この原料（内容物）が充填された包装袋の充填口を封止すると共にこの包装袋を下方に搬送する横シール装置と、
   この搬送された包装袋の横シール部分を切り離して個別包装袋とするカッター装置とを備えた縦型多列自動包装機であって、
   前記カッター装置は、包装袋の切り離し部分を冷やす冷却機構と、冷却された切り離し部分をカットするカッター機構とを備え、
   前記冷却機構は、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分を冷やす冷却ノズルと、この各列毎の冷却ノズルに冷却エアーを供給するエアー供給管とを有し、この冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプの途中に外気を吸い込む取入れ口を設けたことを特徴とするカッター装置の冷却機構。
2. 前記冷却機構の冷却ノズルは、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分に対して冷却エアーを用いて冷やす際に、この冷却エアーが前記冷却ノズルに供給されたエアー分と、外気取入れ口から吸入した外気分との合計値と成るように構成されたことを特徴とする請求項１記載のカッター装置の冷却機構。
3. 幅の広いフィルムを複数条の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、
   この複数条の包装フィルムを筒状にフォーミングしながら縦シール及び横シールして包装袋にする縦シール装置及び横シール装置と、
   この包装袋内に原料（内容物）を充填する充填装置と、
   この原料（内容物）が充填された包装袋の充填口を封止すると共にこの包装袋を下方に搬送する横シール装置と、
   この搬送された包装袋の横シール部分を切り離して個別包装袋とするカッター装置とを備えた縦型多列自動包装機であって、
   前記カッター装置は、包装袋の切り離し部分を冷やす冷却機構と、冷却された切り離し部分をカットするカッター機構とを備え、
   前記冷却機構は、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分を冷やす冷却ノズルと、この各列毎の冷却ノズルに冷却エアーを供給するエアー供給管とを有し、この冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプ先端に冷却パイプの外径より太い内径を有する付加冷却パイプが嵌め込まれたことを特徴とするカッター装置の冷却機構。
4. 前記冷却機構の冷却ノズルには、供給されたエアーを放出する冷却パイプと、この冷却パイプ先端に冷却パイプの外径より太い内径を有する付加冷却パイプが嵌め込まれ、この冷却パイプと付加冷却パイプの間には、外気を吸い込む隙間が設けられたことを特徴とする請求項３記載のカッター装置の冷却機構。
5. 前記冷却機構の冷却ノズルは、縦型多列自動包装機における各列毎の包装袋切り離し部分に対して冷却エアーを用いて冷やす際に、この冷却エアーが前記冷却ノズルに供給されたエアー分と、冷却パイプと付加冷却パイプの間に設けた隙間から吸入した外気分との合計値と成るように構成されたことを特徴とする請求項３記載のカッター装置の冷却機構。

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