JP2015500781A - 充填装置 - Google Patents

Abstract

複数の包装リボン（５１）から密閉バッグ（５０）を作製するように構成されたマルチトラック型の充填装置（１）は、包装リボン（５１）の搬送手段（２）と複数の袋詰めステーション（３）とを有する。各袋詰めステーション（３）は、成形手段（４）、シール手段（５）、充填手段（６）、および切断手段（７）を有する。各袋詰めステーション（３）は、リボン（５１）に接触することによって作用してそれを前進方向に駆動するように構成された高摩擦の抵抗面（１６）を含む、シール手段（５）から離れた包装リボン（５１）用の駆動手段（８）を有する。

Description

本発明は、請求項１の前文内で指摘するタイプの充填装置に関する。

従来より、様々な内容物を備えるシール済みパッケージを生産するよう構成された充填装置が知られている。特に、充填装置は、包装シートから始まり最終製品に至るシーケンスで、複数のバッグおよび小袋（ｓａｃｈｅｔ）を成形する。

多くの充填装置は、以下のように動作する。

包装シートが装置の近くに配置され、このシートがリールに巻かれるところから始まり、バッグまたは小袋が作製される。シートはローラから展開されて成形装置およびシール装置に搬送される。この装置により、シートは、シートの主伸張方向に対する横軸およびシート幅に比べてわずかに小さい外周を備えるチューブに巻かれる。チューブに巻かれたシートの前方部分は、相互に合わさってシールされる。それゆえ、シートの主伸張方向に対して縦方向にシールされる。

続いて、縦方向にシールされたシートは、巻かれていたチューブを越えて延在し、横方向にシールされる。横方向シールはその中央で切断され、それにより横方向シールは、１つのバッグの頂部のシールとして機能するとともに、次に続くバッグの底部のシールとして機能する。さらに、頂部のシールが実行されたときに生産品がバッグ内に残るように、底部シールを備えるバッグに生産品が充填される。

このプロセス中、シートの展開は横シールデバイスによって実行され、横シールデバイスは、巻かれたシートの２つ対向し合うフラップを相互にシールするために掴みつつ、展開方向に駆動する。

このような充填装置のおかげで、１センチメートルより小さい幅の一回分の調味料が収容される小袋から１メートルより大きい幅の土壌収納袋（ｅａｒｔｈ−ｈｏｌｄｉｎｇ ｂａｇ）まで、任意のサイズの対象物の多くが袋詰めされる。さらに、充填装置の生産性を向上させるために、マルチトラック型の充填装置が製造されている。

このような装置においては、リールに巻かれているシートが、一連のバッグを作製するように適応された複数のシートまたはリボンに縦方向に分割される。それゆえ、いくつかのバッグが並行に生産され、プロセスが大きくスピードアップする。

上述の公知技術には、いくつかの重大な欠点が存在する。

実際には、マルチトラック型の充填装置は、例えば、数十ｃｍを超える幅全体が大きいシートを展開するように適応していない。この欠点はシートとシート搬送駆動装置との間に発生する高圧力および高摩擦力を原因としておこり、シートの複数の異なる部分上のテンションを一定のレベルに維持できなくなる。したがって、マルチトラック型充填装置は、”スティック”と呼ばれる非常に小さい幅の小袋しか生産できず、また並行に設けられるトラック数が少ない。

さらなる欠点は、小袋が互いにきつく接触した状態でマルチトラック型充填装置から並行に出てくる点である。したがって、バッグ間のスペースがないために、バッグのための特定のシール要素および成形要素をマルチトラック型充填装置の近くに配置することができない。

このような状況を考慮して、本発明の技術課題は、上記の欠点を実質的に解消できるマルチトラック型充填装置を提供することである。

この技術課題の範囲内において、発明の目的のために重要なことは、大きい幅のシートを用いて動作することができ、それにより、大きな幅のいくつかのバッグまたは小さい幅の多数のバッグのいずれかを並行して作製するように適応されたマルチトラック型充填装置を実現することである。

本発明のために別の重要なことは、バックのための特定のシール要素または成形要素を備えるマルチトラック型充填装置を実現することである。

上述の技術課題および特定の目的は、添付の独立クレームに言及された、バッグのためのシール要素または成形要素によって達成される。好ましい実施の形態は、従属クレームによって明らかにされる。以下、本発明の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態の詳細な説明によって明らかにされる。

本発明に係る４−トラック型充填装置の正面図 本発明に係る４−トラック型充填装置の上面図 本発明に係る６−トラック型充填装置の正面図 本発明に係る６−トラック型充填装置の上面図 本発明に係る、異なる充填装置の上面図 本発明に係る充填装置の詳細を示す図 本発明に係る充填装置を用いることによって得られるバッグの概略図

図面を参照すると、本発明に係るマルチトラック式の充填装置が符号１によって示されている。

それは、リール５８に巻回された単一の包装シート５７を縦方向に切断して適切に形成された複数の包装リボンまたはストリップ５１から密閉バッグ５０を形成するように構成されている。

各包装リボン５１は、縦方向５２と、縦方向５２に直交する横方向５３とを定義する。

特に、充填装置１は、図５に示すように、包装リボン５１の横部分をそれ自体に縦方向に折り重ね、横部分の縦方向フラップ５４を互いに重ねてシールし、そしてバッグ５０の下縁５５および上縁５６をシールすることにより、密閉バッグ５０を作製するように構成されている。充填装置１は、手短に言えば、搬送手段２と、複数の袋詰めステーション（ｓａｃｋｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ）３とを有する。袋詰めステーション３それぞれは、成形手段４、シール手段５、充填手段６、切断手段７、および駆動手段８を有する。

より詳細には、搬送手段２は、各袋詰めステーション３に包装リボン５１を前進または送り方向に供給できるように、包装リボン５１を展開する軌道を定義する。

前記手段は、好ましくは装置の残りの部分から構造的に独立したリール−展開ユニット（ｒｅｅｌ−ｕｎｒｏｌｌｉｎｇ ｕｎｉｔ）９を有する。それは、大きい直径と幅とを備える複数のリール５８を動かすように構成されている。例えば、直径は１ｍを超え、幅は１．２５ｍより大きい。それゆえ、ユニット９は、２つのリール交換の間に介在する時間を大きく増加させ、その結果として装置自体の効率を増加させることにより、長期間の自制（ｓｅｌｆ−ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ）を提供することができる。

リール−展開ユニット９は、好ましくは、リール５８の直径を測定するセンサの情報に基づいて動作するサーボ−モータによって積極的に駆動されるリール支持軸９ａを有する。

ユニット９はさらに、複数の搬送ローラからなって、処理待ちの包装シート５７を蓄積し且つそのテンションを調節するように構成されたローラアセンブリ９ｃを有する。

リール−展開ユニット９はさらに、包装シート５７を縦方向に複数の包装リボン５１に、好ましくは４枚または６枚のリボン５１に分割するように構成された縦方向切断ナイフ９ｄを有する。

そして、リール−展開ユニット９は、実質的にカレンダー仕上げを行う、一対の対向し合う引っ張り駆動ローラ９ｅを有する。前記ローラ９ｅは、好ましくは、例えばエラストマーから作製された高摩擦面を備え、またリール−展開ユニット９の下流側へのリボン５１の搬送制御を保証するように構成されている。

搬送手段２はさらに、リール−展開ユニット９の下流側に、転換ユニット（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）１０を有する。転換ユニット１０は、リール−展開ユニット９からリボン５１が出る方向に対して４５度の姿勢で配置されたローラまたはバーからなり、リボン５１を９０度方向転換するように構成されている転換デバイス１０ｂを有する。特に、転換デバイス１０ｂは、リボン５１それぞれに対して存在する。

さらに、各転換デバイス１０ｂのそばに、包装リボン５１の経路長さを微調整するために、方向転換されたリボン５１の展開軌道に沿って移動可能なローラ１０ａが存在する。

そして、搬送手段２は、好ましくは、ステーション３の近くに配置されたテンションローラ１１を有する。それらは、好ましくは、特にエラストマーなどから作製され、高摩擦の外側表面を備える。さらに、それらは、以下により詳しく説明するように、リボン５１のテンションを検出することができる。

搬送手段の下流側に配置された、好ましくはリボン５１の数と同数の袋詰めステーションン３が存在する。

袋詰めステーション３は、好ましくは、主に鉛直方向に延在する。それゆえ、装置１のこの部分におけるリボン５１の縦方向は、鉛直方向にぴったりと一致している。まず第１に、各袋詰めステーション３は、包装リボン５１のための成形手段４を有する。この手段は、リボン５１の横方向の２つの縦方向フラップ５４が重なるように、リボン５１の一方の横部分を縦方向５２に沿って折るように構成されている。

成形手段４は、それ自体は公知であって、下部のチューブの短寸部分内を走行するリボンが５１配置される表面からなるカラー１２を適切に有する。

カラー１２に続く成形チューブ１３の周りにはリボン５１が配置されており、周方向に完全に包んでいるが、２つの縦方向フラップ５４はその周囲の周りを覆わずに相互に対向している。

成形手段４の下流側に、シール手段５が配置されている。この手段は、２つの重なり合う縦方向フラップ５４をシールするように構成された縦シールデバイス１４を有する。このデバイス１４は、熱によってシールを適切に実行する。特に、それは、２つのフラップ５４に対して接触するように、適切な移動手段によって移動するように構成された加熱部分を有する。それは、個々のステーション３用に独立した、温度制御手段と空気圧式移動手段とを適切に備える。それは、さらに、パルスシール手段を有してもよい、すなわち電気加熱を用いてもよい。

シール手段５はまた、所定の縦方向間隔をあけてリボン５１を横方向にシールするように構成された横シールデバイス１５を有する。このデバイス１５も、熱供給によってシールを適切に実行する。特に、それは、成形チューブ１３の後に配置され、好ましくは独立した加熱によって暖められ、縦シールされた後の対向し合う２つの部分に接触するように適切な移動手段によって移動されるように構成された一連の対向バーを有する。それは、全てのステーション３用の単一のサポートに適切に配置されている。それは、さらに、パルスシール手段を有してもよい、すなわち電気加熱を用いてもよい。

横シールデバイス１５に、例えば、四角形底または同種のものを作成する公知のデバイスからなるバッグ成形デバイス５０を配置することができる。

ステーション３は、オープンバッグ、すなわち縦シールとバックの底を形成する横シールとが形成されて上側部分が開いているバッグに対象の製品を充填するように構成された充填手段６（図１ａ）を有する。充填手段６は、それ自体は公知であって、カラー１２および成形チューブ１３を介して製品を導入する。

ステーション３はまた、リボン５１のシール手段５の下流側に切断手段７を有する。この手段は、好ましくは２つの対向し合うカッターからなり、バッグ５０を横方向シール部分で分割する。それにより横方向シール部分は、その後に充填されるオープンバッグの下縁５５と、リボン５１の上記間隔をあけたバッグ５０の上縁５６とを構成する。

最後に、各袋詰めステーション３は、有利に、リボン５１のための駆動手段８を有する。この駆動手段８は、シール手段５から分かれており、好ましくはエラストマーなどから作製された高摩擦の抵抗面（ｄｒａｇｇｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）１６を有し、リボン５１との接触によって相互に作用し、送り方向にリボン５１を引っ張るように構成されている。

特に、駆動手段８は、成形手段４と切断手段７との間に配置されている。より詳細には、この手段は、好ましくは、抵抗面１６がチューブ１３を覆うリボン５１に接触するように、成形チューブ１３に対して配置されている。図４に示す駆動手段８は、好ましくは、ホイール１８によって駆動される履帯１７からなる。それゆえ、履帯の外側表面は、抵抗面１６を構成する。履帯１７は、好ましくは、エラストマー、特に天然ゴムの表面層と、固く頑丈な材料の歯付き内側層とを備える。

履帯１７は、好ましくは、１ｃｍ〜３ｃｍの間の幅を備え、成形チューブ１３の２０度〜３０度の間の角部を覆う。その厚さは２ｍｍ〜１ｃｍの間であり、またその長さは３０ｃｍ〜８０ｃｍの間である。

革新的プロセスにかかる各ステーション３の駆動手段８はさらに、個々のリボン５１のテンションに応じてそれぞれ適切に調節されてもよく、また各履帯１７は、好ましくは単一のサーボ−モータによって駆動される。

装置１はさらに、リボン５１それぞれに対して、個々のリボン５１のテンションをチェックするように構成されたテンションセンサ１９を有する。それらは、例えばテンションローラ１１に設けることができ、ローラ１１の鉛直方向の変位をチェックするように構成されたセンサからなる。代わりとして、それらは、光学読み取り手段または公知の他の手段から構成されてもよい。

その構成について上述されたマルチトラック型充填装置１の動作は以下のとおりである。

装置１は、好ましくは、断続的に一時停止しながらリボン５１を移動させる。まず第一に、リール展開ユニット９は、リール５８の一部分を展開し、ローラアセンブリ９ｃに送り、そして装置１の残りの部分に送る。ローラアセンブリ９ｃ上に配置されたセンサからの情報とリール５８の直径を測定するセンサからの情報の両方を考慮してサーボモータが軸９ｃを動かすことにより、リール５８が展開し、その結果、ローラアセンブリ９ｃが起動する。

包装シート５７は展開され、ナイフ９ｄによって複数のリボンに分割され、そして引っ張りローラ９ｅに向かって搬送される。それゆえ、各リボンは、ステーション３を有するトラックに対応する。

引っ張りローラ９ｅから前方へのリボン５１の展開は、適切に、ステーション３の動作と同期する。特に、移動工程において、リボン５１は、ステーション３に向かって移動される。詳細には、全てのトラック３上の駆動手段８が同時に起動され、各履帯１７が、単一のサーボモータからの動力を受け取る。同時に、引っ張りローラ９ｅが、サーボモータによって適切に起動される。特に、引っ張りローラ９ｅと駆動手段８とが電気軸に接続されることにより、リボン５１が同時にローラアセンブリ９ｃによって引っ張られる。

駆動手段８と引っ張りローラ９ｅとの間の部分において、個々のリボン５１は、引っ張られ、ローラ１０ａによって位置合わせされ、そして転換デバイス１０ｂによって方向転換される。続いて、テンションローラ１１を通過し、ステーション３に到達する。特に、リボン５１が方向転換するため、ステーション３を任意の相互間距離で配置することができる。それゆえ、このステーションにより、成形デバイスまたは駆動手段８およびシールデバイス１５を”四角形底”のために設けることができる。

その結果として、各リボン５１が、それ自身のステーション３に入る。各ステーション３で、各リボン５１は、成形手段４を通過し、シール手段５および切断手段８による次のシール工程に必要な形状にされる。

さらに、問題の部分において、包装材のテンションは、駆動手段８と引っ張りローラ９ｅの間での速度を調整することによって制御される。

移動工程が完了すると、一時停止工程が開始される。それゆえリボン５１が固定され、縦シールデバイス１４が、リボン５１と接触するために空圧移動よって稼動され、そして縦シールを実行する。

同時に、横シールデバイス１５が、包装リボン５１と接触するためにサーボモータによって稼動され、横シールを実行する。

さらに同時に、切断手段７がサーボモータによって駆動され、全てのステーション４において同時に縦方向の切断を実行する。適切に、この工程において、充填手段６によって袋詰めされた製品の測定が行われる。

本発明は、材料を袋詰めするためのまたはマルチトラック型充填装置１を稼動するための新しいプロセスを有する。そのプロセスは、上記の動作を考慮する。

本発明により、重要な利点が実現される。

つまり、駆動手段８の存在により、装置は、卓越した能力を用いて、例えば１．２５ｍを超える重大な幅のシートを使用して作業することができる。

その結果として、装置１は、非常に大きいまたは非常に多数の密閉バッグ５０を並行して作製することができ、それにより、生産性が大きく向上し、例えば公知の装置に比べて４倍または６倍の生産性を示す。

個々のステーション３において得られるバッグ５０の品質は、各トラックにおいて独立して行われるテンション制御によって保証される。

さらに、図１ｂおよび図３に示す２つの構成によれば、リボンが方向転換されるため、ステーション４は間隔をあけることができ、上述したように、大きな要素を導入することができる。

本発明は、独立請求項によって定義される発明の範囲内において変更することができる。全ての細部は等価の要素や材料に置き換えることができ、また形状やサイズは、いかなるものやいかなる大きさでも可能である。

Claims (10)

1. 複数の包装リボン（５１）から密閉バッグ（５０）を得るように構成されたマルチトラック型の充填装置（１）であって、
   包装リボン（５１）それぞれは、縦方向（５２）と、縦方向（５２）と直交する（横方向（５３）とを定義し、
   装置（１）は、複数の袋詰めステーション（３）を有し、
   各袋詰めステーション（３）は、
   包装リボン（５１）の横側部分の２つの縦方向フラップ（５４）が重なるように、包装リボン（５１）の一部の横側部分を縦方向（５２）に沿って折り曲げるように構成された包装リボン成形手段（４）と、
   ２つの重なり合う縦方向フラップ（５４）をシールするように且つ包装リボン（５１）を横方向（５３）に所定の間隔をあけてシールするように構成されたシール手段（５）と、
   縦方向および横方向にシールされた包装リボン（５１）によって形成され、横方向のシールによって構成された底部を備えるオープンバッグに充填する充填手段（６）と、
   包装リボン（５１）の前記所定の間隔において、横方向シールがオープンバッグの底部と密閉バッグ（５０）の頂部閉鎖部とを構成するように、包装リボン（５１）を横方向シールで切断する切断手段（７）と、を備え、
   充填装置（１）がさらに、各包装ステーション（３）に１つの包装リボン（５１）を供給するように、複数の包装リボン（５１）を展開軌道に沿って前進方向または送り方向に搬送する搬送手段（２）を有し、
   袋詰めステーション（３）それぞれが、包装リボン（５１）に接触することによって作用して該包装リボンを前進方向に駆動するように構成された高摩擦の抵抗面（１６）を含む、シール手段（５）から離れた包装リボン（５１）用の駆動手段（８）を有することを特徴とする、充填装置。
2. 駆動手段（８）が、抵抗面（１６）を定義する履帯（１７）を有する、請求項１の充填装置。
3. 駆動手段（８）が、対向し合う履帯（１７）を有する、請求項２の充填装置。
4. 成形手段（４）は、成形チューブ（１３）を有し、且つ包装リボン（５１）を成形チューブ（１３）の周りに包むように構成され、
   抵抗面（１６）が、形成チューブ（１３）に位置する、請求項１から３のいずれか一項の充填装置。
5. 抵抗面（１６）が、エラストマーから作製されている、請求項１から４のいずれか一項の充填装置。
6. 異なる複数の袋詰めステーション（３）の駆動手段（８）は、独立して調整可能である、請求項１から５のいずれか一項の充填装置。
7. 個々のリボン（５１）に対して設けられ、リボン（５１）のテンションを測定するように構成されたテンションセンサ（１９）を有する、請求項１から６のいずれか一項の充填装置。
8. 搬送手段（２）が、包装リボン（５１）の方向を９０度変更するように構成された転換ユニット（１０）を有する、請求項１から７のいずれか一項の充填装置。
9. 搬送手段（２）が、袋詰めステーション（３）の上流側に配置され、駆動手段（８）と同期し、包装リボン（５１）を前方に引っ張るように構成された引っ張りローラ（９ｅ）を有する、請求項１から８のいずれか一項の充填装置。
10. ステーション（３）近傍に配置され、高摩擦の外側表面を備えるテンションローラ（１１）を有する、請求項１から９のいずれか一項の充填装置。

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