JP2008505024A - フィルム包装装置及び方法 - Google Patents

Abstract

送り方向（Ａ）に沿って移動可能な製品流に合せて動作し、各製品（Ｐ）を個別の感熱フィルム（Ｆ）の被包体（Ｉ）に包装するに適当なフィルム包装装置（１）であって、該装置には：横密封ユニット（９）であって、順に、フィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を送り方向に対して横断的に密封するに適当なヒートシーラ（１０）及びシーラ受容要素（１１）と、該ヒートシーラ（１０）及びシーラ受容要素（１１）を流れ方向に移動させる機械的駆動手段（１２、１３）を有するアクチュエータ（１４）とを備える横密封ユニット（９）；及び制御ユニット（１００）であって、アクチュエータ（１４）を制御し、それにより製品経路の密封セクション（Ｘ）で、該経路に沿ってヒートシーラ（１０）によりフィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）の密封を行うが、ヒートシーラ要素及びシーラ受容要素の流れ方向の速度を、製品流の速度と一定及び等しくする制御ユニット、を備える包装装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム包装装置を指し、特には略一定速度で送り方向に沿って移動可能な製品流に合せて動作し、該製品各々を個別に密封した感熱フィルムの被包体に包装するに適するような装置を指す。加えて、本発明は関連する包装方法も指す。

本明細書で言及するような既知の包装装置は、一般に、編集製品、例えば雑誌、本、フォルダ等或いは任意の種類及び任意の性質のカバーを包装するのに使用されている。こうした装置は、製品流に合せて順に動作する、多様な処理ステーションから成る：例えば被包ステーション、該ステーションではフィルムを流れ自体に関して位置決めし、ちょうど製品周りに被包する；縦密封ステーション、該ステーションでは、フィルムの縦縁部を互いに平行に流れ方向に封着し、それにより一種の製品を連続して管状に被包したものを形成する；及び横密封ステーション、該ステーションでは、フィルムの横縁部を流れの送り方向に対して互いに直交させて封着し、それにより製品を封緘して、個別の分離した密封被包体にする。

一時的にフィルムを局所的に溶着させ、最適な横密封を行うには、かかる密封に関係するフィルムの対向する横断部分に対して、正確に決定した熱量を予め設定した温度で伝導する必要がある。実際、如何なる感熱フィルムでも、最適溶着温度範囲を、最も一般的に使用するフィルムに関して、１２０〜２００℃としている。フィルムに上記所定熱量を所望の温度で伝導するには、横密封ステーションのヒートシーラを、被密封フィルム部分と所定時間接触したままにする必要がある。従って、製品流を中断せずに、間欠的でなく移動可能にして利用する、即ち連続的な処理サイクルに従って動作させるには、ヒートシーラを製品流の送り方向に移動可能にせねばならない。ヒートシーラが上記横密封動作中だと仮定した場合の一連の位置を、所謂密封サイクルと定義する。かかる密封サイクルは、２つの主工程に再分割されると、考えてもよい。第１工程は、接触工程として定義可能であり、ヒートシーラを被密封フィルムの横断部分とのみ接触させ、その結果事実上の横密封を、ヒートシーラとフィルムとの間で行う熱伝達を経て、実行する。上記のように、この接触工程をフィルムに該フィルムの溶着に必要な熱量を充分に伝導するまで、フィルム自体ができている材料に最適な温度で、継続する必要がある。好適には、接触工程終了時に、上記１本の管状被包体から、個々の製品を包装した被包体にも分離させてしまう。
一旦密封が終了すると、横密封サイクルの第２工程を開始するが、これを復帰工程と呼び、該工程ではヒートシーラは、密封したフィルムから離れるための、ベアリング面と直交する方向と、次の密封に有効な位置、即ちサイクル開始位置に復帰するための、製品流方向、それと逆向き、との両方に運動する必要がある。復帰工程終了後、ヒートシーラは下降して再度感熱フィルムに接触する。

上記を要約すると、全横密封サイクル中、ヒートシーラは２つの運動構成要素、即ち被包装製品流の送り方向に沿って往復運動する構成要素と、上記送り方向と略直交する方向の運動構成要素、の組合せから生じる軌道を有する必要がある。

既知の装置ではこの軌道を、単独のモータで、及び関連させた機械的な駆動部材、例えばクランクと長穴を利用したリンク機構で、ヒートシーラの略楕円経路を生成して、これを得る。よって、ここで記述する既知の装置では、２つの運動構成要素を互いに相互依存させている。こうした包装装置については、例えば、欧州特許出願第ＥＰ−Ａ２−２０９１８４号の課題である。

同種の横密封ステーションは、ヒートシーラ要素とフィルムとの間の熱伝達を、伝導よりはむしろ照射によって提供する場合にも、使用される。実際、この異なる熱伝達モードにも同様な問題、ヒートシーラ要素とフィルムとの間に所定距離を有して行う必要があるという問題を伴う。

既知の装置で使用するこの種の駆動手段では、上記楕円軌道を非独立運動構成要素を用いて発生させて、ヒートシーラを継続的に加速及び減速させる。従って、接触工程又は通常フィルムに熱伝達する工程中、ヒートシーラの速度を、製品流の速度、即ち感熱フィルムの速度に通常等しくしていない。このため横密封の際に関連して不完全になる。実際、ヒートシーラの速度を製品流の速度より速くすると、フィルムは裂けたり穴が開いたり、及び／又は厄介な筋状付加物が発生したりする可能性がある。代わりにヒートシーラの速度を製品流の速度より遅くすると、ヒートシーラ自体が、フィルムの運動及びそれにより被包した製品に逆らうことで、引掛けたり又は何れにせよ密封したフィルム部分で皺を形成してしまう可能性がある。

本発明の基礎を成す技術的課題は、既知の技術を参照して本明細書で記述した欠点を解決するフィルム包装装置及び方法を提供することである。かかる課題を、請求項１に従うフィルム包装装置によって、及び請求項２６に従う方法によって解決する。

本発明により幾つかの関連効果を提供する。主要な効果は、ヒートシーラの速度を製品送り方向に、横密封サイクルの接触工程中、略一定にでき、速度を従って製品流の速度、即ち感熱フィルムの速度と略等しく設定できる点である。そのため、結果として生じる横密封は最適品質となる。

本発明の更なる効果、特徴及び動作モードについて、本発明の好適な実施例についての以下の詳細な説明で明瞭になるが、該実施例は一例として挙げるもので、制限する目的を有するものではない。

まず図１及び図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、本発明による包装装置を、一般に、１で示す。装置１は製品流に合せて動作するが、該製品を各々Ｐで示し、送り方向に沿って移動可能にしており、該送り方向を矢印Ａで示している。

以下の説明から明白なように、装置１は、各上記製品を個別の感熱材料製フィルムＦの密封被包体Ｉに包装するのに適当である。かかるフィルムを、例えば、ポリエチレン、ＰＶＣ、ポリプロピレン等で作製してもよい。

装置１には、多様な処理ユニットを備え、製品をあるユニットから次のユニットへと搬送手段上で移送し、その結果上記の製品流を作る。そうした搬送手段を典型的には動力駆動式コンベヤベルトに存在させ、その上に被包装製品を、流れの送り方向Ａと平行するベアリング面に従い、載置する。

特に、本実施例では装置１には、第１コンベヤベルト２を備え、その上に既知の間隔プッシャ３を、製品流の各製品と次製品との間に介在させて、使用する。コンベヤベルト２を、専用アクチュエータ４、例えば関連する既知の電磁モータ及び任意の駆動部材で、これらも従来のものであるが、駆動させる。

装置１には第２コンベヤベルト５を更に備え、該ベルトを製品流方向に関して第１ベルト２の下流に配設し、第２コンベヤベルト５も、既知かも知れない専用アクチュエータ６によって駆動させる。

好適には、装置１が使用状況下にある場合、コンベヤベルト２及び５を略一定速度で移動させる。

ベルト２及び５の速度を、装置１の中央制御ユニット１００によって制御し、それにより特定の製造ニーズや包装する必要がある製品の種類に対応させる。２本のベルト２及び５の別個の独立したモータ駆動装置により、それらを、他方から独立して制御できる。特に、第２ベルト５の送り速度を一定に保ち、第１ベルト２の送り速度を減速させることで、第２ベルト５自体の上に送る製品間のより広い相対距離を得られる。勿論、同じ結果を、第１ベルト２の速度を一定に保ち、第２ベルト５の速度を加速することでも得られる。その逆に、第１ベルト２の速度を加速して第２ベルト５の速度を一定にして‐又は第２ベルト５の速度を減速して第１ベルト２の速度を一定にしても‐第２ベルト５自体での製品間の相対距離を減少可能である。

好適には、第１ベルト２を一定速度に保ち、その速度に第２ベルト５の速度を調節するものを選択する。そのため、プッシャ３で設定した一定のピッチに従い第１ベルト２に載せると、各製品とそれに隣接する製品との間の相対距離は、製品の長さが短くなる程、一層広がる。第２ベルト５上の製品間の距離を縮めるには、これらの製品を接近させるのが望ましい程、即ち製品が短い程、ベルト５の速度を第１ベルト２の速度に関して遅くする必要がある。

一般に、ベルト５上に送る製品間の相対距離の調節が、装置１のそれ以降の全ユニットを正確に動作させて、そこに搬送する製品流に合せて動作させるのに、必要となる。

上述したユニット１００はベルト２及び５を制御するが、該ユニットは装置１の他の動作ユニット全ても制御する。

図２Ａ及び図２Ｂでより詳細に示すように、第２ベルト５には被包ユニット７を介して製品を送り、該ユニットで、感熱材料製フィルムＦを製品流に関して位置決めし、それにより該製品流を一種の単一管状被包体に被包する。

この目的のために、被包ユニット７には、そこからフィルムを連続細片の形状で巻解するボビン７１と、該連続細片を第２コンベヤベルト５上に敷置し、適当に該細片を製品流に関して位置決めする敷置システムとを備える。特に、製品が第１ベルト２から第２ベルト５に通過する際に、フィルムの連続細片を、製品１自体と該製品がその上へ存在する第２コンベヤベルト５との間に挿入する。

図２Ａ及び図２Ｂで示すように、折曲装置によりその後フィルムの連続細片を製品周りに折曲し、それによりフィルムＦの第１縦縁部Ｅと第２縦縁部Ｌを互いに隣接させる又は重ね合わせる。被包ユニット７は既知のため、その更なる説明を省略する。

その後、製品流は処理ユニット８を越えるが、該ユニットを縦密封ユニットと称する。そこでは、フィルムＦの上記第１縦縁部Ｅと第２縦縁部Ｌを縦方向に互いに封着する。このように、製品流を被包する単一管状被包体を、該製品周りに縦方向で封着する。図では、ユニット８は単に一例として表したものである。

縦密封ユニットもまた既知の方法で製造できるため、その更なる説明を省略する。

包装装置には横密封ユニット９を更に備える。図４Ａで概略的に示すように、上記ユニット９では、各製品流と次の製品との間で、ちょうどフィルムＦの第１横断部分Ｂと第２横断部分Ｄとの間の横密封を行い、それにより被包体Ｉを各製品について形成する、換言すると、フィルムＦの横断部分ＢとＤの各対は、流れ中の２つの隣接する製品の間に入れるフィルムの連続細片の区切りに相当する。このように、上述した単一管状被包体から、単一の被包体Ｉが形成され、各被包体には流れ中の単一製品を被包する。好適には、こうした横密封では、各密封被包体Ｉを、製品流に関してその上流に配置する単一管状被包体から分離するまで、押す。

常に上記図４Ａを参照すると、横密封ユニット９にはヒートシーラ１０を備え、該ヒートシーラはレジスタによって加熱され、フィルムＦと接触して該フィルムを部分的又は完全に溶着するのに適当である。ユニット９にはシーラ受容要素１１を更に備えて、ヒートシーラ１０と協働して、上記横密封を行う。特に、本実施例では、シーラ受容要素１１をヒートシーラ１０下に位置付けるプレートの形態とし、全体的な配置を、被溶着フィルムをシーラ受容要素１１とヒートシーラ１０自体との間に介在させるような配置にする。シーラ受容要素１１の所で、第２コンベヤベルト５を、適当な伝達ローラによって局所的に離す。

好適には、シーラ受容要素１１に対して、加熱手段、例えばレジスタ及び、該加熱手段自体を、任意に制御ユニット１００により、制御するに適当な１つ又は複数の温度センサを、関連させ、それにより確実にシーラ受容要素１１を常に所望温度にする。このように、シーラ受容要素１１を極端に冷却させ、それにより該要素１１と接触するフィルムの温度を低下させ、その結果最適条件に関して密封条件を変更することのないようにする。

簡略化した変形実施例によると、単なる予備加熱手段も設けて、これを装置１の始動時にのみ作動させられる、或いは、加熱手段を設けて、これを所定の時間間隔で動作させて、シーラ受容要素１１を加熱できる。

更に、図４Ｂに示す好適な実施例によれば、横密封ユニット９には、対向するフィルム部分ＢとＤとを、ヒートシーラ１０と及び／又はシーラ受容要素１１と接触させる前に、接近させる手段１５を備え、該手段を一方及び／又は他方に配置する。こうした手段１５を、例えば、１対又は複数対の、“ストラップ”とも呼ぶ、長尺要素を各々、ヒートシーラ１０又はシーラ受容要素１１側其々に配置して、実装してもよい。かかる長尺要素を、テフロン製としてもよく、又はテフロンで被覆してもよく、例えばコイルばね等の弾性対向要素に関連させてもよい。

概略的に図１で示すように、横密封ユニット９の密封組立体、従ってヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１を、製品流方向、つまり本実施例では、水平方向に移動可能にする。上記密封組立体のかかる水平方向の運動を、第１駆動手段により発生させるが、該手段をここでは図３を参照して記述する。ヒートシーラ１０の及びシーラ受容要素１１の並進による一体的な横運動を、上記両構成要素を上記第１駆動手段により移動させる共通のトロリ上に取着して、これを得る。

その上、本実施例（図５Ａ）では、ヒートシーラ１０とシーラ受容要素１１両方を、製品流方向に対して略直交方向に、即ち表示した例を参照すると、垂直方向に、ここで紹介した第１駆動手段とは異なり独立した第２駆動手段によって、移動可能にする。かかる第２駆動手段について、図５Ａを参照して以下に詳述する。

第１及び第２駆動手段各々に、個別の専用アクチュエータ、例えば電磁モータを設けるが、該アクチュエータを其々常に１４及び１８で示し、図１にも示している。

システム慣性に関連する過大問題を避けるために、好適には、第２アクチュエータ１８を、密封組立体の上記横運動を齎すトロリに取着せず、むしろ装置１のフレームに一体化させる。

第１駆動手段に関して、図３では、本実施例によるその典型的な運動学的図のみを示す。単純化するために、上記図では、第１作動手段をシーラ受容要素１１に直接、上記要素１１とヒートシーラ１０両方を取着する上記トロリに作用させる代わりに、作用させて、表している。かかる第１駆動手段を、図３では１１０で示し、該手段はコネクティングロッド１２‐クランク１３の運動学的運動に基づくが、該クランクを上記専用アクチュエータ１４によって固定回転させる。更に、コネクティングロッド１２の小端部を、シーラ受容要素１１に回転可能に接続する。従って、密封組立体１０‐１１は、流れの向きに及びそれとは逆向きに、その位置及びクランク１３回転の向きに応じて、往復並進する。

要するに、従って、ヒートシーラ１０‐シーラ受容要素１１組立体の稼働範囲としては、製品送りに向けて下降する行程であって、その間に実際の横密封を行う工程、及び後退工程であって、該工程によって、組立体が処理したばかりの製品の反対側端部で次の密封を実行するための初期位置に戻る工程、を交互に行う。更に、上記下降及び後退行程の終了セクションで、ヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１は製品流と直交する方向にも移動し、被包装製品に関して上昇／下降し、それにより該製品との衝突を、次に説明するモードに従い、回避する。

導入部で強調したように、ヒートシーラ１０は所定の一定期間フィルムと接触状態にしたままにする必要があり；そのため、ヒートシーラ１０がフィルムと正に接触状態している間である下降行程セクションの長さを、フィルム自体、即ち細片５速度の関数として、制御ユニット１００により決定する。

第１駆動手段１１０に関して上述した種類のコネクティングロッド‐クランク機構では、コネクティングロッドの小端部の直線速度を、クランクを一定の角速度として、大まかに言うと、正弦曲線と見なしてもよい規則に従って経時的に変化させる。しかしながら、上記可変的直線速度は、特に連続的な加減速を伴うが、該直線速度をシーラ受容要素１１及びそれに一体化させたヒートシーラ１０により発生させると、横密封の質が悪くなる；これは、明らかに製品流と共に送る被密封フィルム、及びシーラ１０‐シーラ受容要素１１組立体が、かなり異なる速度で進行することになり、導入部で既に強調した全ての問題を伴ってしまうからである。

従って、本発明によれば、専用アクチュエータ１４の速度をユニット１００で、所謂“電子カム”に例えられるアルゴリズムに従い制御し、即ちそれにより所望の運動曲線を得、特に、本発明によれば、アクチュエータ１４を制御して、それによりコネクティングロッドの小端部の直線速度、即ち、シーラ受容要素１１の直線速度を、横密封を提供する全実時間中製品流の速度に対して略一定及び等しくする。かかる制御モードに関する典型的なグラフを図６に示す。このグラフでは、シーラ受容要素１１の速度ｖ_ｃのみについて、製品流方向でのその変位（送り）ｘの関数として記録している。グラフ中破線で区切った部分では、上記制御作用が無い速度によって現れたパターンを示す。上記グラフで明らかなように、密封セクションＸ、即ちヒートシーラ１０を実際に感熱フィルムと接触させる下降行程部分では、ヒートシーラ１０‐シーラ受容要素１１組立体の製品流方向での直線速度を、略一定にする。図５Ａを参照すると、装置１には、ここでは１７で示す、上記第２駆動手段を更に備えるが、該第２駆動手段は、ヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１を製品流に対して直交方向に移動するに適当である。上記第２手段１７の典型的な運動学的図式について、図５Ａのみに表す。この図５Ａを参照すると、手段１７には、クランク２０に接続する上記専用アクチュエータ１８を備え、該クランクを次にコネクティングロッド２１に一端部でヒンジ結合させる。

その上、更なるロッカアーム２１１を、その中央位置でコネクティングロッド２１にヒンジ結合させる。ロッカアーム２１には支点２２を、コネクティングロッド２１にヒンジ結合させた点に関して中心をずらして、有する。その上、ロッカアーム２１１の反対側端部には、関節式の２つの追加要素を、其々２３及び２４で示し、ヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１に、其々一体的に存在させる。

ここに記述する全体的な配置は、密封セクションＸの初めに、アクチュエータ１８によりロッカアーム２１１をそれ自体の支点２２について回転させ、それによりヒートシーラ１０の下降及びシーラ受容要素１１の上昇を行う、即ち、これら要素を製品流に対して直交方向に接近させる。その逆も同様に、密封セクションＸの終わりに、アクチュエータ１８を逆の回転方向に回転させ、それによりヒートシーラ１０を上昇させシーラ受容要素１１を下降させる、即ち、これら要素を、常に流れに対して上記直交方向で、離す。

そのため、第２手段１７によって、既知のシステムでは単にヒートシーラ１０の位置のみ変更できるのとは異なり、付随して両要素、ヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１の位置を変更できる。その結果、図４Ａで一層理解できるように、被密封フィルムの両横縁部、即ち、下側縁部Ｄ及び上側縁部Ｂを、密封を被包装製品の中心線辺りで行うため、適切に伸張して後密封できる。逆に、仮にシーラ受容要素１１の垂直位を変更不可能にすると、フィルムの下側縁部Ｄは伸張されず、上側縁部Ｂが過剰に伸張されて、ついには破れる危険あり、また密封を結局のところ第２ベルト５のベアリング面で行うことになる；そのため、最終被覆処理の容易さ及び縁部の適切な伸張の両方に関して、最適位置とは成り難い。

図５Ａで常に示すように、コネクティングロッド２１に、空圧緩衝器２５も提供できる。

横密封の品質に関係して、導入部の他にも上記で既に概説したのと同じ理由で、接触セクションＸでのヒートシーラ１０とシーラ受容要素１１との間の相対速度を、好適には０とする。横方向では、即ち、製品流と平行には、２つの要素１０及び１１の速度成分は同じだが、これは、ここで記述したように、それらを同じトロリ上に取着するためである。

上記要素の速度の垂直成分に関しては、速度の違いは、支点２２からの該要素１０‐１１自体の選択可能な異なる距離と関係する可能性がある。

アクチュエータ１８の制御を実行して、それにより如何なる運動プロフィールを、加速、速度及び／又は位置に関して、使用する特定の機械駆動及び、一般に要素１０と１１間の速度差異の他の如何なる原因に任意に関連させて、補償できる。従って、密封セクションで上記２要素１０と１１の相対速度を略０とするために、専用アクチュエータ１８をユニット１００で所謂“電子カム”に例えられるアルゴリズムに従って、速度制御できる。上記相対速度の典型的なグラフを図７で示す。かかるグラフでは、垂直成分としてシーラ受容要素１１に関するヒートシーラ１０の速度ｖ_ｓ／ｃについてのみ、製品流方向での送りｘの関数として、記録している。上記グラフ中で明らかなように、密封セクションＸでは、シーラ受容要素１１に関するヒートシーラ１０の相対速度は略０となっている。

その上、ユニット１００によりアクチュエータ１８の運動を制御して、例えば、ヒートシーラ１０及びシーラ受容要素１１の下降及び上昇加速を、隣接する被包装製品間で、最大にし、それにより上記要素と上記製品との衝突を回避し、更に付随して装置１の動作速度を、長い製品が存在する場合にも、最大にする。

更にまた、アクチュエータ１８をユニット１００によって、常に電子カム制御によって制御して、確実に密封組立体１０‐１１の後退行程中、２要素１０と１１との間の距離を略一定に保つが、これによってもまた流れ中の製品との衝突を回避できる。実際、キャリッジの横運動によって、第２駆動手段１７のロッカアーム２１１を様々に傾斜でき、要素１０と１１の相対位置もそれに伴い多様にできる。

図５Ｂを参照すると、密封組立体１０‐１１を移動する手段の簡略化した変形例について、表し、説明している。

アクチュエータ１８を、コネクティングロッド２１を操るクランク２０に接続し、該コネクティングロッドを直接ヒートシーラ１０に接続し、それによりヒートシーラを、シーラ受容要素１１に関する垂線に従い動作させるが、該シーラ受容要素を、本実施例では、フレーム上に固定している。

この実施例では、コネクティングロッド２２にはまた空圧緩衝器２５を備える。

このように、密封要素１０だけが、全密封組立体１０‐１１に関して、上述の運動法則に従う。

従って、アクチュエータ１８は、両上記実施例（図５Ａ及び図５Ｂ其々）において、送り方向Ａに沿って移動可能な製品流に関する少なくともヒートシーラ要素１０の相対速度（ｖ_ｓ／ｃ）を、上記密封セクションＸで、略０にするよう動作する、と理解される。

第１実施例（図５Ａ）では、またヒートシーラも上記相対速度を略０とする。

図１に戻って検討すると、装置１には、密封組立体１０‐１１の作用高さを製品流と直交する方向に処理開始前に調節するシステムを更に備える。こうしたシステムは、専用アクチュエータ１６、例えば電磁モータを設けた昇降システムに事実上存在する。かかる昇降システムは、ここに記述した横密封ユニット９全体に作用する。従って、上記調節システムにより横密封を常に被包装製品の中心線で実行可能になるが、付随する効果については既に上記で説明している。

図１に戻ると、装置には、横密封ユニット９の下流に、其々一対の引込みローラ、２６及び２７其々を、更に備え、該ローラは対向して配置され、その間で各包装済み製品をちょうど引入れるに適当である。ローラ２６及び２７を、専用アクチュエータ２８、例えば電磁モータによって駆動する。

好適には、装置１には、流れ方向に沿って上記引込みローラ２６と２７の相対位置を調節する手段も備える。例えば、本実施例では、上側ローラ２６を下側ローラ２７に関して製品流方向にシフトさせてもよいと定めている。上側ローラ２６を、下側ローラに関して後方にシフトさせる、即ち、製品流方向と逆向きにシフトさせて、減じた長さの製品を引入れる。その逆も同様で、より長い製品の場合、上側ローラ２６を製品流の向きにシフトさせ、該ローラ２６を下側ローラ２７と略一致させて配置する。

制御ユニット１００では、装置１の異なるユニットに配備したセンサさえ用いて、その機能を実行できる。例えば、本実施例では、位置、速度及び／又は加速度センサをヒートシーラ１０に及び／又はシーラ受容要素１１に設けるが、該センサは個別の専用アクチュエータをフィードバック制御可能にするに適当である。

本発明について、本明細書に記述した実施例の代わりに幾つかの実施例も可能である、と理解される。例えば、横密封ユニットには、上記で想定したヒートシーラ及びシーラ受容要素に関して、異なる種類のヒートシール手段を組込み可能である。

本発明では包装方法も提供し、該方法は送り方向に沿って移動可能な製品流に合せて動作させ、各上記製品を個別の感熱フィルムの被包体に包装するに適当な方法であって、該方法には、上述したような横密封工程及び、任意で、被包予備工程及び縦密封工程を備えるが、それらもまた本発明の装置に関してここに記述した内容に従う、と理解される。

これまでで、本発明の装置及び方法が、製品流と平行及び直交する方向での、ヒートシーラ及びシーラ受容要素の運動範囲の独立した変形例に関して、極めて柔軟である、と認識されただろう。これにより、簡単に及び確実にヒートシーラ及びシーラ受容要素の運動を、被包装製品の異なる厚さ及び包装装置の異なる動作速度に対して調節できる。

その上、当然ながら、製品流方向及び製品流と直交方向での運動用に独立したモータ駆動を提供することによって、本発明の装置及び方法が、使用可能な被包装製品の高さ及び長さの範囲に関して、極めて応用自在になる。

同様に、本発明の装置及び方法により、可変な動作速度の範囲を広げられる。

本発明について、本明細書ではその好適実施例を参照して記述してきた。同じ発明要旨に導く他の実施例が存在する可能性があり、全てが付記されたクレームの保護範囲に含まれる、と理解される。

本発明の装置に関する実施例についての概要描写を、その側面図で、示す。 図１の装置に関する概略斜視図を、特に該装置で包装する製品流について、示す。 図１の装置の概略平面図を、特に該装置で包装する製品流について、示す。 図１の装置に関する横密封ユニットの一部について典型的な運動学的図を示す。 動作中の図３の横密封ユニットのヒートシーラ要素及びシーラ受容要素についての概要描写を示す。 図４Ａのシステムの変形実施例を示す。 図３の横密封ユニットを構成する更なるシステムの典型的な運動学的図を示す。 前図で説明したシステムの、その簡略版に従う、典型的な運動学的図を示す。 図１の装置のシーラ受容要素の速度ｖ_ｃについて、製品流方向でのその転位ｘとの関数で、そのパターンの代表的グラフを示す。 図１の装置のシーラ受容要素とヒートシーラ要素との相対速度ｖ_ｓ／ｃについて、製品流方向でのその転位ｘとの関数で、そのパターンの代表的グラフを示す。

符号の説明

１ 装置
２、５ コンベヤベルト
３ 間隔プッシャ
７、 被包ユニット
８ 縦密封ユニット
９ 横密封ユニット
１０ ヒートシーラ
１１ シーラ受容要素
１２、２１ コネクティングロッド
１３、２０ クランク
４、６、１４、１６、１８、２８ アクチュエータ
１７ 第２駆動手段
２２ 支点
２５ 空圧緩衝器
２６、２７ 引込みローラ
７１ ボビン
１００ 制御ユニット
１１０ 第１駆動手段
２１１ ロッカアーム

Claims (34)

1. 送り方向（Ａ）に沿って移動可能な製品流に合せて動作し、前記製品（Ｐ）各々を個別の感熱フィルム（Ｆ）の被包体（Ｉ）に包装するに適当なフィルム包装装置（１）であって、該装置には：
   ■横密封ユニット（９）であって、順に：
   ‐フィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を、前記送り方向を横断して及び製品経路の密封セクション（Ｘ）に沿って密封するに適当な、ヒートシーラ手段（１０、１１）；及び
   ‐前記送り方向に従う前記ヒートシーラ手段（１０、１１）を移動するに適当な第１駆動手段であって、該第１駆動手段には、アクチュエータ（１４）及び、前記アクチュエータ（１４）と前記ヒートシーラ手段（１０、１１）との間に介在させる機械的駆動手段（１２、１３）を備える第１駆動手段、を備える横密封ユニット（９）；及び
   ■前記第１駆動手段の前記アクチュエータ（１４）を制御して、前記密封セクション（Ｘ）で、前記ヒートシーラ手段（１０、１１）の前記送り方向の速度を、製品流の速度と略等しくするに適当な制御装置（１００）、
   を備えること、を特徴とするフィルム包装装置（１）。
2. 前記制御ユニット（１００）は、前記第１駆動手段の前記アクチュエータ（１４）を制御し、それにより、前記ヒートシーラ手段（１０、１１）の速度を前記密封セクション（Ｘ）で略一定にするに適当であること、を特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記第１駆動手段の前記機械的駆動手段は、コネクティングロッド‐クランク（１２、１３）の運動学的運動に基づくこと、を特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１）。
4. 前記横密封ユニット（９）には、第２駆動手段（１７）も備え、該手段は前記第１駆動手段とは異なり、前記ヒートシーラ手段（１０、１１）を前記送り方向（Ａ）に略直交方向に移動させるに適当であること、を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置（１）。
5. 前記第２駆動手段（１７）には、個別の専用アクチュエータ（１８）を備えること、を特徴とする請求項１乃至４に記載の装置（１）。
6. 前記ヒートシーラ手段には、少なくとも１つのヒートシーラ要素（１０）及び少なくとも１つの対応するシーラ受容要素（１１）を備え、その全体的な配置を、前記密封セクション（Ｘ）で、被密封フィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を前記要素（１０、１１）の間に配置すること、を特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置（１）。
7. 前記第１駆動手段は、前記ヒートシーラ要素（１０）及び前記シーラ受容要素（１１）を前記送り方向（Ａ）に従い移動させるに適当であること、を特徴とする請求項１乃至６に記載の装置（１）。
8. 前記第２駆動手段（１７）は、前記ヒートシーラ要素（１０）と前記シーラ受容要素（１１）を逆方向に同時に移動させるに適当であること、を特徴とする、請求項４又は５に従属する場合の請求項６又は７に記載の装置（１）。
9. 前記第２駆動手段（１７）には、前記ヒートシーラ要素（１０）及びシーラ受容要素（１１）と接続するロッカアーム機構（２０、２１１、２３、２４）を備えること、を特徴とする請求項１乃至８に記載の装置（１）。
10. 前記制御ユニット（１００）は、前記第２駆動手段（１７）の前記専用アクチュエータ（１８）を制御し、それにより送り方向（Ａ）に沿って移動可能な前記製品流に関する、少なくとも前記ヒートシーラ要素（１０）の相対速度（ｖ_ｓ／ｃ）を前記密封セクション（Ｘ）で、略０にするに適当であること、を特徴とする、請求項５に従属する場合の請求項６乃至９の何れか１項に記載の装置（１）。
11. 前記制御ユニット（１００）は、前記第２駆動手段（１７）の前記専用アクチュエータ（１８）を制御し、それにより送り方向（Ａ）に沿って移動可能な前記製品流に関する、前記ヒートシーラ要素（１０）の及び前記シーラ受容要素（１１）の相対速度（ｖ_ｓ／ｃ）を、前記密封セクション（Ｘ）で、略０にするに適当であること、を特徴とする、請求項５に従属する場合の請求項６乃至９の何れか１項に記載の装置（１）。
12. 前記制御ユニット（１００）は、前記第２駆動手段（１７）の前記専用アクチュエータ（１８）を制御し、それにより密封の後退行程中、前記シーラ受容要素（１１）とヒートシーラ要素（１０）との間の相対距離を略一定なままにするに適当であること、を特徴とする、請求項５から従属する場合の請求項６乃至１０の何れか１項に記載の装置（１）。
13. 前記ヒートシーラ要素（１０）及び／又はシーラ受容要素（１１）の作用高さを、前記送り方向（Ａ）に略直交する方向で調節する手段（１６）を備えること、を特徴とする請求項６乃至１２の何れか１項に記載の装置（１）。
14. 前記作用高さを調節する手段には、個別の専用アクチュエータ（１６）を備えること、を特徴とする請求項１乃至１３に記載の装置（１）。
15. 前記シーラ受容要素（１１）を予備加熱する手段を備えること、を特徴とする請求項６乃至１４の何れか１項に記載の装置（１）。
16. 前記シーラ受容要素（１１）を加熱する手段、及び前記加熱する手段を前記シーラ受容要素（１１）の温度に応じて制御するに適当な検知手段を備えること、を特徴とする請求項６乃至１５の何れか１項に記載の装置（１）。
17. 対向するフィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を、前記密封セクション（Ｘ）で接近させる手段を備えること、を特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の装置（１）。
18. 前記対向するフィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を接近させる手段（１５）を、前記ヒートシーラ要素（１０）及び／又は前記シーラ受容要素（１１）に配置すること、を特徴とする、請求項６に従属する場合の請求項１乃至１７に記載の装置（１）。
19. 前記接近させる手段には、少なくとも１対の長尺要素（１５）を備え、該長尺要素各々をヒートシーラ（１０）又はシーラ受容要素（１１）其々の片側に配置すること、を特徴とする請求項１乃至１８に記載の装置（１）。
20. 前記横密封ユニット（９）の上流に、被包ユニット（７）を備え、前記フィルムを前記流れに関して位置決めすること、を特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項に記載の装置（１）。
21. 前記横密封ユニット（９）の上流に、縦密封ユニット（８）を備え、前記送り方向（Ａ）に並行な前記フィルムの縦部分を封着すること、を特徴とする請求項１乃至２０の何れか１項に記載の装置（１）。
22. 各包装済み製品を引入れる手段（２６、２７）を備え、該手段を前記横密封ユニット（９）の下流に配置し、専用アクチュエータ（２８）によって駆動させること、を特徴とする請求項１乃至２１の何れか１項に記載の装置（１）。
23. 前記引入れる手段には、１対の対向して配置する引込みローラ（２６、２７）を備えること、を特徴とする請求項１乃至２２に記載の装置（１）。
24. 前記送り方向（Ａ）に沿って前記引込みローラ（２６、２７）の相対位置を調節する手段を備えること、を特徴とする請求項１乃至２３に記載の装置（１）。
25. 被包装製品を前記横密封ユニット（９）に送るに適当な、第１搬送手段（２）と、該被包装製品を前記横密封ユニット（９）を通して提供する第２搬送手段（５）とを備え、前記第１（２）及び第２（５）搬送手段には、個別のアクチュエータ（４、６）を有すること、を特徴とする請求項１乃至２４の何れか１項に記載の装置（１）。
26. １つ又は複数の位置、速度及び／又は加速度センサを備え、該センサは、前記ヒートシーラ手段（１０、１１）に配置され、前記制御ユニット（１００）にフィードバック信号を提供するに適当であること、を特徴とする請求項１乃至２５の何れか１項に記載の装置（１）。
27. 送り方向（Ａ）に沿って移動可能な製品流に合せて動作し、各前記製品（Ｐ）を個別の感熱フィルム（Ｆ）の被包体（Ｉ）に包装するに適当な包装方法であって、該方法には、横密封工程を備え、該工程ではフィルムの横断部分（Ｂ、Ｄ）を前記送り方向に対して横断的に製品経路の密封セクション（Ｘ）に沿って密封し、前記工程は、第１駆動手段によって駆動するヒートシーラ手段（１０、１１）により実行され、かかるヒートシーラ手段（１０）を前記送り方向に従い移動させるに適当であり、かかる第１駆動手段には、アクチュエータ（１４）及び前記アクチュエータ（１４）と前記ヒートシーラ手段（１０、１１）との間に介在させる機械的駆動手段（１２、１３）を備え、前記横密封工程では、前記第１駆動手段の前記アクチュエータ（１４）を制御して、それにより前記密封セクション（Ｘ）で、前記送り方向でのヒートシーラ手段（１０、１１）の速度を製品流の速度と略等しくすること、を特徴とする包装方法。
28. 前記横密封工程では、前記第１駆動手段の前記アクチュエータ（１４）を制御して、それによりヒートシーラ手段（１０、１１）の速度を前記密封セクション（Ｘ）で略一定にすること、を特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記横密封工程により、前記ヒートシーラ手段のヒートシーラ要素（１０）及びシーラ受容要素（１１）を前記第１駆動手段による送り方向で、及び前記第１駆動手段と異なり、専用アクチュエータ（１８）を設けた第２駆動手段（１７）による前記送り方向と略直交する方向での両方向に移動させること、を特徴とする請求項２７又は２８に記載の方法。
30. 前記横密封工程により、前記第２駆動手段の前記専用アクチュエータ（１８）を制御し、それにより前記ヒートシーラ要素（１０）の、前記シーラ受容要素（１１）に関する、相対速度（ｖ_ｓ／ｃ）を前記密封セクション（Ｘ）で略０にすること、を特徴とする請求項２９に記載の方法。
31. 前記第２駆動手段（１７）の前記専用アクチュエータ（１８）を制御し、それにより密封の後退行程中に前記シーラ受容要素（１１）と前記ヒートシーラ要素（１０）との間の相対距離を略一定のままにすること、を特徴とする請求項２９又は３０に記載の方法。
32. 前記ヒートシーラ要素（１０）及びシーラ受容要素（１１）の、前記送り方向（Ａ）に略直交する方向での作用高さを調節する工程を提供すること、を特徴とする請求項２９乃至３１の何れか１項に記載の方法。
33. 前記横密封工程の上流で、被包工程を提供し、前記フィルムを前記流れに関して位置決めすること、を特徴とする請求項２７乃至３２の何れか１項に記載の方法。
34. 前記横密封工程の上流で、縦密封工程を提供して、前記送り方向（Ａ）に並行して前記フィルムの縦部分を封着すること、を特徴とする請求項２７乃至３３の何れか１項に記載の方法。

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