JP2007501170A - 包装チューブを横方向に封止する装置と方法 - Google Patents

Abstract

生産物で充填された包装チューブ（Ｓ）をチューブ袋（Ｂ）を形成するために横方向に封止する装置は、包装チューブ（Ｓ）を供給するための供給コンベア（１）とチューブ袋（Ｂ）を搬出する搬出コンベア（２）と、該両コンベア（１，２）の間の中間室（Ｚ）内に係合する横方向封止ユニット（Ｑ）とを有している。さらにチューブ袋（Ｂ）を支持する手段が設けられ、該手段は前記中間室（Ｚ）を移動する場合に、チューブ袋（Ｂ）を少なくとも部分的に支持する前記手段と互いに向き合った２つの側面からチューブ袋（Ｂ）の下へ係合し、チューブ袋（Ｂ）を支持すると共に搬送する支持底（４０，４０′）である。

Description

本発明は請求項1もしくは１５の上位概念による、生産物で充たされた包装チューブを横方向に封止する装置と方法とに関する。特に本発明は水平型チューブ袋包装機に関する。

従来技術
水平型チューブ袋包装機の場合には帯状の包装材料、特にシートがロールから引出され、生産物、通常は単数又は複数の単個生産物が包装帯材の上に置かれ、包装帯材が折り畳まれかつ長手方向に封止される。次いで包装チューブは個々の生産物包装品もしくはチューブ袋に分割される。このためには包装チューブは横方向封止シームで融着される。通常は個々のチューブ袋は横方向の封止中に又は該封止の直後にナイフで相互に分離され、順次搬出コンベアの上でさらなる加工もしくは包装を行うために搬送される。ＵＳ−Ａ−５６８５１３１号及びＵＳ−Ａ−４７２６１６８号明細書には例えば横方向封止ユニットを備えた水平型チューブ袋包装機が開示されている。ＵＳ−Ａ−４９４９８４６号明細書にはチューブ袋の同時の横方向封止と袋分離とが開示されている。

横方向封止ユニットは包装チューブに上と下とで接触しなければならないので、横方向封止ユニットはその封止ジョーで供給コンベアと搬出コンベアとの間の中間室へ突入する。この領域においては包装チューブもしくはチューブ袋は案内されていない。したがって公知技術では下方の封止ジョーの封止ローラに支えリングを設け、この支えリングでチューブ袋を少なくとも部分領域に亘って支持することが提案されている。このような支えリングはＣＨ−Ａ−５５４２６０号明細書に開示されている。

しかしながら支えリングもローラ状に構成されておりかつ支えリングの回転軸は搬送平面に平行な平面を搬送方向に対し横方向に延びているので依然として中間室又は孔が前記支えリングと搬出コンベアの上流側の端部との間に残る。生産物を包囲する包装材は、それが薄いシートであると特に、小さすぎる剛性を有しているので、特に短い生産物は前記中間室に陥没する傾向がある。これは短くかつ高い生産物の場合には起り易すい。

さらにＵＳ−Ａ−４８６２６７３号明細書によれば、２つの封止ジョー対の間の中間室をエンドレスに循環するチェーン又は搬送ベルトで橋絡することが提案されている。しかし封止ジョーの回転運動のために十分な場所を封止ジョーに与えることを可能にするためには、この場合にも比較的に大きな自由なギャップがコンベアチェーンと封止ローラもしくは次のコンベアとの間に存在することになる。

ＵＳ−Ａ−４１０２１１１号明細書には横方向封止ユニットを有する水平型チューブ袋包装機が開示されている。横方向封止ジョーの領域には、横方向封止に際して袋を側方で折込む旋回可能なエッヂ挿入体が配置されている。

発明の開示
したがって本発明の課題は搬送速度を妨げることなく、前記中間室へチューブ袋が陥没することを防止する装置と方法とを提供することである。

この課題は請求項１もしくは１５の特徴を有する装置と方法とによって解決された。

生産物で充填された包装チューブをチューブ袋の形成を目的として横方向に封止する本発明による装置は、包装チューブを供給するための供給コンベアと、チューブ袋を搬出するための搬出コンベアと、前記両コンベアの間の中間室へ係合する横方向封止ユニットとを有している。さらにチューブ袋を支持する手段が存在している。この手段はチューブ袋が前記中間室を移動する間、該チューブ袋を少なくとも部分的に支持する。本発明によればチューブ袋を支持する前記手段は互いに向き合った２つの側面からチューブ袋の下へ係合する支持底である。

支持底は移動可能に構成されているので、支持底は場合によっては、横方向の封止を実施するために前記中間室内へ一時的に係合する横方向封止ユニット部分の領域の外へもたらすことができる。さらに支持底は搬送方向の速度成分を有するので支持底は支持機能のみならず、搬送機能をも有している。

横方向封止ジョーを有する封止ローラの場合には支持底は搬送平面に対し垂直な軸を中心として回転可能である少なくとも2つの支持リングによって形成されている。これらの支持リングはその外周部で前記中間室内へ突入し、チューブ袋を支持する。支持リングはさらに切欠きを有し、該切欠き内に横方向封止ジョーが場合によっては係合することができる。

有利であることは、搬送区間の両側に支持底に側方案内が存在し、中間室を通過する場合にチューブ袋が側部にて案内されることである。

本発明の装置と本発明の方法は、チューブ袋内に包装された生産物が横方向封止ステーションの領域でもそのすぐ後に続く領域でも確実に搬送されかつ案内されるという利点を有している。これは短くかつ高い生産物の場合にも、特にチューブ袋内に相上下して積重ねられた単個物品、例えばビスケット又はクラッカの場合にも当嵌まる。包装材もしくはシートはきわめて薄くかつフレキシブルな材料から製造できる。何故ならば確実な案内のためにはもはや包装材に十分な剛性は必要とされないからである。

別の利点は支持底を簡単な形式で交換し、これをそのつど生産物もしくはチューブ袋の形状と大きさに適合させることができることである。又、別の利点は既存の水平型チューブ袋包装機に後からこのような支持底を装備できることである。

方法の別の変化実施例及び有利の実施形態は従属請求項に記載されている。

以下、本発明を図示の有利な実施例に基づき詳細に説明する。

図１ａは本発明の装置を第1の搬送位置で示した概略的な斜視図。

図１ｂは図１ａに示された位置にある本発明による装置の概略的な側面図。

図２ａは図１ａに示された装置を第２の搬送位置で示した図。

図２ｂは図２ａに示した位置にある装置の側面図。

図３ａは図１ａに示された装置を第３の搬送位置で示した図。

図３ｂは図３ａで示した位置にある装置の側面図。

図４ａは図１ａに示された装置を第４の搬送位置で示した図。

図４ｂは図４ａに示した位置にある装置の側面図。

図５ａは図１ａに示された装置をチューブ袋と共に図示した図。

図５ｂは図５ａに示した装置の側面図。

発明の実施の形態
図１ａと１ｂには本発明の装置が第１の搬送位置で示されている。これは冒頭に述べた形式の水平型のチューブ袋包装機である。

本発明の装置は供給コンベア１を有している。ここではこの供給コンベア１は互いに平行に延びる２つの滑りプレートである。しかしコンベアのベルト又は他の搬送手段を使用することもできる。この供給コンベア１の上を、あらかじめ既に生産物で充填され、折畳まれかつ長手方向に封止された包装チューブＳがその内部に配置された生産物と共に横方向封止ユニットＱへ搬送される。搬送方向は矢印で示されている。横方向封止ユニットＱに続いて搬出コンベア２が配置されている。この搬出コンベア２も有利には一体であるか又は多部分から成るエンドレスに循環するコンベアベルトである。供給コンベア１と搬出コンベア２との間には中間室Ｚが存在し、この中間室Ｚに横方向封止ユニットＱが係合している。

搬送されかつ包装された生産物は種々異なる性質のものであることができる。例えば各生産物は単一の個品から成ることができる。又、他の使用分野では各生産物は互いに積重ねられているか又は相前後して起立させられ並べられた単個品であることもできる。同様に生産物は既に一次包装された物品を有することもできる。生産物は特にビスケット又はクラッカのような食料品であると有利である。包装材も同様に種々の材料から成ることができる。包装材は薄くかつフレキシブルな包装シートであると有利である。

横方向封止ユニットＱとしては公知のユニットを使用することができる。図示の実施例では横方向封止ユニットは、少なくとも１つの第１の上側の封止ローラ３と少なくとも１つの下側の封止ローラ３′とを有している。これらの２つの封止ローラ３，３′は互いに平行に延びる回転軸３３，３３′に回転可能に支承されている。回転軸３３，３３′は搬送平面に対し平行な上方もしくは下方の平面内を搬送方向に対し直角に延在している。

各封止ローラ３，３′の上には、少なくとも１つの、この場合には２つの封止ジョー３０，３０′，３１，３１′が配置されている。これら封止ジョー３０，３０′，３１，３１′は半径方向でローラ体３４，３４′から突出している。これらの封止ジョー３０，３０′,３１，３１′は加熱可能である。封止ローラ３，３′は有利には互いに逆向きに回転する。この場合、封止ジョー３０，３０′，３１，３１′は２つのコンベア１，２の間で搬送方向に移動し、この領域でそれぞれ片側から包装材に接触し、包装材を横方向シームＮが形成されるように融着する。該融着が好適に行われるように封止ジョーは所定の時間帯包装材と一緒に走行する。

封止ジョー３０，３０′，３１，３１′もしくは封止ローラ３，３′にはさらに、少なくとも１つの分離ナイフもしくは対応受けを設け、横方向で封止されたチューブ袋を互いに分離するか、チューブ袋を後で分離するためにチューブにパーフォレーションを設けておくことができる。

本発明によれば横方向封止ユニットＱの領域にはチューブ袋を支持する手段が設けられている。この手段はチューブ袋が中間室Ｚ内へ落込むことがないように、中間室Ｚを通過する場合に個々のチューブ袋を支持しかつ案内する。

前記手段は互いに向き合った２つの側面からチューブ袋の下へ係合しかつ少なくともチューブ袋の縁領域を支持する支持底である。支持底は多様に構成されていることができる。図示の実施例では支持底は少なくとも２つの支持リング４０，４０′によって形成されている。この支持リング４０，４０′はそれぞれ１つのギャップ補償円板４，４′から突出するフランジとして構成されている。

支持リング４０，４０′は中間室Ｚもしくはこれに隣接するコンベア１，２の端部における最高位の支持点とほぼ同じ高さで底の上に位置している。中間室Ｚにて公知形式の１つの支えリング３２′が下側の封止ローラ３′と結合されていると、支持リング４０，４０′の上方の支持面は有利には該支えリング３２′の上方の頂線と合致させられている。

各ギャップ補償円板４，４′は支持リング４０，４０′の上へ突出する円板体４３，４３′を有している。少なくとも２つのギャップ補償円板４，４′のそれぞれ２つは隣り合って搬送平面Ｆの互いに向き合った２つの側面に配置されている。この場合、２つの円板体４３，４３′の間隔は、その外側の円周点の間で測って、ほぼチューブ袋Ｂの幅もしくは該チューブ袋内に包装された生産物の幅に相応している。これにより生産物は中間室Ｚを通過する際に支持されるだけではなく、側部にても案内される。

ギャップ補償円板４，４′は回転可能に支承されている。この場合、ギャップ補償円板４，４′はそれぞれ搬送平面に対して垂直に延びる回転軸４４，４４′を中心として回転可能である。個々の回転軸４４，４４′は互いに平行に延びているが、封止ローラ３，３′の回転軸３３，３３′に対し直角に延びている。

ギャップ補償円板４，４′の各々は中心孔４１，４１′を有している。この中心孔４１，４１′には固定手段、特にねじが配置されている。このねじでギャップ補償円板４，４′は横方向封止ユニットＱ又は装置の適当なフレームに固定される。

生産物の種類もしくはチューブ袋の形状及びチューブ袋の寸法を変えたい場合にはギャップ補償円板４，４′は簡便な形式で交換すること、例えば厚さの大きくかつ／又は直径の大きい円板と交換することができる。しかし有利にはすべてのギャップ補償円板４，４は中心孔４１，４１の領域で同じ厚さを下から測って有している。これによって常に同じ長さの固定ねじが使用される。

支持リング４０，４０′もしくはギャップ補償円板４，４′は少なくとも１つの半径方向に延びる切欠き４２，４２′を有している。通常はギャップ補償円板４，４′あたり、封止ジョー３１，３１′又はローラ３，３′を超えて突出しかつ中間室Ｚ内へある時点に突入する部分と同数の切欠き４２，４２′が存在している。切欠き４２，４２′は封止ジョー３１，３１′又は部分が衝突なしに円板４，４′内へ侵入でき、無接触で切欠き４２，４２′内へ係合するように十分な大きさと高さを有している。

図１ａと１ｂとにおいては第１の搬送位置が示されている。２つの第１の封止ジョー３０，３０′は次の生産物を搬送平面を介して通過させるためにいくらか持ち上げられるか又は下降させられている。支持リング４０，４０′は中間室Ｚ内にある。この場合支持リングは両側で支持底を形成している。この支持底は中間室の全長に亘って封止ローラ３，３′から搬出コンベア２の隣接端部まで延びている。この位置で中間室内に存在するであろう生産物は支えリング３２′だけではなく支持底によっても支持される。支えリング３２′自体は、その際、必ずしも必要ではなく、原則的には省略することもできる。

図２ａと２ｂに示された位置では、封止ジョー３０，３０′は搬送方向に回転させられている。封止ジョー３０，３０′の回転方向は湾曲した矢印で示されている。封止ジョー３０，３０′は互いに接近し、その前端ではじめて包装材と接触しかつこれを融着する。図２ａから判るように補償円板４，４′も回転させられ、後方の切欠き４２，４２′は中間室Ｚに接近している。

図３ａと３ｂにおいては封止ジョー３１，３１′は完全に接触し、中間室Ｚの内部にて最低位に位置している。その際、封止ジョー３１，３１′は部分的に切欠き４２，４２′内へ係合している。

図４ａと４ｂに示された位置では、封止ジョー３１，３１′と補償円板４，４′は同期的に引続き回転させられ、したがって封止ジョー３１，３１′は衝突なしに切欠き４２，４２′内へ係合する。

図５ａと５ｂとにおいては明確にするために包装材チューブＳとチューブ袋Ｂとがその内部に配置された生産物と一緒に示されている。ギャップ補償円板４，４′と封止ローラ３，３′は有利には互いに同期的に動かされる。この場合、ギャップ補償円板４，４′の搬送方向の速度成分は少なくともほぼ、有利には正確に、横方向封止ユニットの範囲における包装チューブＳの搬送速度に相応する。したがってギャップ補償円板４，４′と封止ローラ３，３′はいわゆる「ひきずり運動」を行う。

有利には支持リングは回転運動を実施する。しかし支持底を他の形式で移動させることもできる。例えば支持リングは中間室の領域内へ旋回しかつこの領域外へ旋回可能であることができる。

支持リングと封止ジョーとの運動の同期化は電子的に制御装置を介して実施することができる。しかし有利な実施形態では２つのギャップ補償円板４，４′は伝動装置を介して２つの封止ローラ３，３′の１つと、特に下側の封止ローラと結合されている。伝動装置の有利な構成は以下の通りである。下側の封止ローラ３′に配置された歯車は、円錐機構を介して各補償円板４，４′の回転軸を駆動する駆動歯車と噛合う。この場合には２つの補償円板４，４′が互いに逆向きに移動し、搬送方向に前進成分を有していることに注意しなければならない。円錐機構と回転軸との間にはベルト装置が介在させられていることができる。

本発明による装置は横方向封止ユニットによって２つのコンベアの間に発生した中間室におけるチューブ袋の案内された搬送を可能にする。

本発明の装置を第１の搬送位置で示した概略的な斜視図。 図１ａに示された位置にある本発明による装置の概略的な側面図。 図１ａに示された装置を第２の搬送位置で示した図。 図２ａに示した位置にある装置の側面図。 図１ａに示された装置を第３の搬送位置で示した図。 図３ａで示した位置にある装置の側面図。 図１ａに示された装置を第４の搬送位置で示した図。 図４ａに示した位置にある装置の側面図。 図１ａに示された装置をチューブ袋と共に図示した図。 図５ａに示した装置の側面図。

符号の説明

１ 供給コンベア、 ２ 搬出コンベア、 ３ 上側の封止ローラ。 ３′ 下側の封止ローラ、 ４ 第１のギャップ補償円板、 ４′ 第２のギャップ補償円板、 ３０ 第１の上側の封止ジョー、 ３０′ 第１の上側の封止ジョー、 ３１ 第２の上側の封止ジョー、 ３１ 第２の上側の封止ジョー、 ３２′ 支えリング、 ３３ 上側の回転軸、 ３３′ 下側の回転軸、 ３４ 上側のローラ体、 ３４′ 下側のローラ体、 ４０ 第1の支持リング、 ４０′ 第2の支持リング、 ４１ 第1の中心開口、 ４１′ 第2の中心開口、 ４２ 第1の半径方向の切欠き、 ４２′ 第２の半径方向の切欠き、 ４３ 第１の円板体、 ４３′ 第２の円板体、 ４４ 第１の回転軸、 ４４′ 第２の回転軸、 Ｑ 横方向封止ユニット、 Ｂ チューブ袋、 Ｓ 包装チューブ、 Ｎ 横方向シーム、 Ｚ 中間室、 Ｆ 搬送平面

Claims (17)

1. 生産物で充填された包装チューブ（Ｓ）をチューブ袋（Ｂ）の形成を目的として横方向に封止する装置であって、該装置が包装チューブ（Ｓ）を供給するための供給コンベア（１）とチューブ袋（Ｂ）を搬出するための搬出コンベア（２）と該両コンベア（１，２）の間の中間室（Ｚ）に係合する横方向封止ユニット（Ｑ）とを有し、チューブ袋（Ｂ）を支持する手段が存在し、該手段がチューブ袋（Ｂ）を少なくとも部分的に前記中間室（Ｚ）を移動する場合に支持する形式のものにおいて、チューブ袋（Ｂ）を支持する手段が、互いに向き合った２つの側面からチューブ袋（Ｂ）の下へ係合する支持底（４０，４０′）であることを特徴とする、包装チューブを横方向に封止するための装置。
2. 前記供給コンベア（１）と前記搬出コンベア（２）とがそれぞれ、少なくとも前記横方向封止ユニット（Ｑ）の領域でほぼ水平に延びる１つの搬送平面を有している、請求項１記載の装置。
3. 前記支持底（４０，４０′）が可動に構成され、前記横方向封止ユニット（Ｑ）の部分（３０，３０′，３１，３１′）を衝突なく受容する切欠き（４２，４２′）を有している、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記支持底（４０，４０′）が前記横方向封止ユニット（Ｑ）の封止運動と同期的に移動可能で、前記支持底（４０，４０′）がチューブ袋（Ｂ）の搬送方向の速度成分を有し、該速度成分が前記横方向封止ユニット（Ｑ）の領域における包装チューブ（Ｓ）の搬送速度に少なくともほぼ相応している、請求項３記載の装置。
5. 前記支持底（４０，４０′）が少なくとも２つの支持リング（４０，４０′）によって形成され、該支持リング（４０，４０′）の第１の支持リング（４０）が互いに向き合った２つの側面の第１の側面に配置されかつ該支持リング（４０，４０′）の第２の支持リング（４０′）が互いに向き合った２つの側面の第２の側面に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記切欠き（４２，４２′）が前記少なくとも２つの支持リング（４０，４０′）の外周部に配置されている、請求項５記載の装置。
7. 前記少なくとも２つの支持リング（４０，４０′）がそれ自体の軸線（４４，４４′）を中心として回転可能である、請求項５又は６記載の装置。
8. 前記横方向封止ユニット（Ｑ）が１つの上側の回転可能な封止ローラ（３）と１つの下側の回転可能な封止ローラ（３′）とを有し、両封止ローラ（３，３′）がそれぞれ、該封止ローラ（３，３′）に配置された少なくとも１つの封止ジョー（３０，３０′，３１，３１′）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. チューブ袋（Ｂ）を互いに分離する分離ユニットが存在している、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 前記中間室（Ｚ）内に、支えリング（３２′）が存在し、該支えリング（３２′）が下側の横方向封止ローラ（３′）と同じ軸線（３３′）を中心として回転する、請求項７記載の装置。
11. 前記支持底（４０，４０′）が前記２つのコンベア（１，２）の載置面と同じレベルにもしくは前記中間室（Ｚ）の領域における前記支えリング（３２′）の最高点と同じレベルに配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記支持底（４０，４０′）が搬送区間の両側に配置された側方案内（４３，４３′）を有し、該側方案内（４３，４３′）の間隔が生産物の幅にほぼ相応している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
13. 前記少なくとも２つの支持リング（４０，４０′）がそれぞれ１つの支持円板（４３，４３′）から突出するフランジによって形成されており、前記支持円板（４３，４３′）がそれぞれ１つの回転軸（４４，４４′）を有し、該回転軸（４４，４４′）がチューブ袋（Ｂ）の搬送方向に対し垂直にかつ封止ローラ（３，３′）の回転軸（３３，３３′）に対し垂直に延びている、請求項５及び８記載の装置。
14. 各支持円板（４，４′）が前記支持リング（４０，４０′）を越える円板体（４３，４３′）を有し、互いに向き合って、当該装置の２つの異なる側面に配置された２つの支持円板の間隔がほぼ、１つの生産物の幅に相応し、２つの円板体（４３，４３′）を通過するチューブ袋（Ｂ）が該支持円板（４，４′）により側方の接触によって案内されている、請求項１３記載の装置。
15. チューブ袋（Ｂ）の形成を目的として生産物で充填された包装チューブ（Ｓ）を横方向に封止する方法であって、包装チューブ（Ｓ）を供給コンベア（１）を介して横方向封止ユニット（Ｑ）に供給し、そこで横方向に封止し、チューブ袋（Ｂ）を形成し、該チューブ袋（Ｂ）をそこから搬出コンベア（２）を介して搬出し、横方向封止ユニット（Ｑ）が横方向封止に際して前記２つのコンベア（１，２）の間の中間室（Ｚ）内に係合し、チューブ袋（Ｂ）が前記中間室（Ｚ）を通過する場合に該チューブ袋（Ｂ）を支持する手段の上に該チューブ袋（Ｂ）が載置される方式のものにおいて、前記中間室（Ｚ）を通過する場合に支持底（４０，４０′）を介してチューブ袋（Ｂ）が案内され、チューブ袋（Ｂ）が通過する間、前記支持底（４０，４０′）を少なくとも時折り、互いに向きあった２つの側面からチューブ袋（Ｂ）の下を前記中間室（Ｚ）内へ導入することを特徴とする、包装チューブを横方向に封止する方法。
16. 前記支持底（４０，４０′）を横方向封止ユニット（Ｑ）との衝突を回避するために横方封止ユニット（Ｑ）の領域から外へ動かす、請求項１５記載の方法。
17. 前記支持底（４０，４０′）がチューブ袋（Ｂ）を搬送方向で搬送する、請求項１５又は１６記載の方法。

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