JP2023114043A - Ultrasonic lateral seal device in bag-making filling machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒状成形された包装材に縦シールが施され、筒状包装材中に供給された物品を挟む前後位置で横シールを施す製袋充填機における超音波横シール装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
横形製袋充填機などの包装機では、原反ロールから引き出されて製袋手段で案内されるフィルム(包装材)は、幅方向の両端縁部が重合されて筒状に成形され、その重合部にフィルムの搬送方向に向けた縦シールを施すと共に、筒状フィルム中へ供給された各物品の前後位置において搬送方向と交差する横シールを施してピロー包装品を得ている。包装機において、超音波シール装置による線状のシール線により横シールが施されたピロー包装品を得る場合は、ホーンとアンビルとによってフィルムを挟持し、ホーンからの超音波振動がフィルムの挟持部に伝達されてフィルムが溶着することで、線状のシール線となる横シールが施される。ホーンとアンビルとによるフィルムの挟持部は、フィルム端縁部の重合方式(合掌貼りや封筒貼り)によって、縦シール部を含んでフィルムが4層で重なる4重の重なり部または3層で重なる3重の重なり部と、縦シール部を含まないフィルムが2層で重なる2重の重なり部との厚みが異なる重合部が存在する。このため、4重または3重の重なり部では、ホーンとアンビルとにより過度な圧力で挟持されてホーンからの超音波振動が伝達されるので、重合部にピンホールができたり、エッジ切れ(シール切れ)が生じたりするシール不良が生ずる一方で、2重の重なり部では密封不足が生じるなど、幅方向の全域に亘って適正にシールできない問題がある。 In a packaging machine such as a horizontal form-fill-seal machine, a film (packaging material) pulled out from a raw roll and guided by a bag-making means is formed into a tubular shape by overlapping both edges in the width direction. In addition to applying vertical seals in the direction of transport of the film to the part, horizontal seals intersecting the transport direction are applied at the front and rear positions of each article fed into the tubular film to obtain pillow-packaged products. In a packaging machine, when obtaining a pillow-packaged product laterally sealed by a linear sealing line by an ultrasonic sealing device, a film is sandwiched between a horn and an anvil, and ultrasonic vibrations from the horn are applied to the sandwiched portion of the film. , and the film is welded to form a horizontal seal that forms a linear seal line. The portion of the film held between the horn and the anvil can be a four-layered portion or a three-layered portion, including the vertical seal portion, depending on the film edge polymerization method (hand-to-hand attachment or envelope attachment). There is an overlapped portion in which the thickness of the overlapped portion differs from that of the double overlapped portion where two layers of films not including the vertical seal portion are overlapped. For this reason, in the overlapped portion of four or three layers, the horn and the anvil are sandwiched by excessive pressure, and the ultrasonic vibration from the horn is transmitted. On the other hand, there is a problem that sealing is not properly performed over the entire width direction, such as insufficient sealing at the double overlapping portion.
前記の問題に鑑み、横シール部の全体に均一に超音波を伝達するため、縦シール部が位置するフィルムの厚みの変化に対応してアンビルに凹みを設けるようにした、いくつかの技術が提案されている。例えば、特許文献1には、飲料用の紙容器を製造するための超音波シール装置として、筒状包装材をホーンとの間で押圧するアンビルを、一部が接触する左アンビルと右アンビルとで構成すると共に、その接触部付近に、押圧時に縦シール部を収容する凹みを設けている。また、左アンビルと右アンビルの横方向の位置を変えることにより、凹みの位置と大きさを変更可能に構成されている。
In view of the above-mentioned problems, several techniques have been developed in which a recess is provided in the anvil in response to changes in the thickness of the film where the vertical seal portion is located in order to transmit ultrasonic waves uniformly throughout the horizontal seal portion. Proposed. For example, in
特許文献1の超音波シール装置は、縦シール部の横方向における位置と幅を検知する検知手段を備え、該検知手段で得た縦シール部の位置と幅の情報から、左アンビルと右アンビルとによる凹みの位置と大きさを、横シール時に調整可能に構成されている。このような対応は、紙を基材としてフィルムが貼り合わされた厚手の複合包装材が採用される飲料用の製袋充填などにおいて、シート状の包装材が巻き出された後に、容器用罫線を施し、包装材の端部どうしを重ねて貼り、その重ねて貼られた部分に縦シールを施して角筒状に成形してから横シール位置まで搬送するようにした包装機では、包装材の蛇行などが生じにくく、従って、そのような対応装置とすることは効果的である。しかしながら、横形製袋充填機では、薄手の包装材が採用され、筒状包装材の中に供給された物品の周囲がフリーとなって案内されるので、横シール位置まで搬送される包装材は蛇行し易い。そして、縦シール部の位置と幅を検知した部位が、横シール位置まで至るまでに筒状包装材の周方向の捩れやよれなどによって、縦シール部の検知部位が変位してしまっており、このため、前記凹みの位置合わせを正確になし得ないといった問題が生じる。そして、縦シール部が凹みに収まらずに4重または3重の重なり部に対応したシールをなし得ず、シール部にピンホールやエッジ切れなどが生じて密封不良となってしまう問題が指摘される。
The ultrasonic sealing device of
本発明は、超音波シールした横シール部にピンホールやエッジ切れなどの密封不良を生じることなく、密封包装が可能な製袋充填機における超音波横シール装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultrasonic horizontal sealing device in a bag-making and filling machine capable of hermetic packaging without causing sealing defects such as pinholes and cut edges in ultrasonically-sealed horizontal sealing portions.
本願の請求項1に係る発明の製袋充填機における超音波横シール装置は、
筒状成形されて縦シールが施された筒状包装材(10)を、該筒状包装材(10)中に供給された物品(12)を挟む前後でホーン(20)およびアンビル(22)により挟持して、筒状包装材(10)の搬送方向と交差する幅方向に横シールを施すと共に切断する製袋充填機における超音波横シール装置であって、
前記アンビル(22)には、前記ホーン(20)における包装材切断位置を挟む前後一対のシール面(34,34)とで筒状包装材(10)を挟持して横シールを施す際に前記ホーン(20)の各シール面(34)と対面して、筒状包装材(10)の幅方向に連続する波形状の突出部(50,52,54)を、前記ホーン(20)におけるシール面(34)の前後幅の範囲内に形成したことを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、横シール時に筒状包装材にはホーンとアンビルとによる加圧力が幅方向に直線状に集中しないので、縦シール部が重なって包装材が3重または4重となる領域と、2重となる領域とに対して適正な超音波振動を与えることができ、包装材の溶着面の軟化・溶融が充分なものとなり、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、筒状包装材において包装材が3重または4重となる領域を収容する凹部をアンビルに設けるものではないので、筒状包装材の蛇行などによって縦シール部が位置ずれした場合においても、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。更に、回転方式の横シール装置の場合に、アンビルの突出部が周回してホーンのシール面とで筒状包装材が挟まれる際に、包装材の全幅方向で一直線状に衝突して加圧されてしまうことがなく、シール加圧力を回転方向に分散して、効果的に横シールを施すことができる。更にまた、アンビルの突出部は、ホーンにおけるシール面の前後幅の範囲内に形成したので、横シール時には突出部がシール面から前後にはみ出すことはなく、超音波振動を包装材の挟持部へ効果的に伝達して、包装材の溶着面の効果的な軟化・溶融を図ることができる。
The ultrasonic horizontal sealing device in the bag making and filling machine of the invention according to
A horn (20) and an anvil (22) are provided before and after sandwiching an article (12) supplied in a cylindrical packaging material (10) which has been cylindrically molded and vertically sealed. An ultrasonic horizontal sealing device in a bag-making and filling machine that clamps and cuts the cylindrical packaging material (10) in a width direction that intersects with the conveying direction,
The anvil (22) has a pair of front and rear sealing surfaces (34, 34) that sandwich the cutting position of the packaging material of the horn (20), and when the cylindrical packaging material (10) is sandwiched and laterally sealed, the The corrugated projections (50, 52, 54) continuous in the width direction of the tubular packaging material (10) facing each sealing surface (34) of the horn (20) are sealed in the horn (20). It is characterized in that it is formed within the front-rear width of the surface (34).
According to the first aspect of the invention, since the pressure applied by the horn and the anvil does not concentrate linearly in the width direction on the cylindrical packaging material during horizontal sealing, the vertical sealing portions overlap and the packaging material is triple or quadruple. Appropriate ultrasonic vibration can be applied to the overlapped area and the doubled area, and the welding surface of the packaging material is sufficiently softened and melted, preventing sealing defects such as pinholes and edge breaks. Lateral sealing can be performed satisfactorily without incurring In addition, since the anvil is not provided with a concave portion that accommodates a region in which the tubular packaging material is triple or quadruple, even if the longitudinal seal portion is displaced due to meandering of the tubular packaging material, etc., A good lateral seal can be applied over the entire length of the width direction of the tubular packaging material. Furthermore, in the case of a rotary type horizontal sealing device, when the projection of the anvil rotates and the cylindrical packaging material is sandwiched between the sealing surface of the horn, it collides in a straight line across the entire width of the packaging material and pressurizes it. It is possible to disperse the sealing pressurizing force in the rotational direction and effectively perform lateral sealing. Furthermore, since the protruding portion of the anvil is formed within the range of the front and rear width of the sealing surface of the horn, the protruding portion does not protrude from the front and rear of the sealing surface during horizontal sealing, and the ultrasonic vibration is transmitted to the holding portion of the packaging material. By effectively transmitting the heat, it is possible to effectively soften and melt the welding surface of the packaging material.
請求項2に係る発明では、前記突出部(54)は、前記筒状包装材(10)における縦シール部(14)が重なって包装材が3重または4重となる第1領域(44)を挟持する部位(56)の山部(56a)または谷部(56b)の間隔(P2)を、前記縦シール部(14)外であって包装材が2重となる第2領域(46)を挟持する部位(58)の対応する山部(58a)または谷部(58b)の間隔(P3)より広くしたことを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、厚みが異なる第1領域と第2領域において、横シール時に、包装材の重なり厚が異なる部位に対応して包装材への加圧力が分散され、高速での包装など、包装条件によっては溶着し難い材質の包装材においても、第1領域および第2領域の夫々の包装材に適度な超音波振動が伝達されて密封した横シール部を形成することができる。
In the invention according to claim 2, the protruding portion (54) is the first region (44) in which the vertical sealing portion (14) of the cylindrical packaging material (10) overlaps to form a triple or quadruple packaging material. The interval (P2) between the crests (56a) or the valleys (56b) of the portion (56) that sandwiches the second region (46) outside the vertical seal portion (14) where the packaging material is doubled is wider than the interval (P3) between the corresponding ridges (58a) or troughs (58b) of the portion (58) that holds the .
According to the second aspect of the invention, in the first region and the second region having different thicknesses, the pressure applied to the packaging material is dispersed corresponding to the portions having different overlapping thicknesses of the packaging material during lateral sealing, and the pressure is applied at high speed. Even in packaging materials that are difficult to weld depending on the packaging conditions, such as packaging, suitable ultrasonic vibrations are transmitted to the packaging materials in each of the first and second regions to form a horizontal seal portion. can.
請求項3に係る発明では、前記突出部(50,52)は、同じ弧状で形成した山部(50a,52a)と谷部(50b,52b)とを筒状包装材(10)の幅方向に連続する波形状としたことを特徴とする。
請求項3に係る発明によれば、同じ弧状の山部と谷部とを連続するよう接続しているので、アンビルの突出部の形成に係る加工が容易となる。また、横シール時の包装材への加圧力を均等化でき、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。
In the invention according to claim 3, the protruding portions (50, 52) are configured such that peaks (50a, 52a) and valleys (50b, 52b) formed in the same arc shape extend in the width direction of the tubular packaging material (10). It is characterized by having a wave shape that continues to.
According to the third aspect of the invention, since the same arc-shaped ridges and troughs are connected so as to be continuous, processing for forming the projecting portion of the anvil is facilitated. In addition, the pressure applied to the packaging material during lateral sealing can be made uniform, and good lateral sealing can be performed over the entire widthwise length of the cylindrical packaging material.
請求項4に係る発明では、前記突出部(50,54)の山部(50a,56a)と谷部(50b,56b)との接続部(50c,56c)は、前記幅方向と直交しない斜面により形成したことを特徴とする。
請求項4に係る発明によれば、横シール時において、溶融したシーラントが一部に留まってしまうことなく効果的に流れ易くなり、シーラントがシール領域に適正に流れて密封シールを施すことができる。
In the invention according to
According to the fourth aspect of the present invention, during lateral sealing, the melted sealant can effectively flow easily without remaining partially, and the sealant can properly flow into the sealing region to form a hermetic seal. .
本発明によれば、横シール時に筒状包装材にはホーンとアンビルとによる加圧力が、幅方向に直線状に集中しないので、縦シール部が重なって包装材が3重または4重となる領域と、2重となる領域とに対して包装材への超音波振動を適正に伝達することができ、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、筒状包装材の蛇行などによって縦シール部が位置ずれした場合においても、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。 According to the present invention, since the pressure applied by the horn and the anvil is not concentrated linearly in the width direction on the cylindrical packaging material during horizontal sealing, the vertical sealing portions overlap and the packaging material becomes triple or quadruple. It is possible to properly transmit ultrasonic vibration to the packaging material to the area and the overlapping area, and to perform good horizontal sealing without causing sealing failure such as pinholes and edge breakage. can. Also, even if the vertical sealing portion is displaced due to meandering of the cylindrical packaging material, etc., it is possible to perform good horizontal sealing over the entire widthwise length of the cylindrical packaging material.
次に、本発明に係る製袋充填機における超音波横シール装置の好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、超音波横シール装置が採用される包装機として横形製袋充填機を例に挙げて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a preferred embodiment of an ultrasonic horizontal sealing device in a bag making and filling machine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments, a horizontal bag-making and filling machine will be described as an example of a packaging machine that employs an ultrasonic horizontal sealing device.
横形製袋充填機(包装機)は、原反ロールから引き出した帯状フィルム(包装材)を、その長手方向両端縁部を合掌状に重合して筒状フィルム(筒状包装材)10として成形する製袋手段と、筒状フィルム10に向けて物品12を所定間隔毎に供給する供給コンベヤと、前記合掌状に重合した筒状フィルム10の重合部にフィルム搬送方向に向けた縦シールを施す縦シール装置と、前記筒状フィルム10の重合部を挟持して縦シール装置に向けて筒状フィルム10を搬送するフィルム搬送手段と、筒状フィルム10中に所定間隔毎に供給された物品12の前後位置で筒状フィルム10を挟持し、フィルム搬送方向と交差する方向(幅方向)に横シール・切断を施す超音波横シール装置と、の夫々を備える。超音波横シール装置では、縦シール装置により重合部に縦シールが施された縦シール部14が袋胴部に折り重なる状態で、筒状フィルム10を横シール・切断する。
A horizontal form-fill-fill-seal machine (packaging machine) forms a tubular film (tubular packaging material) 10 by polymerizing a band-shaped film (packaging material) pulled out from a raw fabric roll so that both edges in the longitudinal direction are joined together. bag-making means, a supply conveyor for supplying the
図1に示す如く、前記超音波横シール装置は、筒状フィルム10の搬送路を挟んで相互に反対方向に回転する一対の回転軸16,18の内の一方の回転軸(第1回転軸)16に配設されたホーン20と、他方の回転軸(第2回転軸)18に配設されたアンビル22と、第1回転軸16に配設された振動発生手段24と、を備える。振動発生手段24は、超音波を発生するコンバータや、超音波を増幅するブースタなどを備え、ホーン20を所定の振幅で超音波振動するよう構成され、前記フィルム搬送手段で搬送される筒状フィルム10を、ホーン20とアンビル22とにより所定圧力で挟持して、超音波振動にて幅方向に横シールを施すよう構成される。一対の回転軸16,18は、幅方向に離間する一対の支持部材26,26に回転自在に支持されて、一対の支持部材26,26の間において、実施例では搬送路を挟んで上側にホーン20が配置されると共に、下側にアンビル22が配置される。また、アンビル22が配設された第2回転軸18は、図示しないサーボモータなどの駆動モータに、歯車機構やチェン-スプロケット機構などの伝達機構28を介して連繋され、駆動モータによってホーン20とアンビル22は相互に反対方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic horizontal sealing device has a pair of
図1、図2に示す如く、前記ホーン20は、周方向に離間して径方向に延出する複数(実施例では180°間隔で2つ)の第1シール部30が設けられ、各第1シール部30の外周面は、ホーン20の回転半径に対応する円弧状に形成されている。また、第1シール部30に、外周面から径方向に凹む凹部32が幅方向に延在するよう形成されると共に、該凹部32を挟んで回転方向の両側に、凹凸のない円弧状のシール面34,34が幅方向に直線状に延びるように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1、図2に示す如く、前記アンビル22は、前記ホーン20の各第1シール部30と対をなす径方向に突出するシールバー36が、周方向に離間してホルダ22aに対して着脱交換可能に設けられる。アンビル22には、径方向に貫通する貫通孔38が、各シールバー36の外周面で開口するよう幅方向に所定長さで形成されており、該貫通孔38内に、切断手段40が径方向に往復移動自在に支持される。各シールバー36には、貫通孔38を挟んで回転方向の両側に、ホーン20における一対のシール面34,34と対をなす一対の対向面42,42が幅方向に延びるように形成されている。対向面42は、アンビル22の回転半径に対応する円弧状に形成されている。図3~図5に示す如く、対向面42には、該対向面42から突出して筒状フィルム10の幅方向に連続して、所定幅の波形状に突出する突出部50が設けられている。突出部50の幅方向の長さは、筒状フィルム10の幅寸法より長く設定されている。そして、搬送中の筒状フィルム10に対してホーン20とアンビル22が回転して、筒状フィルム10中に所定間隔毎に供給された物品12を挟む前後両側において、筒状フィルム10を幅方向の全長に亘ってホーン20のシール面34と突出部50とで筒状フィルム10を挟持し、ホーン20から発せられる超音波振動が挟持部へ伝達されて包装材のシーラントが溶融し、筒状フィルム10の搬送方向と交差して、密封された横シール部が形成される。包装機では、図4(b)に示す如く、前記縦シール装置により合掌状の重合部に縦シールが施された縦シール部14は袋胴部に折り重なるように倒される。そして、超音波横シール装置では、縦シール部14が袋胴部に折り重なることでフィルムが4重となる第1領域44および縦シール部14外でフィルムが2重となる第2領域46a,46bを、シール面34と突出部50とで一度に挟持して横シールする。なお、筒状フィルム10の幅方向の中央で合掌状に重合して縦シールが施された重合部が一側へ倒される構成においては、筒状フィルム10における第1領域44を挟む幅方向の一方および他方に位置する第2領域46a,46bの幅寸法は異なる。また、縦シールが施された重合部が一定幅に形成される構成において、左右の第2領域46a,46bの幅の比は、帯状フィルム10の幅寸法に応じて変化する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記切断手段40は、図2に示す如く、各シールバー側に刃部40aを備えると共に、該切断手段40を径方向に往復移動する図示しない往復動手段に連繋されている。往復動手段は、前記シール面34と突出部50とで筒状フィルム10を挟持するタイミングにおいて切断手段40を作動し、突出部50から径方向に刃部40aが瞬間的に突出して、シール面34と突出部50とで挟持されている筒状フィルム10を横方向に切断するよう構成される。なお、突出部50から突出する刃部40aは、前記ホーン20における筒状フィルム10の切断位置を挟む前後に位置する一対のシール面34,34の間の前記凹部32に非接触で受け入れられる。
As shown in FIG. 2, the cutting means 40 has a
図4に示す如く、前記突出部50は、筒状フィルム10の横シール時において、平面視においてフィルム搬送方向の前後に山部50aと谷部50bとが位置して接続された波形状に形成されて、ホーン20とアンビル22との回転によって筒状フィルム10を横シールする際には、筒状フィルム10を挟んでホーン20のシール面34に対して突出部50は線接触で衝突しないよう構成される。山部50aおよび谷部50bは、何れも弧状に形成されると共に、同一半径R1の円弧による弧状で接続されて接続部50cには直線部を有することなく、同じ弧状で形成した山部50aおよび谷部50bが連続して接続された波形状とされている。このように、山部50aと谷部50bとの接続部50cは、本実施例のように筒状フィルム10の幅方向と直交することなく傾斜する斜面により形成されていることが望ましい。実施例では、接続部50cは、幅方向に隣り合う接続部50c,50cが、フィルム搬送方向の前または後に向けて開放する側に向けて拡開するように傾斜して、シール面34と突出部50との挟持部で溶融したシーラントが一部に留まってしまうことがなく効果的に流れることで、密封不良が生じることなく、良好なシール部を得ることができる。また、突出部50は、対面するホーン20におけるシール面34の幅方向と交差する方向の前後幅の範囲内に形成される。すなわち、突出部50の前後幅(波の山の頂部から谷の底部までの寸法である波部の高さ寸法)L1は、ホーン20のシール面34の前後幅L2(図2参照)より短かく設定されて、筒状フィルム10に横シールを施す際に、ホーン20のシール面34から突出部50が前後にはみ出ないよう構成される。図4、図5に示す如く、前記突出部50は、全幅に亘って対向面42から同じ高さMと幅Nで突出し、その突出端(山の頂部と谷の底部)は、何れも、例えば幅Fが0.1mm程度の幅狭の平坦面を有して該突出端を挟む両側が弧状となる断面形状に形成される。また、突出部50は、該突出部50の前後幅L1、山部50aと谷部50bとの間隔P、突出部50の高さMおよび突出部50の幅N、山部50aおよび谷部50bの半径R1の寸法は、例えば、L1:3.0mm、P:2.5mm、M:0.2mm、N:0.5mm、R1:0.75mmに設定される。
As shown in FIG. 4, when the
次に、実施例に係る横形製袋充填機における超音波横シール装置の作用について説明する。 Next, the operation of the ultrasonic horizontal sealing device in the horizontal bag making and filling machine according to the embodiment will be described.
実施例の超音波横シール装置では、前記ホーン20のシール面34とで筒状フィルム10を挟持するアンビル22の突出部50を、筒状フィルム10の幅方向に連続する波形状に形成したので、筒状フィルム10の横シール時には、幅方向に直線的な圧力が加わることはなく、所定範囲に加圧力が分散されて、第1領域44と、第2領域46とに対して超音波振動を適正に与えることができ、フィルムの溶着面の軟化・溶融が充分なものとなり、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、横シール時に、突出部50がホーン20のシール面34から前後にはみ出ないよう構成してあるので、ホーン20から発せられる超音波振動はシール面34と突出部50とでの挟持部へ効果的に伝達され、包装材のシーラントを効果的に溶融することができる。また、縦シール部14の重なり部の位置に合わせてアンビル22に凹部を設けるものではないので、筒状フィルム10の蛇行などにより縦シール部14が筒状フィルム10の幅方向にずれた(移動した)際にも、ずれの程度によってシール不良が生ずることなく、筒状フィルム10の幅方向の全長に亘って密封されて適正な横シール部を形成することができる。更に、実施例の回転方式の横シール装置では、アンビル22の突出部50が、筒状フィルム10を挟んでホーン20のシール面34に回転方向と直交する方向に直線状に衝突して加圧されることなく加圧力をシール面34の周回方向に分散することで、エッジ切れを招くことなく、より一層効果的に横シールを施すことができる。
In the ultrasonic lateral sealing device of the embodiment, the protruding
また、前記突出部50における山部50aと谷部50bとの接続部50cは、筒状フィルム10の幅方向に対して直交する直線部とすることなく、傾斜させたので、溶融したシーラントが一部に留まってしまうことがなく効果的に流れることで、密封不良が生じることなく、密封性をより高めることができる。突出部50は、同じ円弧となる同一サイズの弧状の山部50aと谷部50bとを筒状フィルム10の幅方向に連続するよう接続して形成しているので、アンビル22の突出部50の形成に係る加工が容易であり、横シール時の包装材への加圧力を、突出部50の前後幅方向(波部の高さ方向)で均等化でき、筒状フィルム10の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。
In addition, since the
(別実施例について)
図6、図7は、アンビル22に設けられる突出部の別実施例を示すものであって、実施例と異なる部分についてのみ説明し、既出の同一部材には同じ符号を付すものとする。
(About another example)
FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the projection provided on the
図6に示す第1別実施例の突出部52は、実施例より山部52aおよび谷部52bの間隔を狭く設定したものであって、山部52aおよび谷部52bは、何れも弧状に形成されている。また、山部52aと谷部52bとの接続部52cは、フィルム搬送方向に直交する直線部により形成される。このような第1別実施例の突出部52においても、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。第1別実施例の構成では、例えば、突出部52の各部の寸法は、突出部52の高さMおよび突出部52の幅Nは前記実施例と同じで、前後幅L3、山部52aと谷部52bとの間隔P1、山部52aおよび谷部52bの半径R2は、L3:2.5mm、P1:2.0mm、R2:1.5mmに設定される。
The protruding
図7に示す第2別実施例の突出部54は、波形の形状が異なる第1連続部56および第2連続部58を、幅方向に連続するように接続したものであって、筒状フィルム10の縦シール部14が重なる前記第1領域44に対応して第1連続部56が位置すると共に、筒状フィルム10の第2領域46に対応して第2連続部58が位置するよう構成される。なお、第1連続部56および第2連続部58は同じ高さで形成される。第1連続部56を構成する山部56aおよび谷部56bの間隔P2は、第2連続部58を構成する山部58aおよび谷部58bの間隔P3より広く設定されている。このように、第1連続部56における単位面積当たりの山部56aおよび谷部56bの数を、第2連続部58における単位面積当たりの山部58aおよび谷部58bの数より少なくすることで、横シール時に筒状フィルム10を横シールする際の、該筒状フィルム10への単位面積当たりの加圧力が、前記第2領域46に対応する第2連続部58より前記第1領域44に対応した第1連続部56の方が低くなるようにしてある。また、第1連続部56は、前記実施例の突出部50と同じ形状に形成されると共に、第2連続部58は、第1別実施例の突出部52と同じ形状に形成される。
A protruding
第2別実施例の突出部54は、横シール時に筒状フィルム10に加わる加圧力を、第2領域46に対応する第2連続部58より、第1領域44に対応する第1連続部56の方が低くなるようにした。これにより、厚みの異なる第1領域44と第2領域46とにおいて、横シール時に筒状フィルム10に加わる加圧バランスが調整されることで、高速での包装など、包装条件によっては溶着し難い材質のフィルムにおいても、第1領域44および第2領域46の夫々の包装材に適度な超音波振動が伝達されて密封した横シール部を形成することができる。なお、第2別実施例の突出部54においても、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。第2別実施例の構成では、例えば、突出部54の各部の寸法は、突出部54の高さMおよび突出部54の幅Nは前記実施例と同じで、前後幅L4、第1連続部56での山部56aと谷部56bとの間隔P2、第2連続部58での山部58aと谷部58bとの間隔P3は、L4:6.0mm、P2:4.5mm、P3:1.0mmに設定される。また、第1連続部56の山部56aおよび谷部56bは、半径R3が2.0mmの弧状に形成されるのに対し、第2連続部58の山部58aおよび谷部58bは、半径R4が1.5mmの弧状に形成される。
The protruding
本例では、厚みが40μで、延伸ポリプロピレン(OP)と無延伸ポリプロピレン(CP)とを積層したOP/CPフィルムを使用し、幅が50mmとなる筒状フィルムについて、実施例構造の超音波横シール装置により、ホーンとアンビルとによるフィルムの挟持圧を0.15~0.2Mpaに設定すると共に、筒状フィルムのカット長さ(カットピッチ)が80mmで、包装速度を300袋/分に設定して横シールを施す試験を行った。また、試験例で使用したアンビルに設けた突出部の各部分の諸元は、以下に示す通りとした。
・突出部の前後幅L1:3.0mm
・山部と谷部との間隔P:2.5mm
・突出部の高さM:0.2mm
・突出部の幅N:0.5mm
なお、実施例、第1別実施例および第2別実施例の説明において、各突出部50,52,54における各部分の例示した前記寸法は、何れも厚みが40μの帯状フィルムを包装対象とする場合で示したものである。
In this example, an OP/CP film having a thickness of 40 μm, in which oriented polypropylene (OP) and non-oriented polypropylene (CP) are laminated, is used. The film clamping pressure between the horn and the anvil is set to 0.15 to 0.2 Mpa by the sealing device, the cut length (cut pitch) of the cylindrical film is set to 80 mm, and the packaging speed is set to 300 bags/minute. Then, a test was conducted in which a lateral seal was applied. Further, the specifications of each part of the projecting portion provided on the anvil used in the test example were as shown below.
・Front-to-back width L1 of the protrusion: 3.0 mm
・Interval P between peaks and valleys: 2.5 mm
・Protrusion height M: 0.2mm
・Width of protrusion N: 0.5mm
In addition, in the description of the embodiment, the first alternative embodiment, and the second alternative embodiment, the above-mentioned dimensions of each part of each projecting
なお、比較例として、平らなシール面を備えたホーンと、シール面に1条または2条で幅方向に直線状に延びるように突出した突出部を設けたアンビルとで包装材を挟持してシールするようにした従来装置において、同一包装条件で横シールを施した場合は、筒状フィルムにおける第1領域に対応する横シール部において、図8に示す如く、ホーンとアンビルとによる挟持部位において溶融したシーラントが、挟持部位外に溶け出すことでフィルムに過度に圧力が加わってエッジ切れが発生した。
これに対し、本実施例によれば、筒状フィルムの第1領域の横シール部では、ピンホールやエッジ切れなどを招くことなく、また第2領域の横シール部は密封シールされ、筒状フィルムの幅方向の全長に亘って密封不良のない良好な横シールが施されていることが検証できた。
As a comparative example, a packaging material was sandwiched between a horn having a flat sealing surface and an anvil having one or two projections extending linearly in the width direction on the sealing surface. In the conventional apparatus for sealing, when lateral sealing is performed under the same packaging conditions, the lateral sealing portion corresponding to the first region of the tubular film, as shown in FIG. The melted sealant melted out of the sandwiched portion, and excessive pressure was applied to the film, resulting in edge breakage.
On the other hand, according to the present embodiment, pinholes and edge cuts are not caused in the laterally sealed portion of the first region of the tubular film, and the laterally sealed portion of the second region is hermetically sealed to form a tubular film. It was verified that good lateral sealing was performed over the entire length of the film in the width direction without sealing failure.
(変更例)
本発明は実施例等の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。また、以下の変更例に限らず、実施例等に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(1) 実施例では、ホーン20およびアンビル22に、シールヘッド30およびシールバー36を2組ずつ設けたが、1組または3組以上であってもよい。
(2) 実施例では、回転軸16,18に設けたホーン20およびアンビル22により横シールを施す回転シール方式としたが、ホーン20とアンビル22とで包装材を挟んでフィルムの搬送方向に移動しつつ超音波シールを施すボックスモーション方式を採用することができる。
(3) 帯状フィルムの端縁部を封筒貼りして縦シール部が形成され、第1領域44が3層で重なった筒状フィルム10を横シールする際のアンビル22にも適用することができる。
(4) 突出部50,52,54の山部50a,52a,56a,58aおよび谷部50b,52b,56b,58bの形状は、弧状に限らず斜面が直線でV字状に交わるよう形成されていてもよい。
(5) 全ての突出部50,52,54についての接続部50c,52c,56c,58cを、シールする包装材の性状や各種包装条件などに対応して筒状フィルム10の搬送方向に沿う方向へ傾斜する構成(筒状フィルム10の幅方向に対して直交しない構成)を採用することができる。また、第2別実施例における第1連続部56の前後幅(波部の高さ寸法=波の山の頂部から谷の底部までの寸法)と、第2連続部58の前後幅(波部の高さ寸法=波の山の頂部から谷の底部までの寸法)とが異なる寸法で形成されるようになっていてもよい。
(6) 包装材として、合成樹脂製のフィルムに限らず、例えば、60μ~80μ程度の厚みで紙を基材としてCPPなどのシーラントフィルムを貼り合わせた複合包装材に適用することもできる。
(7) 縦形製袋充填機や、その他の横形、縦形充填機の横シール装置としても採用することができる。
(Change example)
The present invention is not limited to the configurations of the embodiments and the like, and can be modified, for example, as follows. In addition, without being limited to the following modification examples, various embodiments can be adopted within the scope of the present invention for the configurations described in the examples and the like.
(1) In the embodiment, the
(2) In the embodiment, a rotary sealing method is used in which the
(3) It can also be applied to the
(4) The shape of the
(5) The connecting
(6) The packaging material is not limited to a synthetic resin film. For example, it can be applied to a composite packaging material in which a sealant film such as CPP is attached to a paper substrate having a thickness of about 60 μ to 80 μm.
(7) It can also be used as a horizontal sealing device for vertical bag making and filling machines and other horizontal and vertical filling machines.
10 筒状フィルム(筒状包装材),12 物品,14 縦シール部,20 ホーン
22 アンビル,34 シール面,44 第1領域,46 第2領域,50 突出部
50a 山部,50b 谷部,50c 接続部,52 突出部,52a 山部
52b 谷部,54 突出部,56 第1連続部(第1領域を挟持する部位)
56a 山部,56b 谷部,56c 接続部
58 第2連続部(第2領域を挟持する部位),58a 山部,58b 谷部
P2 第1領域を挟持する部位の山部または谷部の間隔
P3 第2領域を挟持する部位の山部または谷部の間隔
REFERENCE SIGNS
56a peak, 56b valley,
Claims (4)
前記アンビルには、前記ホーンにおける包装材切断位置を挟む前後一対のシール面とで筒状包装材を挟持して横シールを施す際に前記ホーンの各シール面と対面して、筒状包装材の幅方向に連続する波形状の突出部を、前記ホーンにおけるシール面の前後幅の範囲内に形成した
ことを特徴とする製袋充填機における超音波横シール装置。 A cylindrical packaging material that has been formed into a cylindrical shape and subjected to vertical sealing is sandwiched between a horn and an anvil before and after sandwiching an article supplied in the cylindrical packaging material, so that the conveying direction of the cylindrical packaging material intersects. An ultrasonic horizontal sealing device in a bag making and filling machine that performs horizontal sealing and cutting in the width direction,
The anvil has a pair of front and rear sealing surfaces sandwiching the cutting position of the packaging material of the horn, and when the tubular packaging material is sandwiched and transversely sealed, the anvil faces the respective sealing surfaces of the horn. An ultrasonic horizontal sealing device for a bag-making and filling machine, characterized in that a wavy protrusion that is continuous in the width direction is formed within a front-rear width range of a sealing surface of the horn.
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