JP2016137923A - 縦形製袋充填包装機の縦シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縦シールの折込み方向を容易に変更でき、この変更に伴う縦形製袋充填包装機の運転停止時間を短縮可能な縦シール装置を提供する。
【解決手段】本発明の縦シール装置は、円筒包材(TF)の両側縁を挟み込んでヒートシールする一対のヒータブロック(２２L，２２R)と、一対のヒータブロックを開閉させるべく、これらヒータブロックにそれぞれ割り当てられた一対のエアシリンダ（４８L，４８R）と、一方のヒータブロックを基準位置に固定するストッパ（５２）とを備え、固定側のヒータブロックに対応した一方のエアシリンダは休止状態にされ、他方のエアシリンダのみが活動可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は縦形製袋充填包装機の縦シール装置に係わり、特にフィンシールの形態の縦シールを形成する縦シール装置に関する。

縦形製袋充填包装機の縦シール装置は、充填チューブを囲む包材の両側縁を固定ヒータブロックと可動ヒータブロックとの間に挟み込んでヒートシールし、これにより、フィンシールの形態の縦シールを形成する。この後、縦シールはその倒れ癖の方向に一致した左右の何れかに折り込みガイドを介して折り込まれ、製袋の外面に重ね合わされる（例えば、特許文献１の図５，図７参照）。なお、縦シールの倒れ癖の方向は可動ヒータブロックの配置によって決定され、可動ヒータブロックの加熱温度は固定ヒータブロックの場合よりも高い。

特開2004-196350号公報

特許文献１の縦シール装置の場合、縦シールの折り込み方向を選択可能とするために、固定及び可動ヒータブロックは１つのヒータユニットとし、このヒータユニットの上下の向きを逆にすることで、固定及び可動ヒータブロックの左右の配置が変更可能となっている。
しかしながら、縦シール装置が稼働されていて固定及び稼働ヒータブロックの温度が高い状態にあれば、これらヒータブロックが冷めるのを待って、ヒータユニットの上下の向きを逆にせざるを得ず、縦シールにおける折り込み方向の切り換えには長い時間を要している。

また、ヒータユニットの上下の向きが逆にされると、固定及び可動ヒータブロックへの給電ラインや、可動ヒータブロックのアクチュエータが例えばエアシリンダであれば、このエアシリンダに対する圧縮空気の給排ラインの引き回しにも変更が要求され、前記切り換えに係る作業を複雑にし、このことも、前記切り換えに要する時間を長くする。

本発明は前述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは縦シールの折込み方向を容易に変更でき、この変更に伴う縦形製袋充填包装機の運転停止時間を短縮することができる縦シール装置を提供することにある。

前述の目的は、本発明に係る縦形製袋充填包装機の縦シール装置によって達成され、この縦シール装置は、充填チューブの軸線方向に沿って延び、円筒状包材の両側縁を挟み込んでヒートシールする一対のヒータブロックと、各ヒータブロックのそれぞれに割り当てられ、対応する側の一方のヒータブロックを他方のヒータブロックに対して接離させる接離運動を可能にする一対のアクチュエータと、
一方のアクチュエータを活動可能にすることで該アクチュエータに対応した側のヒータブロックを可動ヒータブロックとし、他方のアクチュエータを休止状態とすることで該アクチュエータに対応した側のヒータブロックを固定ヒータブロックとする切り換え手段と
を備える（請求項１）。

前述の縦シール装置によれば、一対のアクチュエータ及び切り換え手段を備えているので、縦シールの折り込み方向に応じて一対のヒータブロックのうちの一方が固定ヒータブロック、そして、その他方が可動ヒータブロックとして選択可能である。この場合、固定ヒータブロックに対する可動ヒータブロックの接離運動は、可動ヒータブロックに割り当てられたアクチュエータによって実施される。

好ましくは、一対のアクチュエータはそれぞれ複動型のエアシリンダであり、切り換え手段は、固定ヒータブロック側にて取り外し可能に設けられ、固定ヒータブロックの接離運動を不能にするストッパを含む（請求項２）。この場合、ストッパは固定ヒータブロックを基準位置に固定し、休止状態のアクチュエータがエアシリンダであるとしても、固定ヒータブロックの基準位置は高い再現性でもって達成される。

更に、このようなストッパは、休止状態にあるエアシリンダの伸縮ストロークでみて、該伸縮ストロークの中間位置にて休止状態にあるエアシリンダの収縮動作を不能にし、この際、休止状態にあるエアシリンダは収縮動作の過程で休止しているのが好ましい（請求項３）。この場合、休止状態にあるエアシリンダは、ストッパを介して固定ヒータブロックを基準位置に保持するので、縦シールのシール位置が安定する。
更にまた、切り換え手段は、エアシリンダのそれぞれに割り当てられ、ストッパの介在を検出するセンサを更に含むことができ（請求項４）、このようなセンサは、縦形製袋充填包装機の稼働に先立ち、ストッパの配置を確認するうえで役立つ。

請求項１〜４に係る本発明の縦シール装置は、縦シールの折込み方向を容易に変更でき、この変更に伴う縦形製袋充填包装機の運転停止時間を短縮可能である。

縦形製袋充填包装機を示す概略斜視図である。 縦シールの右折り込みに適用された本発明の一実施形態に係る縦シール装置の概略平面図である。 図２に示す縦シール装置を一部破断して示す概略正面図である。 縦シールの左折り込みに適用された本発明の一実施形態に係る縦シール装置の概略平面図である。 図４に示す縦シール装置を一部破断して示す概略正面図である。 縦シールの折り込み方向を半自動的に切り換え可能する概略的なブロック構成図である。

図１を参照すれば、縦形製袋充填包装機は充填チューブ１０を備え、該充填チューブ１０は鉛直方向に延び、その上端から充填物品の投入を受けることができる。充填チューブ１０の上部にはフォーマ１２が取り付けられ、このフォーマ１２は充填チューブ１０をその後方から取り囲むような形状を有する。

フォーマ１２の後方には包材Ｆの繰り出し経路１４が延び、この繰り出し経路１４は多数のガイドローラによって規定され、包材ロールＲに接続されている。包材ロールＲはリール１６に包材Ｆを巻回したものであり、包材Ｆは熱収縮性フィルムからなる。包材ロールＲから繰り出された包材Ｆはフォーマ１２まで導かれ、このフォーマ１２を通過する際に充填チューブ１０を囲むような円筒状に形成され、そして、この円筒状包材Ｆの両側縁はフィン形態にして互いに重ね合わされる。このような円筒状包材TFは充填チューブ１０に沿い下方に向けて延び、充填チューブ１０の下端から引き出されている。

充填チューブ１０の外側には例えばサクションタイプの一対のフィードベルト１８が配置されており、これらフィードベルト１８は充填チューブ１０の下端部にて、充填チューブ１０の直径方向（充填チューブ１０の左右方向）に互いに離間している。なお、図１には一方のフィードベルト１８のみが示されている。このような一対のフィードベルト１８は円筒状包材TFを吸着でき、そして、この吸着状態で互いに連動して間欠的に走行する。それ故、円筒状包材TFは一定の長さ毎に充填チューブ１０に沿い間欠的に繰り出される。

また、充填チューブ１０の外側には縦シール装置２０が配置され、この縦シール装置２０は充填チューブ１０の周方向でみて一対のフィードベルト１８間の中央に位置付けられている。縦シール装置２０は開閉可能な一対のヒータブロック２２を含み、これらヒータブロック２２はフォーマ１２の直下から充填チューブ１０の軸線に沿って延びている。

一対のヒータブロック２２がこれらヒータブロック２２間に所定のギャップを確保した開位置にあるとき、円筒状包材TFの両側縁は前述の間欠的な繰り出しに伴い一対のヒータブロック２２間のギャップを通過する。これに対し、一対のヒータブロック２２が閉位置にあるとき、一対のヒータブロック２２は円筒状包材TFの両側縁を挟み込んでヒートシールし、フィンシールの形態の縦シールLSを形成する。この時点で、円筒状包材TFはその周方向でみて完全に閉じられる。それ故、円筒状包材TFの間欠的な繰り出し及び一対のヒータブロック２２の開閉作動が繰り返されることで、円筒状包材TFから完全なチューブＴが連続的に成形される。

更に、充填チューブ１０の下方には横シール装置２４が配置され、この横シール装置２４もまた一対のヒータブロック２６を含む。これらヒータブロック２６は水平に配置され、チューブＴの間欠的な繰り出しに伴い開閉される。
具体的には、チューブＴの間欠的な繰り出しが実施される度に、一対のヒータブロック２６は閉作動してチューブＴを挟み込む閉位置に位置付けられる。この閉位置にて、一対のヒータブロック２６はチューブＴをその横断方向にヒートシールし、チューブＴに横シールCSを形成する。

このような横シールCSの形成時、チューブＴの縦シールLSもまた一対のヒータブロック２６間に部分的に挟み込まれ、横シールCSに重ね合われた状態でシートシールされる。ここでの縦シールLSの挟み込みを確実にするために、充填チューブ１０の下端と横シール装置２４との間には縦シールLSの左側に折り込みガイド２８が配置されており、この折り込みガイド２８は縦シールLSを案内しながら図示されているように右側に折り込む。

詳しくは、図１の例では、縦シール装置２０の一対のヒータブロック２２のうち、左側のヒータブロック２２が固定で、右側のヒータブロック２２が可動し、固定のヒータブロック２２に対して可動のヒータブロック２２が接離することで、一対のヒータブロック２２は開閉作動し、この場合、可動のヒータブロック２２の加熱温度は固定のヒータブロック２２の場合よりも高い。このような温度差は縦シールLSが縦シール装置２０の下方に抜け出た後、縦シールLSに可動のヒータブロック２２側である右向きの倒れ癖を付与する。それ故、このような倒れ癖を縦シールLSが有することで、前述の折り込みガイド２８は縦シールLSの折り込みを確実なものにする。

なお、一対のヒータブロック２６のうちの一方は切断ナイフ（図示しない）を内蔵し、その他方のヒータブロック２６は切断ナイフのための逃げ溝（図示しない）を有することができる。この場合、横シールCSの形成が完了した後、一対のヒータブロック２６が開位置に復帰する前に、切断ナイフは一方のヒータブロック２６から他方のヒータブロック２６の逃げ溝内に突出し、横シールCSを上下に切断する。

前述の横シールCSの形成及び切断は前述した充填物品の投入動作と交互に実施され，この結果、図１に示されるように横シール装置２４から充填物品を収容した個々のパックＰが排出され、このパックＰは下方に投下される。ここで、横シールCSの切断は、該横シールCSを今回製造されたパックＰのトップシール部TSと、次回に製造されるパックＰのボトムシール部BSとに分割する。

次に、本発明の一実施形態に係る縦シール装置２０に関して更に詳述する。
図２に示されるように縦シール装置２０は支持アーム３０を備え、この支持アーム３０は充填チューブ１０の手前側にて該充填チューブ１０を横断する方向に水平に延びている。支持アーム３０は支持軸３２を介して支持ビーム（図示しない）に取り付けられ、支持軸３２を中心として水平面内にて図２中の矢印Ｃの方向に回動可能である。また、支持アーム３０と支持軸３２との間の締結又はその解除は開閉レバー３４によって可能である。

支持アーム３０には板状をなした左右一対の支持ブラケット３６が備えられ、これら支持ブラケット３６は充填チューブ１０を挟むようにして離間し、充填チューブ１０に向けて支持アーム３０から突出している。図３を参照すればより明らかなように、支持ブラケット３６間には上下一対のガイドロッド３８が架け渡され、これらガイドロッド３８には左右一対のヒータマウント４０がスライダ４２を介してそれぞれ取り付けられている。

左側のヒータマウント４０にはヒータブロック２２Lが取り付けられ、右側のヒータマウント４０にヒータブロック２２Rが取り付けられている。それ故、これらヒータブロック２２L，２２Rは上下のガイドロッド３８に沿い互いに接離する方向に往復動自在である。
なお、ヒータブロック２２L，２２Rは電気的なヒータや温度センサ、また、必要に応じてヒートパイプが内蔵され、ヒータへの給電はヒータブロック２２L，２２Rの下端にそれぞれ取り付けられた給電ソケット４４を介して可能となっている。また、温度センサからの温度信号は信号ケーブル４６を介して取り出すことができる。

更に、前述した一対の支持ブラケット３６にはアクチュエータとしてのエアシリンダ４８L，４８Rがそれぞれ取り付けられている。これらエアシリンダ４８L，４８Rは複動型であって、その支持ブラケット３６を貫通した出力ロッド５０を有し、これら出力ロッド５０は対応する側のヒータマウント４０に接続されることで、ヒータブロック２２L，２２Rにそれぞれ割り当てられている。即ち、エアシリンダ４８L，４８Rはその出力ロッド５０を伸縮させることで、ヒータマウント４０を介して対応する側のヒータブロック２２L，２２Rをガイドロッド３８に沿って往復動させることができる。
なお、エアシリンダ４８L，４８Rは圧縮空気源及び切り換え弁等を含む圧空ラインに接続されているが、この圧空ラインは省略されている。

前述したように左側のヒータブロック２２Lが固定して使用される場合、図２及び図３に示されるようにヒータブロック２２L側のヒータマウント４０とエアシリンダ４８L側の支持ブラケット３６との間に取り外し可能にしてストッパ５２が装着され、このようなストッパ５２はエアシリンダ４８Lにおける出力ロッド５０の収縮動作を不能にし、ヒータブロック２２Lを基準位置に固定し（図２参照）、一方、エアシリンダ４８Rのみが活動可能にされる。この際、エアシリンダ４８Lは収縮動作の過程にて休止した状態にあり、支持ブラケット３６とヒータマウント４０との間にてストッパ５２を押圧状態で保持する。

それ故、固定側のヒータブロック２２Lはストッパ５２によって決定される基準位置に安定して保持されるので、これらヒータブロック２２L，２２R間にて円筒状包材TFの両側縁が挟み込まれる位置、即ち、シール位置が一定になり、縦シールLSを高い品質で形成可能になるとともに、シール位置の位置決め制御も容易である。
この場合、前述の説明から明らかなようにヒータブロック２２Lの下端には取り付け具５４を介して折り込みガイド２８が取り外し可能に取り付けられ（図３参照）、この折り込みガイド２８は縦シールLSを右に折り込む。

前述の縦シール装置２０は縦シールLSを右に折り込むことを前提としてストッパ５２が装着されているが、縦シールLSを左に折り込むには、ストッパ５２がヒータブロック２２L側から取り外され、取り外されたストッパ５２は図４及び図５に示されるように、ヒータブロック２２R側の支持ブラケット３６とヒータマウント４０との間に装着される。この場合、ヒータブロック２２Rが固定側、そして、ヒータブロック２２Lが可動側となり、エアシリンダ４８Rは前述のエアシリンダ４８Lと同様に収縮動作の過程で休止され、エアシリンダ４８Lのみが活動可能となる。

ここでもストッパ５２及びエアシリンダ４８Rは互いに協働し、前述のヒータブロック２２Lでの場合と同様にヒータブロック２２Rを基準位置に安定して固定し（図４参照）する。なお、図５に示されているように、折り込みガイド２８は前述の場合とは異なり、ヒータブロック２２Rの下端に取り付け具５４を介して取り付けられる。
このような縦シール装置２０でも、高い品質の縦シールLSを同様に形成でき、そして、形成された縦シールLSを左に確実に折り込むことができる。

従って、本発明の縦シール装置２０によれば、ストッパ５２の装着や、一方のエアシリンダ４８を休止状態にするだけの簡単な切り換え作業でもって縦シールLSの折込み方向（倒れ癖）を容易に変更できる。この結果、切り換え作業に要する時間、つまり、縦形製袋充填包装機の運転停止時間が大幅に短縮される。

更に、本実施形態では、縦シール装置２０での縦シールLSの折込み方向の切り換えを半自動化するため、左右一対の近接センサ５６L，５６Rが備えられており、これら近接センサ５６L，５６Rは例えばエアシリンダ４８L，４８に取り付けられている（図２，４参照）。図６に示されるように近接センサ５６L，５６Rはコントローラ５８に電気的に接続され、このコントローラ５８は縦シール装置２０を含む包装機全体の動作を制御するものである。

近接センサ５６L，５６Rはその近傍にストッパ５２が装着されていれば、そのストッパ５２を検出し、検出信号をコントローラ５８に送信する。コントローラ５８は受け取った検出信号に基づき、ストッパ５２が左右の何れに装着されているのかを判別し、エアシリンダ４８L，４８Rの一方を前述したように休止状態にし、そして、エアシリンダ４８L，４８Rの他方を活動可能にする。

それ故、本実施形態の場合、ストッパ５２及びコントローラ５８は縦シールLSの折込み方向（倒れ癖）を切り換えるための切り換え手段を構成する。
このような近接センサ５６L，５６Rの存在はストッパ５２の配置を容易に確認可能とし、これにより、ストッパ５２の装着を忘れて縦形製袋充填包装機が稼働されることがなく、不良のパックＰが不所望に製造されるのを回避できる。

本発明は上述の一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、ヒータブロック２２の接離運動にはエアシリンダに限らず、送りねじやリンク機構等の種々のタイプのアクチュエータを使用でき、また、ストッパはアクチュエータ又ヒータブロックの両方向に関してその作動及び移動を阻止するものであっても良い。更に、ストッパの検出にも、近接センサに限らず、種々のタイプのセンサが使用可能であることは言うまでもない。

１０ 充填チューブ
２０ 縦シール装置
２２L，２２R ヒータブロック
４８L，４８R エアシリンダ（アクチュエータ）
５２ ストッパ（切り換え手段）
５６L，５６R 近接センサ
５８ コントローラ（切り換え手段）
TF 円筒状包材
LS 縦シール

Claims (4)

1. 縦形製袋充填包装機における充填チューブの近傍に配置され、前記充填チューブを囲む円筒状包材の両側縁をフィンシールの形態の縦シールに形成する縦シール装置において、
   前記充填チューブの軸線方向に沿って延び、前記両側縁を挟み込んでヒートシールする一対のヒータブロックと、
   前記各ヒータブロックのそれぞれに割り当てられ、対応する側の一方のヒータブロックを他方のヒータブロックに対して接離させる接離運動を可能にする一対のアクチュエータと、
   一方のアクチュエータを活動可能にすることで該アクチュエータに対応した側のヒータブロックを可動ヒータブロックとし、他方のアクチュエータを休止状態とすることで該アクチュエータに対応した側のヒータブロックを固定ヒータブロックとする切り換え手段と
   を具備したことを特徴とする縦形製袋充填包装機の縦シール装置。
2. 前記一対のアクチュエータはそれぞれ複動型のエアシリンダであり、
   前記切り換え手段は、前記固定ヒータブロック側にて取り外し可能に設けられ、前記固定ヒータブロックの接離運動を不能にするストッパを含む請求項１に記載の縦形製袋充填包装機の縦シール装置。
3. 前記ストッパは、前記休止状態にあるエアシリンダの伸縮ストロークでみて、該伸縮ストロークの中間位置にて前記休止状態にあるエアシリンダの収縮動作を不能にし、この際、前記休止状態にあるエアシリンダは収縮動作の過程で休止している請求項２に記載の縦形製袋充填包装機の縦シール装置。
4. 前記切り換え手段は、前記エアシリンダのそれぞれに割り当てられ、前記ストッパの介在を検出するセンサを更に含む請求項３に記載の縦形製袋充填包装機の縦シール装置。

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