JP2820528B2

JP2820528B2 - 高速コンタクトシーラー

Info

Publication number: JP2820528B2
Application number: JP2501222A
Authority: JP
Inventors: ジエイエヴアンズ，アルフレツド; イーウイトルシー，トーマス; ジエイメイ，デニス; ケイチエン，グラント; ピーブリンソン，エドワード
Original assignee: デラウエアキヤピタルフオーメーシヨンインコーポレイテツド
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: US5085036B1; AU629882B2; DE68918268T2; DK169490A; JPH03502319A; AU4667989A; DE68918268D1; DK169490D0; EP0396737B1; BR8907170A; EP0396737A1; ES2020034A6; WO1990005627A1; AR244615A1; US5085036A; DK173713B1

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、有限長の、柔軟なフラットフィルムから管
状のフィルム長尺物を製造するための装置、より詳しく
は高速コンタクトシーラーに関する。

肉製品、特にソーセージのような消費製品はチャブパ
ッケージとして知られた長尺の有底管内で製造される。
チャブおよび類似の容器は充填された長尺のフィルム管
から連続的に形成されてきた。長尺のフィルム管はロー
ル長の柔軟なフラットフィルムから機械により製作され
てきた。このような従来の機械は有用ではあったが、高
速性能に限界があった。

フラットフィルムから閉じられたフィルム製品を製作
するための公知の機械は間欠的な加熱ユニットを包含
し、フラットフィルムか成形肩上で成形されてシームの
重なったロールドフィルムとされ、次にロールドフィル
ムは運動を止められる。フィルム休止とともに加熱がバ
ーがフィルムのシームに支持されるようにもたらされ
る。加熱バーはシームをシームする。かかる加熱の後フ
ィルムは、シールされていない次の区分のフィルムがま
た加熱に供されるような距離だけ前進せしめられる。

発明の要約主要な面においては本発明は有限長の柔軟な、フラッ
トフィルムから長尺な閉じられたフィルム製品を製作す
るたの改善された装置から成る。この装置は、（ａ）支
持フレーム、（ｂ）成形部材、（ｃ）フィルム成形カラ
ー、（ｄ）搬送手段および（ｅ）ヒートシール手段を組
合せて備えている。成形部材は１端でフレームによって
支持され、かつ片持ちビームとしてほぼ水平に延びてい
て、しかも軸線を規定する。また成形部材はPTFEコーテ
ィングを施されている。フィルム成形カラーは成形部材
の１区分を包囲していて、しかも成形部材の囲りでフィ
ルムを成形し、かつフィルムのフラットスリップのサイ
ドを一方が他方の上になるように折りたたむように構成
されており、このようにしてシームを形成する。搬送手
段はフレームに取付けられており、かつ閉じられたフィ
ルム製品を成形部材上の軸線方向に搬送するための手段
である。ヒートシール手段はフレームに取付けられてお
り、かつ熱と圧力をファルムへ移し、かつ成形部材上を
フィルムと同時にシームを移動させるためにシールに係
合するようにシール上で位置決め可能である。

本発明の主要な目的は、これまで達成されなかった、
製品約152.4m/分（500フィート／分）を含む速度が可能
である装置である。

本発明のこれらやその他の目的、面および利点は以下
の通り本発明の優れた実施例との関係で“優れた実施例
の詳細な説明”の項において説明される。

図面の簡単な説明以下の優れた実施例の詳細な説明では本発明の２つの
優れた実施例が記述される。これらの２実施例は添付図
面に図示されている。図面はそれぞれ以下の通りであ
る：第１図は第１の優れた実施例の装置の側面図；第２
図は第１の優れた実施例の装置の平面図；第３図は第１
の優れた実施例の装置の出口端を見た図；第４図は第１
の優れた実施例の装置の略示斜視図；第５図は第１の優
れた実施例の装置によって取扱われたフィルムから形成
された製品の図；第６図は装置によってシールされたシ
ームを示すために中身を取除いた第５図の製品の横断面
図；第７図は第１の優れた実施例の装置の成形管−充填
管ジョイントの展開斜視図；第８図は第１の優れた実施
例のフィルム張力調節装置の、第９図の８−８線に沿っ
た断面図；第９図は第１の優れた実施例のフィルム張力
調節装置の斜視図；第10図は第１の優れた実施例を、こ
の第１の優れた実施例と組合せて使用された回転式スタ
ッフィング機械と同期するために第１の優れた実施例で
採用されたフラグとアイマークの３つの斜視図であり、
第10図の一番上の図はフラグとマークとが同期状態にあ
る図、第10図の中央の図はフラグとマークとが、第８図
と第９図のフィルム張力調節装置からのドラグをより少
なくする必要のある状態にある図、第10図の一番下の図
はフラグとマークとが、ドラグをより大きくする必要の
ある状態にある図；第11図は第１の優れた実施例の成形
管、ヒートシールユニット、搬送機構の部分斜視図；第
12図は第１の優れた実施例のヒートシールユニット、搬
送機構、フィルム前進機構の部分斜視図；第13図は本発
明の第２の、より優れた実施例の、第１図と同様の側面
図；第14図は第２の優れたは実施例のヒートシールユニ
ットの支持構造を破断し、部分的に断面して示した図；
第15図は第２の優れた実施例のヒートシールユニットの
ばね負荷された支承ブロックの部分側面図；第16図は第
２の優れた実施例の成形管を取巻いたフィルムの断面
図；第17図は本発明の第２の優れた実施例の成形管−充
填管ジョイントの、第７図に相当する展開斜視図；第18
図は第２の優れた実施例のフィルム張力調節装置の、第
９図と同様の断面図；第19図は第２の優れた実施例のフ
ィルム張力調節装置の内リングの側面図；第20図は第10
図の内リングの端面図；第21図は本発明の第２の優れた
実施例のフィルム前進機構の閉ループベルトの断面図で
あり、該ベルトの優れたシャーリングフィンガの形状を
示した図；第22図は第１と第２の優れた実施例のアイド
ラローラ調節機構および本発明の第２の優れた実施例の
ドットスキャナの詳細な斜視図；第23図は第１と第２の
優れた実施例のプレート26に配属されたプレート合わせ
ピンとトグルクランプの詳細な斜視図；第24図は第２の
優れた実施例のフィルム装填兼調節機構を破断して示し
た端面図；第25図は第24図の機構を破断して示した側面
図である。

優れた実施例の詳細な説明第１図に関して述べると、本発明の第１の優れた実施
例は有限長の柔軟なフラットフィルム13から閉じられた
フィルム製品を製作するための改良された装置10の１例
である。その装置は次のものを組合せて備えている、す
なわち（ａ）支持フレーム12;（ｂ）１端でフレーム12
によって支持された、片持ちビームとしてほぼ水平に延
びていて、しかも軸線15を規定する成形部材14;（ｃ）
成形部材14の区分を取巻いたフィルム成形カラー16、こ
のフィルム成形カラー16はフィルム13のフラットストリ
ップの縁を成形部材14を囲んで一方が他方の上に重なる
ように折りたたむように構成されている；（ｄ）フレー
ム12に取付けられた、閉じられたフィルム製品を成形部
材14に沿って軸線方向に搬送するための搬送手段；
（ｅ）フレーム12に取付けられたヒートシール手段20、
ヒートシール手段は熱と圧力のフィルム13への移動およ
び成形部材14上でのフィルム13と同時的なシールの運動
のためのシームに係合するようにシーム上方で位置決め
可能である。

チャック21は片持ち式に、かつ同心的に肉製品排出ホ
ーン23と、この反対側に成形管の形の形成部材14とを保
持している。チャック21は、チャックの迅速解放、した
がってホーン23、成形管14、または両者の交換をするた
めの迅速解放機構24を備えている。

チャック21に隣接してフィルム成形カラーまたは“形
成”カラー16がプレート26によって保持されており、か
つこれは柔軟なフラットフィルム13が成形部材14を囲む
ようにする。成形カラー16は水平に配置されていて、柔
軟なフラットフィルム13を受取り、かつフィルム13が成
形部材14を包囲してこのカラーを水平方向に出るように
フィルム13を成形する。成形されたフィルム11（第６図
参照）は連続的な筒形の形をしており、フィルムの一方
の縦縁はフィルムの他方の縁上に重なってシーム17を形
成している。

プレート26が精密に機械加工されており、かつプレー
ト支持ブラケット29上に取付けられた１組の合わせピ
ン、例えば第23のピン27に嵌合している。合わせピンは
ブラケットの、プレートの周縁に沿った隣接点に配置さ
れ、かつ成形管14に対する成形カラーまたは成形“肩"1
6の同心的な整列を与える。合わせピンは嵌合ピンであ
り、かつプレートはピンに支持されている。嵌合のため
にプレートは自動的に、かつ自然に同心位置に納まる。
解放手段が成形カラー16を支持したプレート26に配属さ
れている。解放手段は異なる寸法のフィルムに適合させ
るための成形カラー16の迅速変換を可能にする。プレー
ト支持ブラケットに取付けられたトグルクランプ28（第
２図、第23図参照）はカラー16の迅速解放を行なうプレート26下方のアイドラローラ30は、成形肩16上に
おけるフィルム張力の調節を可能にする。一様な張力お
よび成形が維持される。張力は使用される特定フィルム
の剛性の問題である。アイドラローラ30は鉛直方向に成
形充填肩16の下方で調節ブラケット、例えば支持フレー
ムのプレート支持ブラケット29上のブラケット31（第22
図参照）上に配置されている。調節は鉛直方向で、ブラ
ケット固定部材、例えば機構ボルトを手でゆるめ、調節
ブラケットを手で鉛直方向て位置決めし、かつ固定部材
を手で再度締付けることにより行なわれる。調節ブラケ
ットは鉛直方向の整列を維持するために締付けられ、そ
のためにアイドラローラ30の軸線は成形肩16の走入面に
対して常に平行である。

成形肩または成形カラー16を通過後フィルム13は成形
充填管上をコンタクトヒートシールの範囲内へ続く。１
対の駆動ベルト40,42（第４図）が管の両側に縦軸線に
沿って配置されている。駆動ベルトはフィルムを成形管
に沿って前方へ押出す。ベルトは、フィルムの両側の、
成形管に沿った２つの隣接表面において圧接触を維持す
ることによりフィルムを前方へ推進する。ばね圧を有す
る、浮動性のキャリジ装置、例えば43が全長にわたって
一様に、装置で設定された当初圧力に基いて圧力を維持
する。

ベスト40,42は加熱されない。フィルムは、フィルム
に対するゴムベルト材料の摩擦によって係合せしめられ
る。ベルトは成形管の形状に適合するように若干スポン
ジの性質を持っている。互いに対向位置にある駆動ベル
トはフィルムがゆがむのを阻止し、かつ張力の一様性を
改善するのに必要であると考えられる。ベルトはギヤボ
ックスとプーリを介して下方から駆動軸を介して駆動さ
れる。単独の機械式の駆動軸がギヤボックスと駆動プー
リを介して両方のベルトを駆動する。単独駆動でベルト
を同期化する。ベルトはタイミングベルトであり、これ
はスリップを阻止し、かつフィルムが成形管の範囲を通
過するときにフィルムの縦方向の速度に対する完全な制
御を続ける。

加熱ユニット50が２つの相互間隔を置いたプーリ52,5
4に掛けられた連続閉ループベルトを備えている。フィ
ルムのシームと接触せしめられると、ベルトの下面は熱
をシームへ伝え、こうしてシームをシールする。ベルト
と、２つの相互間隔を置いた駆動プーリと、これらの間
の加熱ユニットとはヒートシール範囲で成形充填管の上
方に取付けられている。取付けは旋回可能であり、かつ
機械制御下に加熱ユニットを下方へ旋回させることによ
ってベルトの下面をシーム上へ置き、かつユニットの上
方への後退を行なう。

ポリテトラフルオルエチレン（PTFE、商標テフロン
（Teflon）^Ｒ）カバー60（第７図）がヒートシール領域
においてフィルムの下側で成形充填管上に配置されてい
る。PTFEカバーは成形充填管の全周を取巻いている。PT
FEカバーは成形充填管に沿ってヒートシールユニットの
全長に等しい長さだけ延びている。

PTFEカバーの下側にはシリコーンパッド70が存在す
る。パッドはヒートシールユニットの圧力下でフィルム
の僅かな変形を行なう。圧力と僅かな変形とはフィルム
シームに対するヒートシールベルトの面接触の領域（線
接触に対向して）を形成する。ヒートシールベルトはフ
ラットである。パッド70がなければベルトは普通円形の
管とは線接触をするであろう。線接触が得られよう。シ
リコーンスポンジ材料はストリップで成形管に沿ってお
り、かつ管の全周にわたっては延びていない。シリコー
ンストリップの変形はこれがない場合のフラットなヒー
トシールベルトの、円形の管への線接触を管の周囲にシ
リコーンパッドとPTFEカバーの平らにされた部分へのフ
ラットベルトの面接接触へ変える。ベルトとフィルムの
面接触を与えるのに加えてシリコーン圧力パッドは圧力
を分配し、かつ機械的構成部材の不均等を取除く。

閉ループヒートシールベルトは加熱される。ベルトは
駆動ベルトと同期して移動する。１組のヒータが加熱ユ
ニットのフレーム構造の内部に受容されている。ヒータ
はフレーム構造の全長にわたって延びており、電気抵抗
ヒータである。フレーム構造の全質量が加熱される。次
いでこの質量がベルトとの接触によりベルトを加熱す
る。熱はベルトからフィルムへ伝達される。

ベルトはスレンレス鋼ベルトであり、外面をPTFEコー
ティングされている。ベルトの厚さと加熱ユニットのプ
ーリの半径は相互に依存し、ベルトの最大寿命について
は引張応力、曲げ応力および温度効果の限界性による。
次式は、ベルトの厚さを予め決めた場合にはプーリの直
径を与え、またはプーリの直径を予め選択した場合には
ベルトの厚さを与える。

式中Tyは温度係数を表わし、Syは室温におけるベルト
材料の降伏応力（psi）を表わし、ｔは金属ベルトの厚
さ（インチ）を表わし、Hpは駆動金属ベルトの馬力を表
わし、Vmaxはベルトの最大線速度（ft/分）を表わし、
Ｅはヤング率（psi）を表わし、Dminは最小プーリ直径
（インチ）を表わし、ｂは金属ベルトの巾を表わし、ｖ
はポアソン比を表わす。

この式は大ていの金属ベルト材料に関して10⁶〜10⁷サ
イクルの耐用寿命を示し、かつベルトの疲れ寿命はコン
タクトシーラーの適用にきわめて好適である。

500フィート／分までのシール能力を持つ優れたヒー
トシールユニットは約1/5駆動馬力を必要として、ベル
ト巾は一般的な包装については0.25インチである。かか
るパラメータを使うと式は以下のように簡単になる： 301高速降伏ステンレス鋼（301 high speed yield st
ainless steel）については以下のパラメータは次の値
を持っている。

Sy＝260 ksi Tf＝0.86 v＝0.3 E＝26×10⁶psi 金属ベルトの材料は他のもの、例えば17−7pHステン
レス鋼、ベリリウム銅、304冷間圧延ステンレス鋼等に
変えることができるが、301高速降伏ステンレス鋼につ
いてはプーリ直径とベルト厚さの関係は次のようであ
る：柔軟なフラットフィルム13はヒートシール時に材料に
依存する固有の割合で熱エネルギーを吸収する。フィル
ムはまたやはり材料に依存して溶着の間に固有量の圧力
を必要とする。これらの性質から、および所望のフィル
ム速度の設定から加熱ユニットの長さが決められる。優
れた実施例のヒートシールユニットの長さはほぼ20イン
チであり、ユニットの速度能力は所期通り約500フィー
ト／分である。

従来技術の装置とは対照的に本発明の、特にその優れ
た実施例のヒートシールユニットは連続的に熱をフィル
ムへ移動させ、連続的にフィルムのシームをシールす
る。間欠操作は必要ではなく、回避される。

閉ループベルトをフィルムおよびその下のPTFEコーテ
ィングおよびシリコーンストリップに対して押圧させる
圧力は空気圧式シリンダによって決定される。シリンダ
によって適用される圧力は調節可能である。機械で操作
するためにいったん特定のフィルムが配置されると、定
圧が維持される。調節はフィルムの変更毎に行なえるの
みである。フィルムに対して加えられるべき力の量は直
接フィルムのタイプによって決められ、かつフィルム製
造業者の推奨基準として利用できる。

加熱ユニットのプーリは加熱ユニットの排出端部上の
駆動装置により駆動される。タイミングベルトは駆動ベ
ルトを駆動するものと同一の駆動機構によって駆動され
る。ヒートシールユニットおよび駆動ベルトは駆動ベル
トとヒートシールユニットの速度を一様にするために同
期して駆動される。ヒートシールユニットと駆動ベルト
は機械の組立のために別個に連結される。組立に当っ
て、駆動ベルトが配置され、かつフィルムが成形管に沿
って前進せしめられる、次いでヒートシールユニットが
押圧せしめられる。

フィルム13が加熱下に収縮する傾向がある、シームに
対するヒートシールベルトの圧力はシームの領域におけ
る収縮を阻止する。フィルムは管の囲りにぴったりと張
られている。成形管は収縮に適合するように設計されて
いる。

加熱ユニットの長さおよびこれが加熱されるという事
柄から加熱ユニットは操作中に縦方向に膨張する性質が
ある。膨張の適合はヒートシールユニットを入口端部で
取付ける際に配慮される。適合はヒートシールユニット
とこれに結合された取付け部材が協働する取付け部材に
沿って縦方向に滑動するのを許す取付け部材によって行
なわれる。結合と座屈は阻止される。ヒートシールユニ
ットへ結合されたブラケットを縦方向に整列せしめられ
たピンに沿って取付けるのはかかる取付けの可能な１つ
の形である。

きわめて優れた例として加熱ユニットは４つの埋設ヒ
ータを備えている。加熱された材料はヒータと加熱ユニ
ット質量との間のインターフェースをおおって酸化を阻
止し、かつ加熱ユニットを十分に加熱するのに必要な加
熱エネルギーのレベルを維持する。４つすべてのヒータ
は１つの回路を介して給電され、かつ温度は熱電対を介
して制御される。ヒータの熱質量は、装置における制御
変動が加熱ユニットの熱慣性によってシームのシールに
関して補償されるように熱慣性について選択される。シ
ールはこのような制御変動にもかかわらず維持される。
組立後付加的に加熱ユニットは予加熱される。初めにフ
ィルムに対して押圧されたときに加熱ユニットは熱エネ
ルギーを失う。加熱ユニットの慣性は加熱ユニットの制
御回路に、シームのシールも得られない程の量の熱エネ
ルギーが失なわれる前に当初失なった熱エネルギーを補
償するのに十分な熱エネルギーを加熱ユニットへ加える
ことを許す。

カラー80は充填管90と成形管との間に配置されてい
る。充填管は成形管から同軸的に延びている。カラーは
充填管の囲りに配置するために分割されている。カラー
は充填管を成形管に関してセンタリングする。複数の開
口がカラーの周方向に間隔を置いて設けられていて、し
かも外気から成形管内部への空気通路を形成している。
空気圧はカラーの両側で平衡化されていて、フィルムが
成形管を出るときにフィルムの前進運動を抑制する真空
効果を防ぐ。

ケーシング制動機構（図示せず）が充填管の遠い方の
端部に隣接している。

成形管のヒートシール範囲とケーシング制動機構との
間で充填管に沿って位置したフィルム前進機構100は２
つの、互いに対向して位置した閉ループベルト102,104
を備え、閉ループ機構は例えばこの上に形成された108
のようなシャーリングフィンガを備えている。搬送機構
（例えばベルト40,42）が閉じられ、シールされたフィ
ルムをヒートシール範囲から前進させ、かつフィルムあ
のヒートシール範囲内への逆流を確実に阻止する。シャ
ーリングフィンガは柔軟で、充填に抵触する位置にあ
る。シャーリングフィンガは充填管に沿ってフィルムを
押動かし、かつケーシングブレーキに隣接してフィルム
が蓄積するのを許し、シール領域が冷却するのを可能に
する。前進機構の２つのベルトは装置およびそのヒート
シールユニットの駆動ユニットを用いて同期して駆動さ
れる。シャーリングフィンガまたは櫂ブレードはベルト
に対して相対的に外方へ延びており、しかも一方のベル
トのフィンガと他方のベルトのフィンガとはこれらが充
填管に沿ってフィルムを前進させるときに若干互い違い
になるように対を成している。ベルトはプーリを介して
駆動され、プーリの外周面はベルトの積極的な駆動接触
のために構造付けされている。スリップは防止される。
シャーリングフィンガのランダムな互い違い配置で十分
である。前進機構のベルトとプーリはヒートシールユニ
ットにきわめて隣接して配置されている。

供給フラットフィルム13はヒートシールユニット下方
のマンドレル110（第４図）に巻取られている。ロール
が配置されたマンドレルまたはスプールは駆動されない
が、機械操作終了時にオーバースピンの阻止を行なうた
めに制動される。フィルムの駆動はすべてヒートシール
ユニットの隣りの駆動ユニットの力の下にある。マンド
レルはフィルムロールをマンドレル軸にロックするため
に拡張可能である。軸上でのフィルムの横方向の粗整列
はフィルムを軸上に手で配置し、かつロックすることに
よって行なわれる。フィルムはマンドレルからテンショ
ンのためのアイドラバーへ、次いで調節可能なローラへ
移動する。ローラはフィルムの張力の調節を行なう。ロ
ール状のフィルムは必ずしも一様に張られる必要はない
が、一様な張力のための調節は望ましい。一様でない
と、フィルムのひずみを生ぜしめるであろう。調節可能
なローラは食いちがいローラであり、張力を横方向で調
節するために旋回点を中心にして鉛直方向で調節可能で
ある。フィルムは別の固定ローラ上へ移動し、次いで上
昇して成形カラーとの関連で述べた上記の張力を調節す
るローラ上へ移動する。

駆動ベルト40,42のためのキャリジアセンブリ120（第
１図、第２図参照）は成形管の軸線に対して整列せしめ
られている。調節ナットがこの軸線に対して相対的にキ
ャリジアセンブリのセンタリングを行う。次いで互いに
反対側の親ねじを回転させるハンドクランクが両方の駆
動ユニットを同時に成形管に対して相対的に内外方へ運
動させる。フィルム上のベルトの張力の調節が成形管に
対して得られる。このようにしてセンタリングと駆動圧
調節の両方が得られる。

本発明の装置は複数のクリッパを備えた回転式プラッ
トフォーム機械とともに使用される。クリッパは本発明
の装置を出る閉じられた管状のフィルムを通過して回転
し、かつフィルムとポンピングされた中身の材料とから
チャブを製造する。クリッパに対するフィルムの位置合
せと張力調節は第８図と第９図に示されているようにフ
ィルム張力調節装置によって行なれる。クリッパ間の距
離は閉じられたフィルムの所望の長さよりも若干長目に
設定され、この長さは有利にはフィルム上の規則的な間
隔の位置合せマーク202（第11図）によって示される。
充填ホーンの外側にPTFEリング204（第８図）が設けら
れている。リング204の外径は最終的な管直径よりも常
に小さい（85〜98％）。テフロンリングの外周面には捕
捉領域にＯ−リング206の備えたハウジングが設けられ
ている。捕捉領域の外側には拡大された環状室が存在す
る。空気供給部がこの室に数箇所で接続されている。Ｏ
−リングの内径とこれに接続するハウジングアセンブリ
の環状の内縁とは最終的な管の直径の100％よりも常に
大きい。フィルムがリング204とＯ−リングとの間の空
気を通過するときに、検出回路が、フィルムとクリッパ
との位置が合っていないときを検出する。空気圧が空気
圧回路を介してＯ−リング後方の室へ供給され、Ｏ−リ
ングの外側の圧縮し、かつＯ−リングをしてフィルムと
リングへ向かって内方へ変位させる。圧縮力はフィルム
へ、このフィルムをリングに対して締付けることにより
適用される。圧縮力の時間の制御によりフィルムの延伸
が制御される。機械のフィードバック回路がセンサ210
（第８図）を備え、かつ回転機械（図示せず）上のセン
サが相互間隔を置いたクリッパの、回転機械へ入るフィ
ルムの流れに対して相対的な位置をモニタする。フィル
ムが張力調節装置を通過するときにフィルム上のインデ
ィケータマークが機械上のフラグと同期して読取られる
と、この場合にはフィルムとクリッパとは正しい位置関
係にある。機械上のフラグは第10図に“CMTフラグ”に
よって示されている。正しい場合は一番上に示されてい
る。フィルムに対して相対的にクリッパが遅れている場
合が図の中央に示されている。クリッパが早い場合が一
番下に示されている。遅れたクリッパではフィルムの張
力が減少せしめられている。クリッパが早い場合には張
力は増大せしめられている。

第13図に示された本発明の第２の、より有利な実施例
は有限長な柔軟な、フラットフィルム13から長尺の閉じ
られたフィルム製品を製造するための改良された装置21
0の別の形である。第１の優れた装置10と同様に、装置2
10は支持フレーム12と、軸線15を規定する成形部材14
と、成形カラー16と搬送機構18とを備えている。装置21
0のフレーム12、部材14、カラー16、機構18は装置10の
同じ符号の構成部材とほぼ同一である。

装置210は若干の点で装置10とは異なっている。第１
にフィルム装置兼調節機構130がフィルムスプールの有
利な装填と調節を行なう。ロックハブ（図示せず）がフ
ィルムスプールをマンドレルにロックするためにマンド
レル110上に配置されている。ハブはハブの囲りに等間
隔で位置した３つの偏心部材を備え、これはスプールが
回転するとハブから半径方向でみて外側へ突出してスプ
ールコアに接触し、かつこれを所定位置で楔ロックす
る。第24図、第25図について述べると、片持ち式装填兼
調節支持ブラケット132がフレーム12から水平方向に、
成形管軸線15に対して横方向に延びている。ブラケット
132は同様にして延びたフィルムガイドセアンブリ133を
支持しており、アセンブリは１対の水平方向に間隔を置
いたガイドアーム、例えばフィルムガイドスリーブ135
に沿って取付けられたアーム134を備えている。ガイド
アームは、フィルムスプール巾の広狭に適合するように
アーム間の距離を増減させるためにスリーブに沿って調
節可能に可動である。ガイドアームはまたスプールをマ
ンドレル110へ取付け易くするためにフィルムスプール
から離れてリレーズ可能に上方へ旋回せしめられる（図
示せず）。スリーブはスプールと中心線の横方向ないし
は横断方向の位置を調節するためのアセンプリに沿って
横方向に可動である。

ガイドアームは調節可能に可動であり、かつハンドル
137を介してアームの割れた締付け端部136の手動による
レリーズ（ハンドルは締付けねじ、例えばねじ138の駆
動する）；アームの手動による移動；およびハンドルを
介して割れた締付け端部の手動により再締付けによりリ
レーズ可能に旋回せしめられる。スリーブ135は、回転
可能な、横方向で固定されたロッド139上のおねじに噛
合っためねじの作用下に横方向に可動である。ハンドル
140を介してのロッド139の回転はスリーブの横方向の運
動を生ぜしめる。アームの支持端部上のフィルムガイド
ローラ141は、フィルムスプール装填およびこのスプー
ルの囲りにアームを配置した後フィルムコアの縁に乗
る。

装置210におけるフィルムの経路については種々のフ
ィルム路が可能である。経路をより多様にするためには
キャリジアセンブリ120の下方に付加的なローラがブラ
ケットによって取付けられている。付加的に、旋回可能
なフィルムフェストウーン142が片持ちフェストウーン
アーム144に取付けられたローラを備えている。フェス
トウーンの運動は空気圧式ダンパ146によって緩衝され
る。装置210が操作を開始すると、フェストウーンは搬
送機構の作用下のフィルム速度に対して相対的なスプー
ル速度の遅れに適応するように上昇する。搬送機構にお
けるフィルムとスプールを出るフィルムの速度がつり合
うと、フェストウーンは下降する。

第16図に示されているように、第２の優れた実施例の
成形管227は成形すべきフィルム直径に比べて若干小さ
な外径を持っている（判り易いように第16図には誇張し
て示されている）。搬送機構の駆動ベルトとの接触を改
善するために成形管227には対向位置のフラット部が設
けられている。フラット部はPTFEコーティングされてい
る。加熱ユニットのベルトに隣接した円弧部では成形管
は寸法不足ではない。

フィルムが成形カラーを去って成形管上へ移動したと
きにフィルムの縁が最終的に所望のものよりも大きな寸
法で重なる。フィルムの寸法規制のためには、フィルム
はフィルムの所望直径を有するセラミック製のサイジン
グリング上を通過せしめられている。サイジングリング
は加熱ユニットのベルトの接触点の直ぐ隣りに配置さ
れ、その結果フィルムの寸法規制時に直ちにフィルム重
なり部がベルトの圧力下に入り、かつシールが始まる。

第２の優れた装置210のヒートシール機構220の領域で
は（第13図、第14図）、加熱ユニット59は操作位置と後
退位置との間での直線形の、鉛直方向運動のためにスラ
イド機構212を介して取付けられている。操作中加熱ユ
ニットはその閉ループベルトが成形フィルム管に沿って
通過するフィルムのシームと接触している。符号214の
ような鉛直方向のスライドガイドロッドはプレート215
からガイドブロック216内を延びている。ロッドはブロ
ック216内を摺動可能であり、かつプレート215へ固定さ
れている。プレート215は加熱ユニット250へ固定され、
ガイドブロック216はフレーム12への取付けブラケット2
13へ固定されており、かつ鉛直方向に作動するスライド
シリンダ217の作用下にあり、ロッド、プレートおよび
加熱ユニットは装置コントロールの命令下に鉛直方向に
上下に駆動されるが、ガイドブロック216は不動であ
る。終端ストップ調節部材218は種々のフィルム厚に適
応するために加熱ユニット250の終端下方位置の調節を
行なう。終端ストップ調節部材はプレート215へ固定さ
れ、ガイドブロック216上の調節ブロック219内をルーズ
に通過し、かつ１対の鉛直方向で調節可能な締付けナッ
トによって取付けられている。加熱ユニット250とスラ
イド機構212との間のピン−スロット平行調節は成形部
材14に対して相対的に加熱ユニット250の平行調節を行
なう。

装置10の加熱ユニット50と同様に加熱ユニット250に
おいて、連続的な閉ループベルトまたはテープが２つの
相互距離を置いたプーリ52,54へ巻掛けられている。ユ
ニット250ではプーリへ伝わったベルトの熱からプーリ
駆動機構を断熱するためにフェノールディスクがプーリ
の後側に取付けられている。第12図に示された駆動プー
リ221はガラス強化されたレキサン（Lexan^R）プーリで
あり、これは駆動軸に沿って伝達されるベルトの熱から
断熱する。第15図を見ると、ユニット250内のアイドラ
プーリ54がばね負荷された支承ブロック223へ取付けら
れている。ブロックは、閉ループベルトを締るようにア
イドラプーリ54をばね負荷し、かつばね張力により可動
であり、かつばね張力に対向するベルト張力によりベル
トが温度変化を受けるにもかかわらず一定のベルト張力
を維持する。

第15図に示されているように加熱ユニット250は中央
のステンレス鋼ブロック225を備えている。電気抵抗ヒ
ータがブロック225内に配置され、かつ放熱コンパウン
ドによりブロックと接触せしめられている。ブロック22
5の外部は横方向の熱シールドを備え、かつベルト接触
周面はニッケルめっきされ、PTFE含浸され、かつ研磨さ
れている。ベルトもベルト接触面との接触のためにPTFE
コーティングされている。材料のこの組合せはベルトと
ベルト接触面との減摩された接触を提供する。

ベルト接触面はベルト接触面の巾よりの大きくない巾
を有し、かつこの面はくびれた面支持部分によってブロ
ック225の中央部分から隔てられている。フィルムが移
動するベルトの側で波打った場合フィルムはくびれた面
支持部分のためにブロック225と接触しない。この無接
触はフィルムのランダム加熱と破断とを防止する。

成形管−充填管ユニオン隣接部で成形管は切欠かれて
いる（第17図位置229に示されているように）。切欠は
加熱ユニットに対して相対的に成形管を短縮させ、これ
は成形管上でのフィルムのドラグを防止し、かつフィル
ムのひずみを除くことが判明した。

移動するフィルムとPTFEコーティングされた成形管と
の間の静電気は以下のようにして取除かれる。銅製の導
電性ステープルが、ステープルのクラウンが成形管の外
部に沿って露出されるようにして成形管に沿って配置さ
れる。ステープルの脚部はテフロン（Teflon^R）被覆を
通過して延びて金属管自体と接触している。管は機械の
フレームヘアースされている。標準的な工業技術が他の
静電気源へも適用される。

第18図〜第20図に示されているように、第２の優れて
実施例のフィルム張力調節装置のPTFEリング324は傾斜
部326を有している。この部分326はフィルムが充填管を
離れて円滑にPTFEリング上へ移行するのを配慮する。

本発明の各実施例のフィルム張力調節装置は、回転式
プラットフォーム機械を備えた実施例を出るフィルムの
位置合わせの仕上げを行なう。代表的な回転式プラット
フォーム機械が米国特許第4821485号に開示されてい
る。別のこの種の機械が米国特許出願第07/270222号
（エバンス（Evans）その他、1988年11月14日出願）に
開示されている。

本発明の選択された実施例および配慮の回転式機械の
速度は制御装置によって調和せしめられ、制御装置はセ
ンサ328および回転式プラットフォーム機械上のセンサ
からインプットを受取る。センサ328はフィルム上のア
イマークを、アイマークがセンサを通過するときに認知
する。各アイマークが通過する毎に１つの信号が送られ
かつ制御装置は信号のカウントを続ける。回転式プラッ
トフォーム機械上のセンサも不動であり、かつ機械上の
フラグをこれらが通過するときに認知する。信号が送ら
れ、かつカウントが続けられる。２つのカウントが比較
され、かつ差異が本発明による装置の速度の増減をもた
らす。すなわち回転式機械がマスタであり、本発明によ
る装置はスレーブである。

今本発明の２つの優れた実施例について記述されてい
る。本発明と見なされている主題を特に指摘し、かつ明
確に請求するために明細書の最後に以下の請求の範囲を
記載する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者メイ，デニスジエイアメリカ合衆国 27312 ノースキヤロライナピツツボローボツクス 146 ルート２ (72)発明者チエン，グラントケイアメリカ合衆国 27513 ノースキヤロライナキヤリイホローオークコート 111 (72)発明者ブリンソン，エドワードピーアメリカ合衆国 27609 ノースキヤロライナローリジヨアンヌドライヴ 3317 (56)参考文献特開昭58−36338（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−65689（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−93016（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−32203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 9/00 - 9/24 B65B 51/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】有限長の、柔軟なフラットフィルムから閉
じられたフィルム長尺物を製造するための改良された装
置において、次の手段；（ａ）支持フレーム；（ｂ）片持ちビームとしてほぼ水平に延びていて、し
かも軸線を規定する、１端でフレームによって支持され
た形成部材、該成形部材がPTEFコーティングされてお
り；（ｃ）フィルムのフラットストリップの縁を一方が他
方の上に重なるように折りたたみ、このようにして成形
部材を包囲した、閉じられたフィルム製品のシームを形
成するように構成された、成形部材を取巻くフィルム成
形カラー；（ｄ）フレームに取付けられた、閉じられたフィルム
製品を成形部材に沿って軸線方向に搬送するための搬送
手段、該搬送手段が成形部材の互いに対向する側に配置
された第１と第２の搬送部材を備え、かつ成形部材上の
フィルムと連続的に摩擦係合可能であり、かつフィルム
を成形部材上を軸線方向に搬送するために可動であり、
更に該搬送手段が第１と第２の搬送部材を同期して駆動
するための手段を備えており；（ｅ）熱の圧力のフィルムへの移動のためにシームに
係合するようにシーム上方で位置決め可能な移動する固
い、閉ループベルトを備えた、フレームに取付けられた
ヒートシール手段、該ヒートシール手段がさらに成形部
材上でのフィルムと同時的なシームの運動のために可動
ベルトを第１と第２の搬送部材と同期して駆動するため
の手段を備えており；（ｆ）閉ループ可動ベルトをシームに係合するように
シーム上へ位置決めするための手段；第１と第２の搬送
部材が、ヒートシール手段の移動する閉ループベルトに
対して軸方向ほぼ中央の位置に軸方向に位置決めされる
ようになっている、を組合せて備えていることを特徴とする、有限長の、柔
軟なフラットフィルムから閉じられたフィルム長尺物を
製造するための改良された装置。
【請求項２】フィルムを成形部材から取出すために成形
部材の排出端で成形されたフィルムへ係合するための手
段と組合わされている、請求項１記載の有限長の、柔軟
なフラットフィルムから閉じられたフィルム長尺物を製
造するための改良された装置。
【請求項３】フィルム閉鎖装置と組合わされている、請
求項１記載の有限長の、柔軟なフラットフィルムから閉
じられたフィルム長尺物を製造するための改良された装
置。
【請求項４】閉鎖装置および成形されたフィルムを閉鎖
装置を通って前進させるための手段と組合わされてい
る、請求項１記載の有限長の、柔軟なフラットフィルム
から閉じられたフィルム長尺物を製造するための改良さ
れた装置。
【請求項５】閉鎖手段および成形されたフィルムを閉鎖
装置を通って前進させるための手段および更にフィルム
抑制手段が組合わされている、請求項１記載の有限長
の、柔軟なフラットフィルムから閉じられたフィルム長
尺物を製造するための改良された装置。
【請求項６】成形部材内を軸線方向に延びた、ほぼ同心
的な製品充填管と組合わされている、請求項１記載の有
限長の、柔軟なフラットフィルムから閉じられたフィル
ム長尺物を製造するための改良された装置。
【請求項７】解放性能を有する片持ち式に取付けられた
チャックが成形部材を片持ち式に支持している、請求項
１記載の有限長の、柔軟なフラットフィルムから閉じら
れたフィルム長尺物を製造するための改良された装置。
【請求項８】更にスペーサカラーを備えており、該スペ
ーサカラーが成形部材内へ空気流を供給する、請求項１
記載の有限長の、柔軟なフラットフィルムから閉じられ
たフィルム長尺物を製造するための改良された装置。
【請求項９】成形部材が細長いシール結合部に圧縮可能
な材料の軸方向ストリップを備えている、請求項１記載
の有限長の、柔軟なフラットフィルムから閉じられたフ
ィルム長尺物を製造するための改良された装置。