JP3411600B2 - Heat sealing equipment - Google Patents

Heat sealing equipment

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JP3411600B2
JP3411600B2 JP31040692A JP31040692A JP3411600B2 JP 3411600 B2 JP3411600 B2 JP 3411600B2 JP 31040692 A JP31040692 A JP 31040692A JP 31040692 A JP31040692 A JP 31040692A JP 3411600 B2 JP3411600 B2 JP 3411600B2
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JP
Japan
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roll
movable
force
roll body
heat sealing
Prior art date
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JP31040692A
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Japanese (ja)
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JPH06155578A (en
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克規 二瀬
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Taisei Lamick Co Ltd
Original Assignee
Taisei Lamick Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、熱溶融樹脂層を有す
るフィルム材料、シート材料などに、熱溶融樹脂層相互
のヒートシールを施すヒートシール装置、なかでもヒー
トシールロールの押圧構造に関するものである。特にこ
の発明は、袋の横シール部の全長にわたる常に均一なヒ
ートシールを可能ならしめ、併せて、相互に間隔をおい
て位置するそれぞれの横シール部のヒートシール強度を
十分均一ならしめるための製袋機用ヒートシール装置に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】自動充填製袋機に適用される既知のヒー
トシール装置としては、たとえば、出願人が先に特開平
1−188328号公報に開示したものがある。 【0003】この従来技術は、図3に基づき横シールロ
ールの例によって説明すると、相互に近接させて平行に
配置され、互いに逆方向に回転駆動さる二本一対のロー
ル32, 33を設けるとともに、それぞれのロール32, 33
に、それらの長さ方向に延在して周方向の弧状表面を有
するヒートシール刃34, 35を設けたところにおいて、そ
れぞれのロール32, 33の、軸線方向に間隔をおいた二個
所に、周面にて相互に接触する位置規制フランジ36, 37
を設け、そして、それぞれのヒートシール刃34,35の弧
状表面を、位置規制フランジ36, 37の周面より幾分半径
方向内方に位置させたものである。 【0004】このようなヒートシール装置では、対をな
すロール32, 33の相互の近接位置を、それぞれの位置規
制フランジ36, 37の当接によって特定することにより、
それぞれのロールの、相互に協働するヒートシール刃間
に、フィルム材料、シート材料などのヒートシールのた
めの所要の間隙を常に確実に確保して適正なヒートシー
ルを実現することができる。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ヒートシールロールにおいて、たとえば、固定側ロール
としてのロール33に、可動側ロールとしてのロール32
を、図示のように、(F+F=)2Fの力で押圧して、
幅方向に二ツ折りしたフィルム材料Wに、その長さ方向
に間隔をおいてその全幅にわたって延びる横シール部H
Sを形成する場合は、それぞれのヒートシール刃34, 35
によるフィルム材料Wの挟み込みが間欠的に行われるこ
とになるため、可動側のロール32は、その挟み込みの都
度、押圧力2Fと対抗する方向の衝撃を受けて固定側の
ロール33から離れる方向への微小後退変位を行うことに
なる。 【0006】このとき、ロール32の、図の左側に示す位
置規制フランジ36と、右側に示す位置規制フランジ36と
の後退変位量が、挟み込み厚みに対応してなお、ともに
同一であれば、いいかえれば、ロール32がその全長にわ
たって平行に、挟み込み厚みに応じた量だけ後退変位す
るのであれば、横シール部HSがその全長にわたって十
分均一にヒートシールされているということができる。 【0007】しかしながら現実には、所要の袋幅との関
連において、ヒートシール刃34, 35がその全長にわたっ
てヒートシールに寄与することはほとんどなく、それら
のヒートシール刃34, 35は、多くは、図に仮想線で例示
するように、ロール32, 33の左端部に偏った位置だけで
フィルム材料Wに横シールを行うことになる。しかも、
可動側ロール32の、回転駆動系その他を含む質量中心
が、必ずしもロールの長さ方向の中央部に位置しないこ
となどにより、ヒートシール刃34, 35がフィルム材料W
を挟み込んだときに、ロール32に作用する後退方向の力
(以下、これを「反力」という)がそのロール32の左右
の端部分において相互に相違することになり、それ故
に、たとえば、フィルム材料Wの走行速度が5m/min を
越えるようなラインスピードにおいては、ロール32への
反力の繰返しの作用により、左右のそれぞれのロール端
部分が相互に異なった態様の振動を行うことになって、
ロール左端部の後退変位量と右端部の後退変位量との間
に大きな差が生じ、加えて、自励振動と考えられる振動
により、左右の端部分のそれぞれの変位量が、ヒートシ
ール刃の周方向位置によって大きく変化することがあ
る。従って、横シール部HSのシール状態、ひいては、
シール強度をその全長にわたって十分均一ならしめるこ
とはもちろん、間隔をおくそれぞれの横シール部HSの
シール強度を均一なものとすることもまた、極めて困難
であった。 【0008】図4はこのことを示すグラフであり、図3
に示す横シールロールの、それぞれのヒートシール刃3
4, 35の本数を4本づつとし、それぞれのヒートシール
刃34,35の表面を通る円弧の直径をともに90mmφ、各ヒ
ートシール刃の長さを 150mm、対抗するヒートシール刃
34, 35の間隔を50μとしたヒートシール装置において、
厚さが16μのポリエステルフィルムに厚さが30μのEV
Aを積層してなるフィルム材料Wを、その幅方向の中央
部から二つ折りにした状態で、長さ方向に間隙をおく横
シール部HSを形成した場合の、可動側ロール32のそれ
ぞれの軸端部分を支持する図示しないそれぞれのベアリ
ングブロックの後退変位量は、フィルム材料Wの走行速
度を6m/min 、12m/min および24m/min としたときに、
それぞれ図4(a), (b)および(c) に示す通りとなった。
なお、この場合、可動側ロール32の左端部を駆動系に連
結し、そのロール32の押圧力2Fは 100 kgfとした。 【0009】図4中上側に示すグラフは、左端部側、す
なわち、フィルム材料Wの挟み込み側の、そして下側に
示すグラフは右端部側のそれぞれの変位量を、横軸を時
間軸として示すものであり、その基線は、両ロール32,
33のそれぞれの位置規制フランジ36, 37の周面接触位置
を示し、また、縦軸の正方向は後退変位量を示す。なお
図中、No. 1〜No. 4を付した部分は、相互に協働する
それぞれのヒートシール刃34, 35に付した番号対応す
るものの作用時における後退変位位置を示す。 【0010】これらのグラフによれば、フィルム材料W
の走行速度のいかんにかかわらず、それぞれのヒートシ
ール刃34, 35の作用時におけるロール端部分の後退変位
量は、傾向的に、フィルム材料Wの挟み込み側である左
端部側よりも右端部側で大きくなることが明らかであ
り、このことによれば、フィルム材料Wに対するヒート
シール刃の押圧力がロール32の右端部分で低下するこ
と、すなわち、その右端部分でヒートシール強度が不足
するおそれがあることが解かる。 【0011】またここでは、左右いずれの端部分におい
ても、No. 1〜No. 4のそれぞれのヒートシール刃34,
35の作用時における後退変位量がなり、それ故に、相
互に間隔をおいたそれぞれの横シール部HSのシール強
度もまた不均一なものとなるおそれが高い。 【0012】すなわち、グラフによれば、左右いずれの
端部分におても、No. 1およびNo. 3のヒートシール
刃の作用時における後退変位量がともに大きく、かつほ
ぼ同等の値となっているに対し、No. 2およびNo. 4の
作用時における変位量が、それらの変位量よりも小さく
なり、とくに右端部側では、No. 2部分とNo. 4部分と
の相互の変位量が大きく相違しているので、No. 1およ
びNo. 3の部分にては、後退変位量が多くなりすぎて、
フィルム材料Wに対するロール押圧力が不足しているこ
とが考えられ、逆に、右端部側のNo. 2の部分では、フ
ィルム材料Wに対する押圧力が大きくなりすぎて、その
フィルム材料Wの熱溶融樹脂のほとんどが押し退けられ
ていることが考えられる。なお、左端部側のNo. 2の部
分の後退変位量は、No. 4の部分のそれに近似してはい
るものの、後退変位のピークが発生しておらず、ロール
32はむしろ前進変位の途中にあるということができるの
で、この部分でのフィルム材料Wの押圧力の過不足につ
いては判断が困難である。 【0013】ここで、左側端部分および右側端部分の基
準線からの具体的な変位量を、それぞれの速度において
比較すると表1に示す通りとなる。 【0014】 【表1】 【0015】これによれば、右側端部分の後退変位量
は、No. 2の部分を除き、各速度において左側端部分の
ほぼ2〜3倍の変位量となることが認められる。 【0016】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発明の目的は、可動側ロール本体部
分の左右の端部分のそれぞれの後退変位量をほぼ均等と
し、また、それぞれのヒートシール刃の作用時における
それぞれの後退変位量をもまたほぼ均等とすることによ
って、一の横シール部のシール強度をその全長にわたっ
て十分均一なものとするとともに、間隔をおいて位置す
るそれぞれの横シール部のシール状態をもまた十分均等
なものとすることができるヒートシール装置を提供する
ことにある。 【0017】 【課題を解決するための手段】この発明は、とくには横
シール部の形成に当り、可動側および固定側のそれぞれ
のロール本体部分に設けられて相互に協働するそれぞれ
のヒートシール刃の間に、たとえばフィルム材料を挟み
込むことによってそれらのヒートシール刃に作用する衝
撃力に起因して生じる可動側ロール本体部分の後退変位
に対し、可動側ロール本体部分に、その衝撃力をはるか
に上回る押し返し力を予め作用させておき、その押し返
し力を、ヒートシール刃間隙の増加、ひいては、ロール
本体部分の後退変位量に応じて特定の割合で低減させ
て、前記衝撃力の、可動側ロール本体部分に与える影響
を十分に緩和することにより、その可動側ロール本体部
分を実質的に平行に、いいかえれば、それの左右の端部
分をともに均等に後退変位させることができ、しかも、
自励振動その他に起因すると考えられる振動成分を有効
に取り除いて、相互に協働するそれぞれのヒートシール
刃の作用時の後退変位量のピーク値のそれぞれをほぼ均
等なものとすることができるとの知見に基づいてなされ
たものである。 【0018】すなわち、この発明のヒートシール装置
は、二本で一対をなして相互に逆方向に回転駆動される
固定側および可動側のそれぞれのロール本体部分を設け
るとともに、それぞれのロール本体部分に、それらの長
さ方向もしくは周方向に延在して、周方向の弧状表面を
有するヒートシール刃を設け、また好ましくは、それぞ
れのロール本体部分の軸線方向に間隔をおいた位置に、
周面で相互に接触する位置規制フランジを設けたところ
において、可動側のロール本体部分を固定側のロール本
体部分に向けて常に一定の力、たとえば 200〜500kgf前
後の一定の力で附勢する押圧手段を設ける一方、その可
動側ロール本体部分を、固定側ロール本体部分から離反
する方向に押し返す弾性手段を配置し、この弾性手段の
押し返し力を、それと、前記弾性手段の附勢力との釣合
い状態からのロール間隙の増加に対して、10μ当り2〜
8kgf の範囲で低減させるものである。 【0019】 【作用】このヒートシール装置では、たとえば、可動側
のロール本体部分を、押圧手段によって常に一定の300k
gfの力で固定側ロール本体部分に向けて押圧するととも
に、これもたとえば、それぞれのロール本体部分に設け
た位置規制フランジの相互の当接状態の下での、弾性手
段の押し返し力をその押圧力に釣合わせた場合には、そ
の可動側ロール本体部分は、実質的には外力が零の状態
で支持されることになる。 【0020】ここで、両ロール本体部分のヒートシール
刃間にフィルム材料を挟み込むことによって、可動側ロ
ール本体部分がたとえば 100μm後退変位され、これに
より弾性手段の押し返し力が50kgf 低減されたとする
と、そのときの可動側ロール本体部分に作用する静的な
釣合い式は、押圧力(300kgf)=押し返し力(250kgf)+フ
ィルム材料の挟み込みによる力(50kgf)となり、これに
よれば、フィルム材料の挟み込みによる力、すなわち、
ヒートシール刃に作用する衝撃反力は、押し返し力の低
減によって十分に吸収されることになり、しかも、その
押し返し力は、衝撃反力の5倍もの大きさを有すること
になる。 【0021】これがため、ここにおけるロール本体部分
のそれぞれの端部分の後退変位は、衝撃反力によるより
はむしろ、大きな押し返し反力の支配下にて行われると
いうことができ、従って、ヒートシール刃が、たとえそ
の一方の端部分だけでフィルム材料を挟み込んだ場合で
あっても、ロール本体部分のそれぞれの端部分は、それ
によって発生する衝撃反力の作用位置にほとんど影響さ
れることなく、均等に後退変位されることになり、その
結果として、横シール部はその全長にわたってほぼ均一
の強度でヒートシールされることになる。 【0022】しかもここでは、前述した釣合い式で示さ
れるように、大きな押し返し力をもって、発生する衝撃
反力を十分に吸収することができる他、可動側のロール
本体部分を、衝撃反力以外の小さな外力の作用を無視し
得る程度に剛性の高いぼね質量系としていることから、
自励振動その他に起因する不側の振動成分をほぼ完全に
取り除くことができ、それ故に、それぞれのヒートシー
ル刃の協働時における、可動側ロール本体部分のそれぞ
れの後退変位量を、過不足のない均等量として、間隔を
おくそれぞれの横シール部のヒートシール強度を、これ
もまたほぼ均一なものとすることができる。 【0023】なお、このヒートシール装置は、以上のよ
うに作用することから、可動側ロール本体部分の押圧力
を調整することなしに、衝撃反力の多少の大小、いいか
えれば、フィルム材料またはシート材料の厚みの厚薄に
かかわらず常に適正なヒートシールを施すことができ
る。 【0024】ところで、この装置において、弾性手段の
押し返し力を10μm当り2〜8kgfの範囲で低減させる
のは、それが2Kgf 未満では、とくには横シール部にお
いて、ヒートシール刃と、フィルム材料もしくはシート
材料との衝接位置でのフィルムもしくはシート材料の損
傷が大きくなる一方、8kgf を越えると、ヒートシール
刃の押圧力不足によってヒートシール不良を生じること
が経験的に認められていることに基づくものである。 【0025】 【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、この発明の一実施例を示す図であり、
図1(a) は装置の略線平面図を、図1(b) はそれの略線
側面図をそれぞれ示す。 【0026】ここでは、固定側ロール本体部分1のそれ
ぞれの軸部分をベアリングブロック2によって軸受け
支持するとともに、それらのそれぞれのベアリングブロ
ック2を自動充填製袋機のハウジング3に固定し、ま
た、この固定側ロール本体部分1の一端部をかさ歯車4
を介して図示しない回転駆動手段に連結する。 【0027】またここでは、可動側ロール本体部分5を
固定側ロール本体部分1と平行に配置し、その可動側ロ
ール本体部分5のそれぞれの軸端部分に設けたベアリン
グブロック6を、前記ベアリングブロック2から突設し
た枠部材7によって、固定側ロール本体部分1に近接す
る方向および離隔する方向のそれぞれの方向へ摺動可能
に支持し、そして、可動側ロール本体部分5の一端部に
設けた被動ギヤ8を、固定側ロール本体部分1に設けた
駆動ギヤ9に噛合させる。 【0028】このような構成によれば、図示しない回転
駆動手段の作用に基づいて、それぞれのロール本体部分
1,5を相互に逆方向へ回転させることができ、また、
可動側ロール本体部分5を、そこへの外力の作用に基づ
いて、固定側ロール本体部分1に接近する方向およびそ
れとは逆の方向へ若干の距離にわたって平行移動させる
ことができる。 【0029】そしてさらに、それぞれのロール本体部分
1,5にはまた、従来技術で述べたと同様に、周方向に
間隔をおいて位置して長さ方向へ延在し、周方向の弧状
表面を有する四本づつのヒートシール刃10, 11を設ける
とともに、軸線方向に間隙をおいて位置して、それぞれ
の周面にて相互接触するそれぞれの位置規制フランジ1
2, 13を設け、ここで、ヒートシール刃10, 11の少なく
とも一方の弧状表面を、位置規制フランジ12, 13の周面
より、幾分半径方向内方に位置させる。このような構成
によれば、それぞれの位置規制フランジ12, 13を、それ
らの周面を相互に接触させた状態で、ロール本体部分
1,5を回転させることにより、相互に協働するヒート
シール刃間には、たとえば、フィルム材料の挟み込みの
ための常に一定の間隙が確保されるようになる。ところ
で、ロール本体部分1, 5から位置規制フランジ12, 13
を省くことも可能であり、この場合には、それぞれのベ
アリングブロック2, 6の相互の間隔を特定することに
よって、所定のヒートシール刃間隙を確保することがで
きる。 【0030】加えてこの例では、可動側ロール本体部分
5のそれぞれのベアリングブロック6を、固定側ロール
本体部分1に向けて常に一定の力で附勢する押圧手段14
を、それらの各ベアリングブロック6と枠部材7との間
に配設する一方、それらのベアリングブロック6を、固
定側ロール本体部分1から離れる方向へ押し返す弾性手
段15を、それぞれのロール本体部分1,5のそれぞれの
ベアリングブロックの間に介装する。 【0031】ここで、各弾性手段15の押し返し力は、そ
の力と、各押圧手段14の附勢力との適宜の釣合い姿勢、
たとえば、それぞれの位置規制フランジ12, 13の周面が
丁度接触して、接触面圧が零の状態からのロール間隙の
増加に対して10μm当り1〜4kgf の範囲で低減するよ
うに選択する。なお、この低減割合を、二個の弾性手段
15についてみれば、10μm当り2〜8kgf の範囲とな
る。 【0032】より具体的には、たとえば、スプリングと
エアシリンダとの組合わせ体とすることができる押圧手
段14の二個によって、合計300kgfの力で可動側ロール本
体部分5を固定側ロール本体部分側へ押圧する場合に
は、二個の弾性手段15の押し返し力は、位置規制フラン
ジ12, 13の接触位置で300kgfとなり、それらの両フラン
ジ12, 13が10μm離隔したときには 292〜298kgfの範囲
に、また、100 μm離隔したときには 220〜280kgfの範
囲となる 【0033】このように構成してなるヒートシール装置
によれば、とくには、弾性手段15の大きな押し返し力の
作用により、前述したように、ヒートシール刃間へのフ
ィルム材料その他の挟み込みに起因して可動側ロール本
体部分に作用する衝撃反力の影響を極めて有効に取り除
いて、横シール部のヒートシール状態をその全長にわた
って十分均一なものとすることができる。また、可動側
ロール本体部分のばね質量系の剛性を高め、不要な振動
成分を取り除いて、間隔をおくそれぞれの横シール部の
ヒートシール状態をもまた、十分に均一なものとするこ
とができる。 【0034】加えて、この装置によれば、ヒートシール
刃間に挟み込まれるフィルム材料その他の厚みが厚くな
るにつれて、フィルム材料それ自体に作用する挟み込み
力が自づと大きくなることから、フィルム材料の若干の
厚みの変化に対しては、可動側ロール本体部分の押圧力
を調整する必要なしに、常に適正なヒートシールを行う
ことができる。従って、この発明は、横シール装置のみ
ならず、縦シール装置に適用してもまた極めて有用であ
る。 【0035】図2は、図1に示す装置の、可動側ロール
本体部分5の後退変位量を、フィルム材料の走行速度を
6m/min 、12m/min および24m/min とした場合のそれぞ
れについて示す図4と同様のグラフである。なお、図4
に示すところではヒートシール刃の温度を23℃としてい
るに対し、ここではヒートシール刃の加熱温度を 178℃
とした点で相違する。ここで、フィルム材料の挟み込み
側である左側端部分および右側端部分のそれぞれの後退
変位量を測定したところ表2に示す通りとなった。 【0036】 【表2】 【0037】この表2によれば、左右の側端部分の後退
変位量の差が従来技術に比してはるかに小さくなり、ま
た、No. 1〜No. 4のそれぞれの部分での後退変位量の
ばらつきが、とくには右側端部分において有効に低減さ
れることが明らかであり、これらのことは、速度が速く
なるにつれて顕著になることが解かる。なお、左側端部
分の、No. 1〜No. 4のそれぞれの部分の変位量の最大
ばらつきが、従来技術のそれより大きくなっているの
は、ロール本体部分1, 5に設けた位置規制フランジ1
2, 13の加工精度に原因があるものと考えられる。 【0038】 【発明の効果】以上に説明したようにこの発明によれ
ば、主には弾性手段の作用に基づき、横シール部のヒー
トシール状態をその全長にわたって十分均一なものとす
ることができ、また、相互に間隔をおいて位置するそれ
ぞれの横シール部分のヒートシール状態をもほぼ均等な
ものとすることができる。そしてさらには、フィルム部
材その他のヒートシール部材の厚みの変化に対しても、
それに作用する挟持力を自動的に調整することができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sealing apparatus for heat-sealing a hot-melt resin layer to a film material, a sheet material, etc. having a hot-melt resin layer. However, the present invention relates to the pressing structure of the heat seal roll. In particular, the present invention makes it possible to always perform uniform heat sealing over the entire length of the lateral seal portion of the bag, and at the same time, to sufficiently uniform the heat seal strength of each horizontal seal portion located at a distance from each other. The present invention relates to a heat sealing device for a bag making machine. 2. Description of the Related Art As a known heat sealing apparatus applied to an automatic filling bag making machine, there is one disclosed by the applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-188328, for example. [0003] This prior art will be described with reference to an example of a horizontal seal roll based on FIG. 3. In addition to providing two pairs of rolls 32 and 33 which are arranged in parallel close to each other and driven to rotate in opposite directions to each other, Each roll 32, 33
In the place where the heat sealing blades 34, 35 having a circumferential arc surface extending in the length direction thereof are provided, two rolls 32, 33 of the respective rolls 32, 33 are spaced apart in the axial direction, Position regulating flanges that contact each other on the peripheral surface 36, 37
And the arcuate surfaces of the respective heat sealing blades 34, 35 are located somewhat radially inward of the peripheral surfaces of the position regulating flanges 36, 37. In such a heat sealing apparatus, the positions of the pair of rolls 32, 33 which are close to each other are specified by the abutment of the respective position regulating flanges 36, 37,
A necessary gap for heat sealing of a film material, a sheet material, or the like is always ensured between the heat sealing blades of the respective rolls that cooperate with each other, so that proper heat sealing can be realized. [0005] Incidentally, in such a heat seal roll, for example, a roll 33 as a fixed roll and a roll 32 as a movable roll are provided.
Is pressed with a force of (F + F =) 2F as shown in the figure.
A horizontal sealing portion H extending over the entire width of the film material W folded in the width direction at intervals in the length direction.
When forming S, each heat seal blade 34, 35
The film material W is intermittently interposed, so that the movable roll 32 is moved away from the fixed roll 33 in response to the impact in the direction opposite to the pressing force 2F each time the film material W is sandwiched. Is performed. At this time, if the amount of backward displacement of the position restricting flange 36 shown on the left side of the drawing and the position restricting flange 36 shown on the right side of the roll 32 is still the same in accordance with the sandwiching thickness, it is acceptable. For example, if the roll 32 is displaced in parallel over its entire length by an amount corresponding to the sandwiching thickness, it can be said that the horizontal seal portion HS is heat-sealed sufficiently uniformly over its entire length. However, in practice, in the context of the required bag width, the heat sealing blades 34, 35 hardly contribute to the heat sealing over their entire length, and these heat sealing blades 34, 35 As illustrated by the imaginary line in the drawing, the film material W is horizontally sealed only at a position deviated to the left ends of the rolls 32 and 33. Moreover,
Since the center of mass of the movable roll 32 including the rotary drive system and the like is not necessarily located at the center of the roll in the longitudinal direction, the heat seal blades 34 and 35 are used for the film material W.
When the roll 32 is sandwiched, the retreating force acting on the roll 32 (hereinafter referred to as "reaction force") will be different from each other at the left and right end portions of the roll 32. At a line speed where the running speed of the material W exceeds 5 m / min, the right and left roll ends vibrate in different modes due to the repetitive action of the reaction force on the roll 32. hand,
There is a large difference between the amount of retraction of the left end of the roll and the amount of retraction of the right end.In addition, due to vibration considered as self-excited vibration, the amount of displacement of each of the left and right ends is reduced by the heat seal blade. It may change greatly depending on the circumferential position. Therefore, the sealing state of the horizontal seal portion HS, and eventually,
It has been extremely difficult not only to make the seal strength sufficiently uniform over its entire length, but also to make the seal strength of each horizontal seal portion HS spaced apart uniform. FIG. 4 is a graph showing this, and FIG.
Each heat seal blade 3 of the horizontal seal roll shown in
The number of 4 and 35 is 4 each, the diameter of the arc passing through the surface of each heat seal blade 34 and 35 is 90mmφ, and the length of each heat seal blade is 150mm.
In the heat sealing device with the interval of 34, 35 set to 50μ,
EV with a thickness of 30μ on a polyester film with a thickness of 16μ
The full Irumu material W by laminating A ing, while folded in two from the center portion in the width direction, in the case of forming a transverse seal portion HS put a gap in the longitudinal direction, each of the movable roll 32 When the running speed of the film material W is 6 m / min, 12 m / min and 24 m / min, the retreat displacement of each bearing block (not shown) supporting the shaft end portion of
The results are as shown in FIGS. 4 (a), (b) and (c), respectively.
In this case, the left end of the movable roll 32 was connected to the drive system, and the pressing force 2F of the roll 32 was 100 kgf. The upper graph in FIG. 4 shows the displacement on the left end side, that is, the sandwiching side of the film material W, and the lower graph shows the displacement on the right end side, with the horizontal axis representing the time axis. The base line is that both rolls 32,
33 indicates the contact position of the peripheral surface of each of the position regulating flanges 36 and 37, and the positive direction of the vertical axis indicates the amount of backward displacement. Note in the figure, No. 1 to No.. 4 marked parts show the retreating position when the action of which corresponds to the number assigned to each of the heat seal blades 34, 35 which cooperate with each other. According to these graphs, the film material W
Regardless of the running speed of the film material W, the amount of retreat displacement of the roll end portion when the respective heat seal blades 34 and 35 are acting tends to be closer to the right end side than the left end side which is the sandwiching side of the film material W. According to this, the pressing force of the heat seal blade against the film material W decreases at the right end of the roll 32, that is, the heat seal strength may be insufficient at the right end. I understand that there is. Here, the heat seal blades 34, No. 1 to No.
Retreating amount differs during the action of 35, therefore, the seal strength of each of the lateral seal portion HS of mutually spaced also a high possibility that a non-uniform. [0012] That is, according to the graph, you can have contact to the right or left end portion, No. 1 and No. retreating amount are both greater during the action of the third heat seal blades, and almost the same value On the other hand, the displacement amount during the operation of No. 2 and No. 4 becomes smaller than those displacement amounts, and especially on the right end side, the mutual displacement amount between the No. 2 portion and the No. 4 portion Are greatly different from each other, and in the portions of No. 1 and No. 3, the amount of retreat displacement is too large,
It is conceivable that the roll pressing force on the film material W is insufficient. Conversely, in the No. 2 portion on the right end side, the pressing force on the film material W is too large, and the film material W is thermally melted. It is possible that most of the resin has been displaced. In addition, although the retreat displacement amount of the No. 2 part on the left end part is similar to that of the No. 4 part, the peak of the retreat displacement does not occur, and
Since it can be said that 32 is in the middle of forward displacement, it is difficult to determine whether the pressing force of the film material W at this portion is excessive or insufficient. Here, the specific displacements of the left end portion and the right end portion from the reference line at respective speeds are as shown in Table 1. [Table 1] According to this, it is recognized that the retreat displacement amount of the right end portion is almost two to three times the displacement amount of the left end portion at each speed except for the No. 2 portion. The present invention has been made as a result of studying to solve such a problem in the prior art, and an object of the present invention is to provide a movable roll main body with left and right end portions, respectively. By making the amount of retreat displacement substantially equal, and also making the amount of retreat displacement of each heat seal blade substantially uniform, the sealing strength of one horizontal seal portion is sufficiently uniform over its entire length. It is another object of the present invention to provide a heat sealing device that can make the sealing state of each horizontal sealing portion located at an interval sufficiently uniform. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention particularly relates to the formation of a horizontal seal portion, in which respective heat seals provided on a movable roll side and a fixed side roll body and cooperating with each other are provided. In contrast to the retraction displacement of the movable-side roll body portion caused by the impact force acting on those heat-sealing blades by sandwiching the film material between the blades, the movable-side roll body portion receives the impact force far more. Is applied in advance, and the repulsive force is reduced at a specific rate according to the increase in the gap between the heat sealing blades and, consequently, the amount of retraction displacement of the roll body portion, so that the impact force By sufficiently mitigating the effect on the roll body, the movable roll body is made substantially parallel, in other words, the left and right end portions thereof Can be evenly displaced backwards, and
It is possible to effectively remove vibration components considered to be caused by self-excited vibration and the like, and to make each of the peak values of the retreat displacement amount at the time of the action of each heat sealing blade cooperating with each other substantially uniform. It was made based on the knowledge of. That is, the heat sealing apparatus according to the present invention comprises a pair of fixed and movable roll main bodies which are driven in pairs in two opposite directions and which are rotatably driven in opposite directions. Providing a heat seal blade extending in their longitudinal or circumferential direction and having a circumferential arcuate surface, and preferably at axially spaced locations on each roll body portion,
At the place where the position regulating flanges that come into contact with each other on the peripheral surface are provided, the movable roll body is constantly biased toward the fixed roll body with a constant force, for example, a constant force of about 200 to 500 kgf. While the pressing means is provided, an elastic means for pushing back the movable-side roll main body part in a direction away from the fixed-side roll main body part is arranged, and the pushing back force of this elastic means is balanced with the urging force of the elastic means. For the increase of the roll gap from the state,
It is to be reduced within the range of 8 kgf. In this heat sealing apparatus, for example, the roll body portion on the movable side is kept at a constant 300k by pressing means.
While pressing against the fixed-side roll body portion with the force of gf, the push-back force of the elastic means under the mutual contact state of the position regulating flanges provided on the respective roll body portions is also pressed. When the pressure is balanced, the movable roll main body portion is supported with substantially no external force. Here, assuming that the film material is sandwiched between the heat seal blades of the two roll main bodies, the movable roll main body is displaced backward by, for example, 100 μm, and the pushing back force of the elastic means is reduced by 50 kgf. The static balancing formula acting on the movable roll main body at the time is as follows: pressing force (300 kgf) = return force (250 kgf) + force due to pinching of film material (50 kgf). Power, ie
The impact reaction force acting on the heat sealing blade is sufficiently absorbed by the reduction of the repulsion force, and the repulsion force has a magnitude five times the impact reaction force. For this reason, it can be said that the retraction displacement of each end portion of the roll body portion here is performed under the control of a large pushback reaction force, rather than by an impact reaction force, and therefore, the heat sealing blade However, even if the film material is sandwiched only at one end portion, each end portion of the roll body portion is evenly affected by the impact reaction force generated by the action portion, and is hardly affected by the impact reaction force generated thereby. As a result, the horizontal seal portion is heat-sealed with substantially uniform strength over its entire length. In addition, here, as shown by the above-mentioned balancing type, it is possible to sufficiently absorb the generated impact reaction force with a large push-back force, and to make the movable roll main body part other than the impact reaction force. Because the bone mass system is so rigid that it can ignore the effect of small external forces,
Vibration components on the non-side due to self-excited vibration and other factors can be almost completely removed.Therefore, when the respective heat seal blades cooperate, the amount of retreat displacement of the movable-side roll main body part is excessive or insufficient. The heat seal strength of each of the spaced horizontal seal portions can also be made substantially uniform as a uniform amount without any gaps. Since the heat seal device operates as described above, the magnitude of the impact reaction force can be adjusted without adjusting the pressing force of the movable roll main body, in other words, the film material or sheet can be used. Regardless of the thickness of the material, appropriate heat sealing can always be performed. By the way, in this apparatus, the pushing back force of the elastic means is reduced in the range of 2 to 8 kgf per 10 μm, if it is less than 2 kgf, especially in the horizontal seal portion, the heat sealing blade, the film material or the sheet. It is based on the experience that it is empirically recognized that if the film or sheet material exceeds 8 kgf at the point of contact with the material, the heat seal blade will fail due to insufficient pressing force when the weight exceeds 8 kgf. It is. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
1A is a schematic plan view of the device, and FIG. 1B is a schematic side view of the device. [0026] Here, while the bearing supported by the respective axial end portions of the stationary side roll body 1 bearing block 2, and fixed their respective bearing block 2 to the housing 3 of the automatic filling bag-making machine, also, One end of the fixed-side roll body 1 is beveled gear 4
Through a rotary driving means (not shown). Here, the movable-side roll main body 5 is disposed in parallel with the fixed-side roll main body 1, and the bearing blocks 6 provided at the respective shaft end portions of the movable-side roll main body 5 are replaced with the bearing blocks 6. The movable roll body 5 is provided at one end of the movable roll body 5 by a frame member 7 protruding from the base 2 so as to be slidable in a direction approaching and away from the fixed roll body 1. The driven gear 8 is meshed with a drive gear 9 provided on the fixed-side roll main body 1. According to such a configuration, the roll body portions 1 and 5 can be rotated in opposite directions to each other based on the operation of the rotation driving means (not shown).
The movable-side roll main body portion 5 can be translated in a direction approaching the fixed-side roll main body portion 1 and in a direction opposite thereto in a slight distance based on the action of an external force thereon. Further, each of the roll body portions 1 and 5 is also provided with a circumferentially spaced and extending lengthwise surface, as described in the prior art, with a circumferential arcuate surface. Four heat sealing blades 10 and 11 are provided, and each position regulating flange 1 which is located with a gap in the axial direction and is in contact with each other on each peripheral surface.
2 and 13 are provided, wherein at least one arcuate surface of the heat seal blades 10 and 11 is positioned somewhat radially inward from the peripheral surfaces of the position regulating flanges 12 and 13. According to such a configuration, by rotating the roll body portions 1 and 5 in a state where the respective position regulating flanges 12 and 13 are in contact with their peripheral surfaces, heat seals cooperating with each other are formed. For example, a constant gap is always ensured between the blades for sandwiching the film material. By the way, the position regulating flanges 12, 13 are provided from the roll body portions 1, 5.
In this case, it is possible to secure a predetermined gap between the heat seal blades by specifying the distance between the respective bearing blocks 2 and 6. In addition, in this example, the pressing means 14 which constantly urges each bearing block 6 of the movable-side roll main body portion 5 with a constant force toward the fixed-side roll main body portion 1.
Are disposed between each of the bearing blocks 6 and the frame member 7, while the elastic means 15 for pushing the bearing blocks 6 away from the fixed-side roll body portion 1 is provided by the respective roll body portions 1. , 5 between the bearing blocks. Here, the pushing back force of each elastic means 15 is appropriately balanced with the force and the urging force of each pressing means 14,
For example, it is selected such that the peripheral surfaces of the respective position regulating flanges 12 and 13 just come into contact with each other and the contact surface pressure is reduced in the range of 1 to 4 kgf per 10 μm with respect to the increase of the roll gap from the state of zero. Note that this reduction ratio is determined by two elastic means.
In the case of No. 15, the range is 2 to 8 kgf per 10 μm. More specifically, for example, the movable-side roll main body portion 5 is fixed to the fixed-side roll main body portion by a total of 300 kgf by two pressing means 14 which can be a combined body of a spring and an air cylinder. When pressing to the side, the pushing back force of the two elastic means 15 is 300 kgf at the contact position of the position regulating flanges 12 and 13, and when the flanges 12 and 13 are separated by 10 μm, the pushing force is in the range of 292 to 298 kgf. When the distance is 100 μm, the range is 220 to 280 kgf . According to the heat sealing apparatus constructed as described above, in particular, as described above, the film material or the like is pinched between the heat sealing blades by the action of the large repulsive force of the elastic means 15. Thus, the effect of the impact reaction force acting on the movable roll main body portion can be extremely effectively removed, and the heat sealing state of the horizontal seal portion can be made sufficiently uniform over its entire length. In addition, the rigidity of the spring-mass system of the movable-side roll main body portion is increased, unnecessary vibration components are removed, and the heat sealing state of each of the spaced horizontal seal portions can also be made sufficiently uniform. . In addition, according to this device, as the thickness of the film material or the like sandwiched between the heat sealing blades increases, the sandwiching force acting on the film material itself increases, so that the film material For a slight change in thickness, proper heat sealing can always be performed without having to adjust the pressing force of the movable roll main body. Therefore, the present invention is extremely useful when applied not only to the horizontal sealing device but also to the vertical sealing device. FIG. 2 shows the amount of retreat displacement of the movable roll body 5 of the apparatus shown in FIG. 1 when the running speed of the film material is 6 m / min, 12 m / min and 24 m / min. 5 is a graph similar to FIG. FIG.
The temperature of the heat seal blade is 23 ° C in the place shown in Fig.
In that Here, the respective retreat displacement amounts of the left end portion and the right end portion, which are the sandwiching sides of the film material, were measured, and the results were as shown in Table 2. [Table 2] According to Table 2, the difference in the amount of backward displacement between the left and right side portions is much smaller than that of the prior art, and the amount of backward displacement in each of Nos. It is evident that the variation in volume is effectively reduced, especially in the right-hand end part, and it can be seen that these become more pronounced with increasing speed. The reason why the maximum variation of the displacement amount of each of the left end portions No. 1 to No. 4 is larger than that of the prior art is that the position regulating flanges provided on the roll body portions 1 and 5 are different. 1
It is considered that there is a cause in the processing accuracy of 2, 13. As described above, according to the present invention, the heat sealing state of the horizontal sealing portion can be made sufficiently uniform over its entire length mainly based on the action of the elastic means. In addition, the heat sealing state of each of the horizontal sealing portions located at an interval from each other can be made substantially uniform. And further, even for changes in the thickness of film members and other heat sealing members,
The clamping force acting on it can be adjusted automatically.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施例を示す略線図である。 【図2】可動側ロール本体部分の後退位置を示すグラフ
である。 【図3】従来技術を示す図である。 【図4】従来技術における可動側ロールの後退変位量を
示すグラフである。 【符号の説明】 1 固定側ロール本体部分 2,6 ベアリングブロック 3 ハウジング 5 可動側ロール本体部分 7 枠部材 10, 11 ヒートシール刃 12, 13 位置規制フランジ 14 押圧手段 15 弾性手段
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph showing a retracted position of a movable-side roll main body. FIG. 3 is a diagram showing a conventional technique. FIG. 4 is a graph showing the amount of retraction displacement of a movable roll according to the related art. [Description of Signs] 1 Fixed-side roll main body part 2, 6 Bearing block 3 Housing 5 Movable-side roll main body part 7 Frame member 10, 11 Heat seal blade 12, 13 Position regulating flange 14 Pressing means 15 Elastic means

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 二本で一対をなし、相互に逆方向に回転
駆動される固定側および可動側のロール本体部分と、こ
れら各ロール本体部分に設けられて、それらの長さ方向
もしくは周方向に延在し、周方向の弧状表面を有するヒ
ートシール刃とを具えてなり、 可動側のロール本体部分を固定側のロール本体部分に向
けて常に一定の力で附勢する押圧手段を設ける一方、そ
の可動側のロール本体部分を、固定側ロール本体部分か
ら離反する方向に押し返す弾性手段を配設し、この弾性
手段の押し返し力を、それと、前記押圧手段の附勢力と
の釣合い姿勢からのロール間隙の増加に対して、10μm
当り2〜8kgf の範囲で低減させることを特徴とするヒ
ートシール装置。
(57) [Claims 1] A pair of two roll bodies, fixed and movable roll body parts that are driven to rotate in opposite directions to each other, and provided on each of these roll body parts. A heat-seal blade extending in the longitudinal direction or circumferential direction thereof and having a circumferentially arcuate surface, wherein a constant force is always applied to the movable-side roll body portion toward the fixed-side roll body portion. While the pressing means is provided, the elastic means for pushing back the movable roll body portion in the direction away from the fixed roll body portion is disposed, and the pushing force of the elastic means is reduced by the pressing means. 10μm for the increase of the roll gap from the balance position with the urging force
A heat sealing apparatus characterized in that the pressure is reduced within the range of 2 to 8 kgf per unit.
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