JP2018052512A - 三角錐形袋の縦形製袋充填機 - Google Patents
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Abstract
Description
このような三角錐形袋の製造装置として、例えば特許文献1に記載された三角錐形ティーバッグの製造装置が提案されている。
そして、上方に位置する第2の溶断接着手段で筒状の素材の下側のティーバッグの頂部と上側のティーバッグの底部を溶着させて切断した後、ティーバッグの2個分の長さに亘って下方に移動させて筒状の素材を降下させ、下側のティーバッグを落下させる。降下した上側のティーバッグに茶葉を充填した後、第1の溶断接着手段によってこのティーバッグの頂部とその上の筒状の素材の底部を溶着させて切断し、ティーバッグを落下させる。
本発明によれば、第一横シーラによって包材の底部とその下側の三角錐形袋の頂部とを加熱シールすると共に切断し、第一横シーラ及び第二横シーラの間隔分だけ第一横シーラ及び第二横シーラを包材の送り方向上方に移動させる。そして、上側の包材内に内容物を充填して第二横シーラでその頂部とその上の包材の底部を加熱シールして切断させる。次いで、第一横シーラ及び第二横シーラをその間隔分だけ包材の送り方向下方に移動させて同一の動作を繰り返す。このように第一横シーラ及び第二横シーラを往復動させることで三角錐形袋を順次製袋できるので、第一横シーラ及び第二横シーラの移動距離が短くて済み縦形製袋充填機の運転速度が速くなり、三角錐形袋を効率的に製造できる。しかも第一横シーラ及び第二横シーラの一方が他方の間を通過することがないので無駄な開き動作をしない。
第一横シーラ及び第二横シーラを往復移動させて包材の送り方向の同一位置で交互に横シールするため、第一横シーラでシールする場合と第二横シーラでシールする場合とで包材の繰り出し量を変更する必要がなく、制御手段による制御が容易になる。
製造する三角錐形袋の幅サイズに応じて第一横シーラや第二横シーラの開き位置を調整できて三角錐形袋や包材を通過でき、三角錐形袋のサイズ変更に対応できる。
第一横シーラ及び第二横シーラを同一の移動機構に支持して同時に往復移動させるので、移動機構を往復動させるだけで第一横シーラ及び第二横シーラを加熱シール位置にそれぞれ選択的に保持できる。
本実施形態による三角錐形袋Fの縦形製袋充填機1について図1により説明する。図1に示す縦形製袋充填機1は、フィルムロール2から繰り出される連続する帯状のフィルムfをバキュームチャンバや複数のローラを介して縦形製袋充填装置3に供給する。この縦形製袋充填装置3では、製造される三角錐形袋F内に内容物を充填するホッパ(図示せず)の下側に、フィルムfの端部同士が重なるように略筒状に成形するガイドとしてのセーラ(フォーマ)5が製袋チューブ6の上部周囲に形成されている。
製袋チューブ6の下方には、略筒状フィルムfで先行して形成された三角錐形袋Fの頂部と後続の筒状フィルムfの底部を同時に加熱シールすると共にカッタで切断する第一横シーラ10及び第二横シーラ11がフィルムfの送り方向に沿って順次開閉可能に配設されている。フィルムfの送り方向における上側に第一横シーラ10が配設され、下側に第二横シーラ11が配設されている。
図2において、上下動可能な基部プレート14の上方に第一横シーラ10が設置され、その下側に第二横シーラ11が設置されている。そのため、基部プレート14の昇降によって第一横シーラ10と第二横シーラ11は一体に昇降する。図3は第一横シーラ10及び第二横シーラ11の要部分解図であり、基部プレート14にはその中央にフィルムfや三角錐形袋Fが通過する中央孔14aが形成されている。しかも、第一横シーラ10と第二横シーラ11は互いに直交する方向に配設されている。
図2及び図3において、基部プレート14の上方に設置される第一横シーラ10は製袋チューブ6の下側に配設され、製袋チューブ6から繰り出される包装筒fに直交する水平面内に包装筒fを挟んで両側に第一横シーラ10のヒータブロック20a、20bが開閉可能に配設されている。
各ヒータブロック20a、20bは摺動枠21と支持枠23にそれぞれ支持され、摺動枠21、支持枠23はその両端部がそれぞれガイドバー22a、22aに設けられている。しかも、摺動枠21はガイドバー22a,22aを摺動可能とするスライド部材を有し、支持枠23はガイドバー22a,22bに固定されて一体に移動する。ガイドバー22a、22aの一端部は固定枠24に連結されている。これら2本のガイドバー22a,22aは基部プレート14の各2個の第一軸受16にそれぞれ摺動可能に支持されている。
また、摺動枠21と固定枠24の間には第一駆動モータM1が設置され、第一駆動モータM1の出力軸には両端に支点を有するレバー19が固定されている。レバー19の両端の支点にはそれぞれクランクアーム26a、26bが連結されている。レバー19の一方の支点は連結されたクランクアーム26aを介して摺動枠21に連結され、他方の支点はクランクアーム26bを介して固定枠24に連結されている。
しかも、第二横シーラ11の加熱シール機構は第一横シーラ10の加熱シール機構と同一構成を備えているため、ガイドバー22b、22bとし、加熱ヒータをヒータブロック28a、28bとし、駆動源を第二駆動モータM2とする以外、その他の各部品は同一符号を用いて説明を省略する。なお、第一横シーラ10のヒータブロック20a、20b間の中心と第二横シーラ11のヒータブロック28a、28b間の中心と基部プレート14の中央孔14aの中心とは、製袋チューブ6と略同軸に配置されていることが好ましい。
第一横シーラ10及び第二横シーラ11のヒータブロック20a、20b、ヒータブロック28a、28bはそれぞれ断面略コの字状に形成され、各端面にそれぞれヒータ部30を有している。ヒータ部30は三角錐形袋Fの頂部をシールする頂部ヒータ部30aと底部をシールする底部ヒータ部30bを有している。
ヒータブロック20a,20b、ヒータブロック28a、28bにおいて、一方の断面略コの字状の溝部31内にはカッタ32が進退可能に収納され、他方の溝部31はカッタ32を受け入れ可能とされている。これによって、三角錐形袋Fの連続する頂部と底部を加熱シールすると同時にその間を切断できる。
昇降機構13において、基部プレート14の一側部近傍には軸部35が設置され、軸部35はその両端に設けたフランジ部36の中心軸周りに正逆回転可能とされている。軸部35には、基部プレート14の両側部に沿って延びる一対のアーム部37が固定され、アーム部37の先端は基部プレート14に設けた支持ピン14bに支承されている。アーム部37は軸部35と一体に回動して上下方向に揺動可能とされている。
また、基部プレート14の下部には複数の基台34と各基台34に摺動可能に支持された摺動ロッド34aとが設置されている。基部プレート14の上下動に応じて摺動ロッド34aが摺動して基部プレート14を支えるようになっている。
そのため、第三駆動モータM3を駆動すると、連結ピン38が回転中心回りに所定角度だけ旋回し、クランクレバー39を所定長さだけ上下動させる。クランクレバー39の上下動によってアーム部37は軸部35を中心に揺動して支持ピン14bを上下動させるため、基部プレート14は長さLの範囲に亘って上下動する。そして、基部プレート14の上下動に応じて基部プレート14に設置された第一横シーラ10及び第二横シーラ11を長さLに亘って上下動させることができる。
しかも、本実施形態では、第一横シーラ10と第二横シーラ11による筒状フィルムfの加熱シールを所定高さの溶着レベルNで行うように制御する。即ち、第一横シーラ10で加熱シールする場合には降下位置であり、第二横シーラ11で加熱シールする場合には上昇位置である。また、これらの加熱シール位置は所定高さの溶着レベルNとなるように、第三駆動モータM3の駆動タイミングを制御手段41で制御する。
また、制御手段41は、三角錐形袋Fの種類や大きさに応じて第一横シーラ10及び第二横シーラ11の開き位置(退避位置)を、筒状フィルムfや三角錐形袋Fが通過できるように適宜の間隔に調整できるようにした。
図6(a)において、昇降機構13は揺動範囲の下端部にあり、この位置で第一横シーラ10のヒータブロック20a、20bは所定高さの溶着レベルNにある。そして、制御手段41の指示による第一駆動モータM1を駆動してヒータブロック20a、20bを閉作動させて、下側の三角錐形袋Fの頂部とその上の筒状フィルムfの底部を加熱シールし且つその間を切断する。
これと同時に製袋チューブ6では、繰り出しベルト9により筒状フィルムfを図6(c)に示す位置まで降下させ、筒状フィルムfからなる三角錐形袋Fの頂部が溶着レベルNの位置に至る。しかも、製袋チューブ6を通して三角錐形袋F内に内容物を充填する。
この位置で、制御手段41により、第二横シーラ11のヒータブロック28a、28bを閉作動させ、内容物が充填された三角錐形袋Fの頂部とその上の筒状フィルムfの底部を加熱シールしその間を切断する。
そして、第一横シーラ10が溶着レベルNの高さに降下した時点で第一駆動モータM1を駆動させてヒータブロック20a、20bを閉作動させて三角錐形袋Fの頂部と筒状フィルムfの底部を加熱シールする。
第一横シーラ10及び第二横シーラ11は同じ溶着レベルでシールされるためフィルム繰り出し量を変更する必要がなく、しかも、フィルムfの側面にデザインや表示をプリントしている場合、三角錐形袋F上のプリント位置がずれない。また、第一横シーラ10と第二横シーラ11が開き作動する際には、三角錐形袋Fや筒状フィルムfの横幅以上に開く動作を行わせて、相互の干渉を防ぐ。
第一横シーラ10及び第二横シーラ11が同一の溶着レベルNの高さ位置で交互に筒状フィルムfを加熱シールするため、フィルムfの繰り出し長さを変更する必要がなく、しかも三角錐形袋Fにおける筒状フィルムfのプリント位置がずれないため、フィルム繰り出しの制御が容易になる。
しかも、昇降機構13は、第一横シーラ10及び第二横シーラ11を基部プレート14の高さの異なる第一軸受16と第二軸受17にガイドバー22a、22bを挿通して直交する方向に保持したため、1つの基部プレート14を往復動させるだけで第一横シーラ10及び第二横シーラ11を所定長さLだけ上下動させて溶着レベルNの加熱シール位置にそれぞれ保持できる。また、第一横シーラ10及び第二横シーラ11の一方が他方の間を通過することがないので無駄な開き動作をしない。
また、セーラ5、製袋チューブ6はフィルムfを例えば略円筒状の筒状フィルムfに形成したが、これに代えて四角筒等の多角筒形状に形成してもよい。いずれの場合も三角錐形袋Fを成形できる。
また、本発明において、フィルムf、筒状フィルムf、三角錐形袋Fは包材に含まれる。また、上述した実施形態では、筒状フィルムfの搬送方向に対して直交する方向に第一横シーラ10と第二横シーラ11を配設したが、本発明は必ずしも筒状フィルムfの搬送方向に対して直交する方向に第一横シーラ10と第二横シーラ11を設置しなくてもよく、傾斜していてもよい。
3 縦形製袋充填装置
6 製袋チューブ
9 繰り出しベルト
10 第一横シーラ
11 第二横シーラ
13 昇降機構
20a,20b、28a、28b ヒータブロック
37 アーム部
41 制御手段
f フィルム、筒状フィルム
F 三角錐形袋
M1 第一駆動モータ
M2 第二駆動モータ
M3 第三駆動モータ
Claims (3)
- 包材の送り方向に交差する方向に横シールするようにした三角錐形袋の縦形製袋充填機であって、
筒状の前記包材を送り方向に交差する方向に加熱シールする第一横シーラと、
前記第一横シーラに対して前記包材の送り方向に干渉しない間隔で配設されていて前記第一横シーラとは略直交する方向に前記包材を加熱シールする第二横シーラと、
前記第一横シーラ及び第二横シーラをその間隔の長さ分前記包材の送り方向に往復動させる移動機構と、
を備えたことを特徴とする三角錐形袋の縦形製袋充填機。 - 前記第一横シーラ及び第二横シーラを前記包材の送り方向の同一位置で横シールするように前記移動機構を往復動制御させる制御手段を、更に備えている請求項1に記載された三角錐形袋の縦形製袋充填機。
- 前記第一横シーラ及び第二横シーラは、前記制御手段によって前記三角錐形袋の大きさに応じて最大開き位置を設定できるようにした請求項2に記載された三角錐形袋の縦形製袋充填機。
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