JP2017065686A - 製袋充填装置 - Google Patents
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而して、最近では、シール強度を更に高めたい、カット(切断)面を更に綺麗にしたいとの改善要求が強くなっている。
また、包装材の種類が多様化し、従来の横シールアンドカット機構では上手く対応できない包装材も出てきている。
更には、既存のタイプの製袋充填装置では、製袋と充填がスムーズに進行するように完成されているので、横シールアンドカット機構を変更するだけで、その他の機構はそのまま活用できることが望まれる。
また、包装材に応じて、シールとカットを各別に調整できるので、包装材の種類に制限されず、汎用性がある。
更には、既存のタイプの製袋充填装置に適用できる。
シールアンドカットに超音波方式を利用しており、包装材Sとしてはナイロン製不織布、ポリエチレン繊維製不織布等の熱溶着可能なものの使用が想定されている。
また、装置本体3内には包装材送り手段としての対向ローラ9が備えられ、対向ローラ9は2つを一組として上下二組が投入シュート7の背面側に配置されている。
二組の対向ローラ9の上下方向の間には縦シール部11として、超音波ホーン11aと受けロール装置11bの一対が正対して配置されている。また、縦シール部11の下方には、排出シュート13との間に、横シールアンドカットユニット15が配置されている。
この概略的な構成は、製袋充填装置に共通するものである。
符号17、17は一対のユニット壁を示し、この一対のユニット壁17、17は壁面を対向して立設された状態で装置本体3内で固定されている。このユニット壁17、17の間には、一対のガイドシャフト19A、19Bが水平方向に互いに平行に渡設されている。
ガイドシャフト19A、19Bには摺動ブロック21、21がそれぞれ摺動自在に支持されている(但し、ガイドシャフト19B側の摺動ブロック21は隠れて見えない)。摺動ブロック21、21の上面にはU字形連結板23の板面が固定されており、一対の摺動ブロック21、21はこのU字形連結板23を介して連結されている。従って、一対の摺動ブロック21、21は、一対のユニット壁17、17間でガイドシャフト19A、19Bにガイドされながら、左右方向に同期して摺動動作するようになっている。
超音波ホーン25が後側の摺動ブロック21の下側に固定されており、超音波ホーン25の先端側は前方を向いている。一方、U字形連結板23の前側には、受けロール部35(後述)が固定されている。
従って、摺動ブロック21、21が摺動動作すると、超音波ホーン25と受けロール部35が対向状態を維持しながら、左右方向に走行する。
従って、シリンダ駆動によるピストンロッド31の進退動作により、超音波ホーン25〜受けロール部35が、左右方向に往復走行する。この走行により、包装材Sを横断しながらシールとカットの処理が施される。
図4、図5に示すように、U字形連結板23の前側には一対の取付け壁37、37が取付けられている。この一対の取付け壁37、37は壁面が左右方向で対向した状態で固定されている。この取付け壁37、37の間には、一対のガイドシャフト39、39が水平方向に互いに平行に渡設されている。このガイドシャフト39、39は、上記したガイドシャフト19A、19Bと平行な位置関係にある。
符号41は摺動ブロックを示す。この摺動ブロック41には貫通孔が二つ設けられており、ガイドシャフト39、39がそれぞれ通されている。従って、摺動ブロック41は、ガイドシャフト39、39にガイドされて摺動可能となっている。
摺動ブロック41の下側には、二つのシリンダ式直動機構が配設されている。
前面壁45の前側には、シリンダブロック49が取付けられており、そこから出たピストンロッド51を通すために、前面壁45には貫通孔が形成されている。ピストンロッド51はその貫通孔を利用して後方に向かって進退自在になっている。
この受けブロック57に対して、上記したピストンロッド51が通され固定されている。従って、シリンダ駆動によるピストンロッド51の進退動作に追従して、受けブロック57を介して支持プレート53が前後方向に移動する。
前面壁61の前側には、シリンダブロック65が取付けられ、そのピストンロッド67の進退動作に追従して、受けブロック69と共に支持プレート71が前後方向に移動する。
支持プレート71もほぼ長方形をなしており、その一方の短辺側は二つの角部が斜めに切り取られている。この短辺側がロール取付け部73となっている。
支持プレート53はシール側になっており、支持プレート71はカット側になている。
垂下壁83の前面側には、ピニオンギア85が配設されている。
このピニオンギア85にはラックギア87が噛合している。ラックギア87は、一対のユニット壁17、17の間に水平に渡設されており、その歯面が上側を向いている。
垂下壁83の後面側と支持プレート53の下面側には、上記したシャフト89の軸周り回転と連動するギア機構が設けられている。
図6に示すように、シャフト89の後面側から突出する部分に、べベルギア90が取り付けられている。従って、この後面側のべベルギア90は、前面側のピニオンギア85と同軸で連れ回転する。
支持プレート53の下面側には、別のべベルギア91が回転可能に軸支されており、これらのべベルギア90、91は軸方向が垂直に交差した状態で噛合している。
べベルギア91側には、連結ギア93が連れ回転するよう同軸軸支されている。支持プレート53には、他に、べベルギア91側からロール取付け部55側に向かってアイドラギア95、従動ギア97(図5参照)が回転可能に軸支されており、従動ギア97はロール取付け部55に配置されている。
連結ギア93はアイドラギア95と噛合し、アイドラギア95は従動ギア97とも噛合している。
このシール側受けロール99が従動ギア97と連れ回転するよう同軸軸支されている。図6では従動ギア97はシール側受けロール99の裏に隠れて見えなくなっている。
シール面101は、拡大側面図に示すように、平坦になっており、シールに最適な形状となっている。
このカット側受けロール103の外周側のカット面105も、同様に外方に延出している。
カット面105は、鋭角の凸状になっており、カットに最適な形状となっている。
筒状の包装材Sが閉じられ重ね合されて、図7の方向からはライン状に見える。
シール動作の開始位置は、包装材Sに対して左側にある。正対選択手段の切替動作により、シール側受けロール99が超音波ホーン25に対して前後方向で相対するように左右方向の位置が調整され、且つ、超音波ホーン25に対して近接するように前後方向の位置が調整されて、正対した姿勢(=ホーンの先端とロールが接触した状態)になっている。
一方、カット側受けロール103は超音波ホーン25に対して離間するように後退して待機位置に留まっており、超音波ホーン25との間には大きく隙間ができている。
右走行により、充填物Cが充填された筒状包装材Sに、(A)→(B)→(C)に示すように、横シール部Xが形成され、その横シール部Xが右方向に延びていき、最終的には横シール部Xが包装材Sの左端部から右端部に到達する。なお、視認の便宜のために、包装材Sに対して、横シール部Xは実際よりも大きく描画されている。
図8に示すように、正対選択手段の切替動作により、シール側受けロール99が矢印に示すように超音波ホーン25から離れて待機位置にくる。次に、並列した支持プレート53、71が矢印に示すように動いてカット側受けロール103が超音波ホーン25に向かい合う位置にくる。その後、カット側受けロール103が矢印に示すように超音波ホーン25に近づいて正対位置に来て、カット処理可能体制となる。
カット動作は、包装材Sに対して右側から開始する。
図9に示すように、カット動作を開始すると、受けロール部35が矢印に示すように左走行し、超音波ホーン25とカット側受けロール103の間で包装材Sを挟持しながら横移動して、包装材Sを完全に横断する。
左走行により、充填物Cが充填された筒状包装材Sに、(D)→(E)→(F)に示すように、切込み線Yが形成され、その切込み線Yが左方向に延びていき、最終的には切込み線Yが包装材Sの右端部から左端部に到達する。
カット動作の終了後には、縦(下)方向に筒状の包装材Sが送られ、充填物Cが充填される。
この処理と並行して、横シールアンドカットユニット側では、正対切替手段の切替動作により、シール姿勢に戻されるので、再びシールアンドカット動作が実施される。
この繰り返しにより、充填物Cが充填された袋体が連続的に製造されていく。
上記の受けロール部35と同じ構成部分については同じ符号を付すことで説明を省略する。
超音波ホーン25が二つ水平方向に並列されており、先端が同じ方向を向いている。
また、受けロール部107では、カット側受けロール103を挟んで二つのシール側受けロール99(L)、99(R)が配置されている。
従って、製袋の高速化が図れる。
なお、図10では、シール側受けロール99(L)、99(R)は両方とも同じように超音波ホーン25側に進行した位置で示されているが、実際の製袋の際には、使用しない側のシール側受けロール99は、走行の邪魔にならないよう、待機位置にいる。
例えば、袋体の形状には、上記の実施の形態で示した平袋状だけでなく、テトラ状もあるが、横シールアンドカットユニットを回動させることで、テトラ状にも製袋化できる。
7…投入シュート 9…対向ローラ 11…縦シール装置
13…排出シュート 15…横シールアンドカットユニット
17…一対のユニット壁 19…ガイドシャフト 21…摺動ブロック
23…連結板 25…超音波ホーン
27…処理走行用のシリンダ式直動機構 29…シリンダ筒
31…ピストンロッド 33…連結手段 35…受けロール部
37…一対の取付け壁 39…一対のガイドシャフト
41…摺動ブロック 43…シール側垂直移動用シリンダ式直動機構
45…前面壁 47…天壁 49…シリンダブロック
51…ピストンロッド 53…支持プレート 55…ロール取付け部
57…受けブロック 59…カット側垂直移動用シリンダ式直動機構
61…前面壁 63…天壁 65…シリンダブロック
67…ピストンロッド 69…受けブロック 71…支持プレート
73…ロール取付け部 75…平行移動用シリンダ式直動機構
77…シリンダ筒 79…ピストンロッド 81…連結手段
83…垂下壁 85…ピニオンギア 87…ラックギア
89…シャフト 90…(垂下壁側)べベルギア
91…(支持プレート側)べベルギア 93…連結ギア
95…アイドラギア 97…従動ギア 99…シール側受けロール
101…シール面 103…カット側受けロール
105…カット面 107…受けロール
S…包装材 B…袋体 C…充填物
X…横シール部 Y…切込み線
Claims (8)
- 縦方向に送出される筒状の連続した包装材に対して、横方向に往復走行しながらシールアンドカットを施す製袋充填装置において、
往復走行部に、超音波ホーンと、シール側とカット側としてそれぞれの処理用に用意された専用の受けロールと、前記超音波ホーンに対して処理用に正対させる受けロールを選択できる正対選択手段を備え、前記シール側受けロールを利用したシール部の形成後、前記カット側受けロールを利用した前記シール部のカットを実施できる横シールアンドカットユニットが搭載されていることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項1に記載した製袋充填装置において、
シール側受けロールが回転可能になっていることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項2に記載した製袋充填装置において、
往復走行部の走行に連動してシール側受けロールが回転することを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項3に記載した製袋充填装置において、
連動機構として往復走行部側に固定されたラックとシール側受けロール側に固定されたピニオンが噛合したラックアンドピニオン機構が利用されていることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載した製袋充填装置において、
正対選択手段が、処理用に使用しない受けロールを処理用に使用する受けロールより後退させて待機位置までもってくる構成になっていることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項5に記載した製袋充填装置において、
正対選択手段が、前記往復走行部の走行方向に対して平行にピストンロッドが移動するシリンダ式直動機構と、前記往復走行部の走行方向に対してピストンロッドが垂直に移動するシリンダ式直動機構の二つの直動機構の組み合わせにより構成されており、
前記平行移動側のシリンダ式直動機構は全ての受けロールの一体的な移動を実現し、前記垂直移動側のシリンダ式直動機構は複数の受けロールに各別に用意され、互いに独立した受けロールの移動を実現するものであることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項6に記載した製袋充填装置において、
平行移動側のシリンダ式直動機構のピストンロッド側に垂直移動側のシリンダ式直動機構のシリンダブロック側が相対移動不能に取り付けられていることを特徴とする製袋充填装置。 - 請求項1から7のいずれかに記載した製袋充填装置において、
カット側受けロールを挟んで一対のシール側受けロールが配置されていることを特徴とする製袋充填装置。
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