JP2014180782A - シール装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 シール部を円滑に動作させることができるシール装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係るシール装置1は、対象物を挟んでシールする第1及び第2シール部2,3と、通電することで直動する可動体42により、前記第1シール部2を移動させるソレノイド駆動部4と、前記ソレノイド駆動部4の駆動を前記第1シール部2に伝達する駆動伝達部6とを備え、前記駆動伝達部6は、前記第1シール部2を支持する一対の支持部61,61と、前記一対の支持部61,61同士を接続し、且つ前記可動体42に接続される接続体62とを備え、前記接続体62は、前記ソレノイド駆動部4が停電した際に復元するように、前記第1シール部2がシール位置P2に位置する際に弾性変形する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、対象物を挟んでシールする第1及び第2シール部を備えるシール装置に関する。
従来、シール装置として、対象物(例えばフィルム、包装袋の開口部等)を挟んでシールする第1及び第2シール部と、第1シール部を移動させるソレノイド駆動部とを備えるシール装置が知られている(例えば、特許文献1)。該ソレノイド駆動部は、通電された際に磁力を生じ、該磁力により、可動体を直動させる。
ソレノイド駆動部が通電されることにより、可動体が直動するため、第1シール部は、第2シール部と離間する待機位置から、第2シール部とで対象物をシールするシール位置に移動する。その後、ソレノイド駆動部が停電される(通電を遮断される)ことにより、磁力が消滅するため、例えば、付勢体の付勢力により、可動体が通電前の位置に戻ると共に、第1シール部が待機位置に戻る。
ところで、ソレノイド駆動部が停電された際に、残留磁気が存在する。そして、残留磁気が大きい場合には、可動体が残留磁気により保持されるため、第1シール部がシール位置で保持される。このように、第1シール部が動作障害を起こすことにより、シール装置を円滑に操作又は稼働できない場合がある。
特開2011−51284号公報
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、シール部を円滑に動作させることができるシール装置を提供することを課題とする。
本発明に係るシール装置は、対象物を挟んでシールする第1及び第2シール部と、通電されることで直動する可動体を有し、前記可動体を移動させることにより、前記第1シール部を、前記第2シール部と離間する待機位置から前記第2シール部とで対象物をシールするシール位置に移動させるソレノイド駆動部と、前記ソレノイド駆動部の駆動を前記第1シール部に伝達する駆動伝達部とを備え、前記駆動伝達部は、前記第1シール部を支持する一対の支持部と、前記一対の支持部同士を接続し、且つ前記可動体に接続される接続体とを備え、前記接続体は、前記ソレノイド駆動部が停電した際に復元するように、前記第1シール部が前記シール位置に位置する際に弾性変形する。
本発明に係るシール装置によれば、一対の支持部が第1シール部を支持しており、ソレノイド駆動部の可動体に接続されている接続体が、一対の支持部同士を接続している。これにより、ソレノイド駆動部の駆動は、接続体と一対の支持部とを経由して、第1シール部に伝達される。
ソレノイド駆動部が通電されることにより、可動体が移動するため、第1シール部は、第2シール部と離間する待機位置から第2シール部とで対象物をシールするシール位置に移動する。そして、第1シール部がシール位置に位置する際に、接続体は、弾性変形する。
その後、ソレノイド駆動部が停電した際に、弾性変形していた接続体が復元する。これにより、該復元力(弾性力)がソレノイド駆動部の残留磁気に抗するため、可動体が通電前の位置に円滑に戻ると共に、第1シール部が円滑に待機位置に戻る。したがって、シール部を円滑に動作させることができる。
また、本発明に係るシール装置においては、前記接続体は、湾曲して弾性変形するように、平板状に形成される、という構成でもよい。
斯かる構成によれば、接続体が平板状に形成されているため、第1シール部がシール位置に位置する際に、接続体が湾曲して弾性変形する。そして、ソレノイド駆動部が停電した際に、接続体が確実に復元するため、可動体が通電前の位置に確実に戻ると共に、第1シール部が待機位置に確実に戻る。
以上の如く、本発明に係るシール装置は、シール部を円滑に動作させることができるという優れた効果を奏する。
図1は、本発明の一実施形態に係るシール装置の正面側から見た全体斜視図を示す。 図2は、同実施形態に係るシール装置の背面側から見た全体斜視図を示す。 図3は、同実施形態に係るシール装置の全体背面図を示す。 図4は、同実施形態に係るシール装置のソレノイド駆動部における概要図を示す。 図5は、同実施形態に係るシール装置のシステム概要図を示す。 図6は、同実施形態に係るシール装置の待機位置における要部右側面図を示す。 図7は、同実施形態に係るシール装置の待機位置における動作説明図を示す。 図8は、同実施形態に係るシール装置のノズル動作位置における要部右側面図を示す。 図9は、同実施形態に係るシール装置のノズル動作位置における動作説明図を示す。 図10は、同実施形態に係るシール装置のシール位置における要部右側面図を示す。 図11は、同実施形態に係るシール装置のシール位置における動作説明図を示す。 図12は、同実施形態に係るシール装置のシール位置における要部背面拡大図を示す。 図13は、本発明の他の実施形態に係るシール装置の要部背面図を示す。 図14は、本発明のさらに他の実施形態に係るシール装置の要部右側面図を示す。
以下、本発明に係るシール装置における一実施形態について、図1〜図12を参酌して説明する。本実施形態に係るシール装置は、ヒートシーラーであるが、斯かる構成に限られず、例えば、超音波式シール装置又や高周波式シール装置等であってもよい。
図1〜図5に示すように、本実施形態に係るシール装置1は、対象物(例えば、袋の開口部等)を挟んでシールする第1シール部2及び第2シール部3と、第1シール部2を動作させるソレノイド駆動部4とを備えている。シール装置1は、ベースとなる装置本体5と、ソレノイド駆動部4の駆動を第1シール部2に伝達する駆動伝達部6と、対象物に、気体を吸入したり気体を供給したりするノズル部7とを備えている。シール装置1は、指示及び情報を入力する入力部8と、各制御を行う制御部9とを備えている。
各シール部2,3は、長尺に形成されるシール本体21,31を備えている。各シール部2,3は、対象物を挟んで圧着する圧着部22,32と、対象物を挟んで押圧する押圧部23,33とを備えている。第1シール部2は、弾性体(例えばバネ)24aの弾性力により、第1押圧部23が第1シール本体21に対して変位できるように、第1押圧部23を第1シール本体21に取り付ける取付機構24を備えている。
各圧着部22,32は、対象物を熱溶着するための加熱部22a,32aを備えている。第1圧着部22は、長尺に形成されていると共に、第1シール本体21の下端部に取り付けられている。第2圧着部32は、長尺に形成されていると共に、第2シール本体31の上端部に取り付けられている。一対の圧着部22,32は、ソレノイド駆動部4及び駆動伝達部6により、互いに接離可能に構成されている。
各押圧部23,33は、ノズル部7に挿入されている対象物をノズル部7と共に挟むべく、弾性を有して形成されている。第1押圧部23は、長尺に形成されていると共に、第1シール本体21の側部に取り付けられている。第2押圧部33は、長尺に形成されていると共に、第2シール本体31の側部に取り付けられている。一対の押圧部23,33は、ソレノイド駆動部4及び駆動伝達部6により、互いに接離可能に構成されている。
ソレノイド駆動部4は、第1シール部2を、第2シール部3と離間する待機位置(初期位置)P1と、第2シール部3とで対象物をシールするシール位置P2とに移動させる。加えて、ソレノイド駆動部4は、第1シール部2を、待機位置P1とシール位置P2との間の位置であり且つノズル部7が動作するノズル動作位置P3にも移動させる。
ソレノイド駆動部4は、通電することで磁界を生ずるコイル部41と、駆動伝達部6(具体的には、後述する接続体62)に連結され、コイル部41に生ずる磁界により直動する可動体42とを備えている。ソレノイド駆動部4は、可動体42の動作を規制することにより、第1シール部2をノズル動作位置P3に位置決めさせる第1規制部43と、可動体42の動作を規制することにより、第1シール部2をシール位置P2に位置決めさせる第2規制部44とを備えている。
可動体42は、可動鉄心である可動本体部42aと、可動本体部42aの端部に連結され、第1規制部43(具体的には、後述する係止体43aの筒状部43d)に少なくとも一部を挿入する挿入部42bとを備えている。可動体42は、コイル部41への通電及び該通電の遮断(停電)により、上下方向に沿って往復運動を行う。
第1規制部43は、可動体42の動作を規制すべく、可動体42の可動本体部42aを係止する係止体43aと、係止体43aを作動させる作動部43bと、係止体43aを付勢するための弾性体(例えばバネ)43cとを備えている。なお、弾性体43cは、第1シール部2が待機位置P1(図7参照)及びノズル動作位置P3(図9参照)に位置する際には、無負荷時の長さに対して縮んだ状態である一方、第1シール部2がシール位置P2(図11参照)に位置する際には、無負荷時の長さに対して伸びた状態である。
本実施形態においては、作動部43bは、通電することで磁界を生ずるコイル43bとしており、係止体43aは、コイル43bに生ずる磁界により直動するプランジャ43aとしている。なお、規制部43は、斯かるソレノイド駆動に限られず、油圧駆動(例えば油圧シリンダ)又は空圧駆動(例えば空圧シリンダ)等でもよい。
係止体43aは、可動体42の挿入部42bを案内すべく、可動体42の挿入部42bに挿入される筒状部43dを上端部に備えている。筒状部43dは、上端部が可動体42の可動本体部42aと当接することで、可動体42の下方への動作を規制する。また、筒状部43dは、係止体43aと可動本体部42aとが所定距離以上離れることを防止すべく、挿入部42bのフック42cに内縁を掛止される孔部43eを備えている。
第2規制部44は、上端部が可動体42の可動本体部42aと当接することで、可動体42の下方への動作を規制する。第2規制部44は、下端部が第1規制部43の係止体43aと当接することで、係止体43aの上方への動作を規制する。第2規制部44は、筒状に形成され、そして、第1規制部43の筒状部43dを案内すべく、筒状部43dに挿入されている。
図6及び図7に示すように、コイル部41が停電状態(通電を遮断した状態)であり、且つ作動部43bが停電状態である場合には、第1シール部2は、待機位置P1に位置する。第1シール部2が待機位置P1に位置している際には、一対のシール部2,3が離間しているため、一対の圧着部22,32及び一対の押圧部23,33の間に対象物を挿入することができる。
図8及び図9に示すように、コイル部41が通電状態であり、且つ作動部43bが通電状態である場合には、第1シール部2は、ノズル動作位置P3に位置する。第1シール部2がノズル動作位置P3に位置している際には、一対の押圧部23,33は、対象物を挟んで押圧できる一方、離間している一対の圧着部22,32は、対象物を挟むことができない。
図10及び図11に示すように、コイル部41が通電状態であり、且つ作動部43bが停電状態である場合には、第1シール部2は、シール位置P2に位置する。第1シール部2がシール位置P2に位置している際には、一対の押圧部23,33は、対象物を挟んで押圧できると共に、一対の圧着部22,32は、対象物を挟んで圧着できる。
図1〜図5に戻り、装置本体5は、装置の一部を収容するベース部51と、ベース部51の上部に固定され、第2シール部3の第2シール本体31を固定する一対の第2シール固定部52,52と、ソレノイド駆動部4のコイル部41を固定する板状の駆動固定部53とを備えている。第2シール固定部52は、アーム状に形成されており、一端部で第2シール本体31の端部を固定している。
駆動伝達部6は、第1シール部2を支持する一対の支持部61,61と、一対の支持部61,61同士を接続し、可動体42の端部に接続される接続体62と、接続体62を付勢する付勢体63,63とを備えている。駆動伝達部6は、接続体62を案内する案内部64,64をさらに備え、該案内部64は、上下方向に沿って柱状に形成され且つ接続体62を挟むようにして配置される一対の案内部材を備えている。
支持部61は、第1シール部2の第1シール本体21を固定するアーム状の第1シール固定部61aと、第1シール固定部61aと接続体62とを連結する連結部61bとを備えている。第1シール固定部61aは、一端部で第1シール本体21の端部を固定すると共に、他端部で第2シール固定部52の他端部に回転可能に連結されている。連結部61bは、一端部で第1シール固定部61aに回転可能に連結されていると共に、他端部で接続体62の端部に回転可能に連結されている。
接続体62は、端部で支持部61に回転可能に連結されていると共に、中間部で可動体42の上端部に連結されている。接続体62は、第1シール部2がシール位置P2に位置する際に弾性変形し、ソレノイド駆動部4が停電した際に復元するように、構成されている。具体的には、接続体62は、長尺状であって、平板状に形成されており、第1シール部2がシール位置P2に位置する際に、湾曲して弾性変形するように、構成されている。接続体62は、本実施形態において、金属(鋼鉄、ステンレス鋼等)で形成されている。
付勢体63は、駆動固定部53に保持されており、駆動固定部53と接続体62との間に配置されている。付勢体63は、接続体62に対して上方に向けた力を付勢している。具体的には、付勢体63は、第1シール部2が待機位置P1に戻るように、接続体62に対して付勢している。なお、付勢体63による付勢する力は、弾性体43cによる付勢する力よりも大きい。
入力部8は、使用者から対象物をシールする指示を受ける起動指示部(例えばスイッチボタン等)81と、加熱部22a,32aに加熱指示を出力するために、第1シール部2又は接続体62が所定位置に位置したことを検出する加熱指示部(例えばマイクロスイッチ等)82とを備えている。入力部8は、加熱部32aの温度を検出する温度検出部(例えば温度センサ等)83と、第1シール部2(接続体62)の位置を検出する位置検出部(例えば光電センサ、近接センサ等)84とを備えている。
本実施形態に係るシール装置1の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るシール装置1のシール動作について説明する。
初期状態においては、図6及び図7に示すように、コイル部41が停電状態であり、且つ作動部43bが停電状態であるため、第1シール部2は、待機位置P1に位置している。そして、一対のシール部2,3は、上下方向で離間している。このとき、可動体42は、コイル部41による力を受けていない一方、付勢体63により上方への力を受けている。係止体43aは、作動部43bによる力を受けていない一方、可動体42のフック42cに掛止されることにより、付勢体63による上方への力を受けている。
対象物が一対のシール部2,3の間に挿入された後に、起動指示部81が指示を受けると、制御部9がコイル部41及び作動部43bを通電状態にする。これにより、図8及び図9に示すように、可動体42は、コイル部41により下方への力を受けるため、付勢体63の力に反して下方に移動する一方、係止体43aは、作動部43bにより上方への力を受けるため、可動体42を係止することで、可動体42が下方へ移動することを規制する。
この状態においては、第1シール部2は、ノズル動作位置P3に位置するため、一対の押圧部23,33は、ノズル部7と共に対象物を挟んで押圧する。そして、ノズル部7は、対象物に気体を吸入(又は供給)した後、後退することで、対象物及び一対のシール部2,3間から退避する。
ノズル部7が退避した後、制御部9が作動部43bを通電状態から停電状態に切り替える。これにより、図10〜図12に示すように、係止体43aが作動部43bによる力を受けておらず、且つ可動体42がコイル部41により下方への力を受け続けているため、可動体42及び係止体43aは、付勢体63の力に反して、下方に移動する。このとき、加熱指示部82が検出することにより、制御部9が各加熱部22a,32aを加熱させる。
そして、ソレノイド駆動部4は、一対の圧着部22,32が圧接した後も、さらに可動体42を下方に移動させる。これにより、第1シール部2がシール位置P2に位置する際には、平板状の接続体62は、下方に湾曲するように、全体的に弾性変形している。そして、第1シール部2がシール位置P2に位置するため、一対の圧着部22,32は、対象物を挟んで圧着(熱溶着)する。その後、温度検出部83が所定の温度を検出することで、対象物のシールが完了する。
対象物のシールが完了した後、制御部9がコイル部41を通電状態から停電状態に切り替えるため、可動体42がコイル部41による力を受けなくなる。これにより、湾曲状に弾性変形していた接続体62が直線状に復元するため、可動体42は、その弾性力により、ソレノイド駆動部4の残留磁気に抗して上方に移動する。そして、接続体62が付勢体63により力を受けて上方へ移動するため、第1シール部2は、待機位置P1に戻る。
以上より、本実施形態に係るシール装置1によれば、一対の支持部61,61が第1シール部2を支持しており、ソレノイド駆動部4の可動体42に接続されている接続体62が、一対の支持部61,61同士を接続している。これにより、ソレノイド駆動部4の駆動は、接続体62と一対の支持部61,61とを経由して、第1シール部2に伝達される。
ソレノイド駆動部4のコイル部41が通電されることにより、可動体42が移動するため、第1シール部2は、第2シール部3と離間する待機位置P1から第2シール部3とで対象物をシールするシール位置P2に移動する。そして、第1シール部2がシール位置P2に位置する際に、接続体62が弾性変形する。
その後、ソレノイド駆動部4のコイル部41が停電した際に、弾性変形していた接続体62が復元する。これにより、該復元力(弾性力)がソレノイド駆動部4のコイル部41の残留磁気に抗するため、可動体42が通電前の位置に円滑に戻ると共に、第1シール部2が待機位置P1に円滑に戻る。したがって、第1シール部2を円滑に動作させることができる。
また、本実施形態に係るシール装置1によれば、接続体62が平板状に形成されているため、第1シール部2がシール位置P2に位置する際に、接続体62が湾曲して弾性変形する。そして、ソレノイド駆動部4のコイル部41が停電した際に、接続体62が確実に復元するため、可動体42が通電前の位置に確実に戻ると共に、第1シール部2が待機位置P1に確実に戻る。
なお、本発明に係るシール装置は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。本発明に係るシール装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
上記実施形態に係るシール装置1においては、接続体62は、平板状に形成され、全体的に湾曲するように弾性変形する、という構成である。しかしながら、本発明に係るシール装置1は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るシール装置1においては、接続体62は、部分的に弾性変形する、という構成でもよい。斯かる構成の一例が図13に示されている。
図13に示す接続体62は、弾性を有する弾性部62a,62aと、弾性部62aよりも剛性を有する剛性部62b,…とを備えている。弾性部62aは、屈曲するように形成されている。また、弾性部62aは、接続体62における可動体42に連結される部位を挟むように、当該部位よりも外側の位置にそれぞれ配置されている。斯かる構成によれば、第1シール部2がシール位置P2に位置する際に、接続体62は、弾性部62aで弾性変形する。
また、上記実施形態に係るシール装置1においては、付勢体63,63が接続体62を上方に向けて付勢することにより、第1シール部2が待機位置P1に戻る、という構成である。しかしながら、本発明に係るシール装置1は、斯かる構成に限られず、特に、付勢体63は、本発明において必須の構成ではない。例えば、本発明に係るシール装置1においては、第1シール部2は、自重により移動することで、待機位置P1に戻る、という構成でもよい。斯かる構成の一例が図14に示されている。
図14に示すシール装置1は、上記実施形態に係るシール装置1に対して、各構成が上下反対に配置されている、という構成である。斯かる構成によれば、弾性変形していた接続体62が復元することで、可動体42は、その弾性力により、ソレノイド駆動部4の残留磁気に抗して下方に移動する。そして、接続体62が自重により下方へ移動するため、第1シール部2も、下方に移動することにより、待機位置P1に戻る。
また、上記実施形態に係るシール装置1においては、第1シール部2は、回動する、即ち、円弧状の軌道により各位置P1,P2,P3へ移動する、という構成である。しかしながら、本発明に係るシール装置1は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るシール装置1においては、第1シール部2は、所定方向(例えば可動体42の移動方向)に沿って移動する、即ち、直線状の軌道により、各位置P1,P2,P3へ移動する、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係るシール装置1においては、第1シール部2のみが、ソレノイド駆動部4による駆動を受けて移動する、という構成である。しかしながら、本発明に係るシール装置1は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るシール装置1においては、第1及び第2シール部2,3の双方が、ソレノイド駆動部4による駆動を受けて移動する、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係るシール装置1においては、ノズル部7が設けられ、第1シール部2がノズル動作位置P3に位置する、という構成である。しかしながら、本発明に係るシール装置1は、斯かる構成に限られず、特に、ノズル部7は、本発明において必須の構成ではない。例えば、本発明に係るシール装置1においては、ノズル部7が設けられていない構成であって、第1シール部2は、待機位置P1とシール位置P2との2つの位置のみに移動する、という構成でもよい。
また、本発明に係るシール装置1においては、接続体62は、支持部61に連結される(直接的に接続される)という構成でもよく、また、接続体62は、リンク部材等を介在して、支持部61に接続される(間接的に接続される)という構成でもよい。
また、本発明に係るシール装置1においては、接続体62は、可動体42に連結される(直接的に接続される)という構成でもよく、また、接続体62は、リンク部材等を介在して、可動体42に接続される(間接的に接続される)という構成でもよい。
また、本発明に係るシール装置1は、対象物を搬送する搬送装置を備え、該搬送装置は、一対のシール部2,3間に連続的に対象物を搬送し、一対のシール部2,3は、搬送された対象物をシールする、という構成でもよい。要するに、本発明に係るシール装置1は、一対のシール部2,3間に対象物を手動で配置させる構成でもよく、一対のシール部2,3間に対象物を自動で配置させる構成でもよい。
また、本発明に係るシール装置1は、弾性変形していた接続体62が復元する際に、発生する音、振動を抑制する抑制装置を備える、という構成でもよい。例えば、抑制装置として、ショックアブソーバー、ダンパー、防音シート又は防音壁を備えるカバー等が挙げられる。
また、本発明に係るシール装置1は、弾性変形する接続体62の変形量を測定するための測定具を備える、という構成でもよい。例えば、測定具として、ゲージ等が挙げられる。斯かる構成によれば、接続体62の変形量を測定することにより、一対のシール部2,3が対象物を押圧する圧力値を測定(計算)することができる。なお、斯かる変形量が自動的に制御部9に入力され、制御部9が斯かる圧力値を演算し、表示装置(例えばディスプレイ)が演算された圧力値を表示してもよい。
1…シール装置、2…第1シール部、3…第2シール部、4…ソレノイド駆動部、5…装置本体、6…駆動伝達部、7…ノズル部、8…入力部、9…制御部、22…第1圧着部、22a…第1加熱部、23…第1押圧部、24…取付機構、24a…弾性体、31…第2シール本体、32…第2圧着部、32a…第2加熱部、33…第2押圧部、41…コイル部、42…可動体、42a…可動本体部、42b…挿入部、42c…フック、43…第1規制部、43a…係止体、43b…作動部、43c…弾性体、43d…筒状部、43e…孔部、44…第2規制部、51…ベース部、52…第2シール固定部、53…駆動固定部、61…支持部、61a…第1シール固定部、61b…連結部、62…接続体、62a…弾性部、62b…剛性部、63…付勢体、64…案内部、81…起動指示部、82…加熱指示部、83…温度検出部、84…位置検出部、P1…待機位置、P2…シール位置、P3…ノズル動作位置

Claims (2)

  1. 対象物を挟んでシールする第1及び第2シール部と、
    通電されることで直動する可動体を有し、前記可動体を移動させることにより、前記第1シール部を、前記第2シール部と離間する待機位置から前記第2シール部とで対象物をシールするシール位置に移動させるソレノイド駆動部と、
    前記ソレノイド駆動部の駆動を前記第1シール部に伝達する駆動伝達部とを備え、
    前記駆動伝達部は、前記第1シール部を支持する一対の支持部と、前記一対の支持部同士を接続し、且つ前記可動体に接続される接続体とを備え、
    前記接続体は、前記ソレノイド駆動部が停電した際に復元するように、前記第1シール部が前記シール位置に位置する際に弾性変形するシール装置。
  2. 前記接続体は、湾曲して弾性変形するように、平板状に形成される請求項1に記載のシール装置。
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