JP3618800B2 - 包装機のストリップテープ切換機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は板状包装材料ウエブから、液体充填容器を製造する包装機のストリップテープ切換機構に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
図９はこの種の包装機の概略構成を示す図である。包装機は板状包装材料ウエブ１０１を巻回したウエブロール１０２から引き出し、該板状包装材料ウエブ１０１の長手方向の一方の縁部にストリップテープロール１１１から引出したストリップテープ１０９の縁部を加熱溶着部１１２で加熱溶着し、さらに曲げ成形部１１３で筒状に成形した後、板状包装材料ウエブ１０１の一方の縁部と他方の縁部を溶着し、該溶着部にストリップテープ１０９を溶着し、管状包装材料ウエブ１０３としている。
【０００３】
上記板状包装材料ウエブ１０１は、例えば中心の紙の層と、アルミニウム箔の層と、ポリエチレン等の液密で熱可塑性の樹脂材料の外側層とからなっている。また、ストリップテープ１０９はポリエチレン等の液密で熱可塑性の樹脂材料からなり、超音波加熱等で加熱することにより、ストリップテープ１０９と板状包装材料ウエブ１０１は溶着することができる。
【０００４】
更に、該管状包装材料１０３に液体食品を充填すると共に、該管状包装材料１０３を所定の間隔で上下を密封切断して、液体充填容器４を製造する。このような包装機において、ストリップテープロール１１１のストリップテープ１０９が無くなった場合、或いは残量が少なくなった場合、他のストリップテープロール１１１からのストリップテープ１０９に切り換えなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記のようなストリップテープの切り換えは、包装機の運転を停止し、手作業で他のストリップテープロールを装着し、該ストリップテープロールからのストリップテープをセットしていた。しかしながら、このようにストリップテープの切り換え毎に包装機を停止していたのでは、包装機の稼動効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、使用中のストリップテープロールの外に他のストリップテープロールを待機させておき、切り換えが必要となった時、使用中のストリップテープから待機している他のストリップテープに自動的に切り換えるストリップテープ切換機構も試みられたが、構造が複雑で高価なものとなると同時に、構造が複雑なことから、故障やスムーズな切り換えができないという問題もあった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡単な構造でスムーズにストリップテープの自動切換ができる包装機のストリップテープ切換機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、板状包装材料ウエブの長手方向の一方の縁部にストリップテープロールから引出したストリップテープの縁部を溶着し、更に該板状包装材料ウエブを筒状に折り曲げ成形し、その縁部を互いに溶着すると共に、該溶着部に前記ストリップテープを溶着して管状包装材料ウエブに形成し、該管状包装材料に液体食品を充填すると共に、該管状包装材料を所定の間隔で上下を密封切断して、液体充填容器を製造する包装機において、図１に示すように、ストリップテープロールを使用中のストリップテープロール（ボビン２に装填）と待機中のストリップテープロール（ボビン１に装填）の２個とし、使用中のストリップテープ１４に待機中のストリップテープ１３を溶着して使用中のストリップテープ１４を切断するテープ溶着・切断手段３と、該テープ溶着・切断手段３と所定の間隔ｔをおいて設けられたテープ固定部５と、基部が太く先端が細い円錐台状ローラ４を具備し、使用中のストリップテープ１４はテープ溶着・切断手段３とテープ固定部５との間の間隙ｔを通って送られており、待機中のストリップテープ１３は案内ローラ７〜１２及び円錐台状ローラ４を経由して該テープ溶着・切断手段３とテープ固定部５との間の間隙ｔを使用中のストリップテープ１４に対向して通っており、ストリップテープを使用中のストリップテープ１４から待機中のストリップテープ１３に切り換える際、テープ溶着・切断手段３は前記対向部分の両ストリップテープ１３、１４を溶着すると共に、該溶着部より上流側の使用中のストリップテープ１４を切断するようになっており、円錐台状ローラ４は前記使用中のストリップテープ１４が切断されると溶着部より下流側の使用中のストリップテープ１４に溶着された待機中のストリップテープ１３が弛み該円錐台状ローラ４の先端から外れてテープ溶着・切断手段３とテープ固定部５との間の間隙ｔに移動する所定の角度と寸法でテープ固定部５より使用中のストリップテープ１４の下流側に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明は上記構成を採用することにより、使用中のストリップテープロールの残量が少なくなり、ストリップテープの切り換えが必要な場合、テープ溶着・切断手段３で使用中と待機中の両ストリップテープ１３、１４を溶着切断することにより、待機中のストリップテープ１３が使用中のストリップテープ１４の後端部に接続されと同時に待機中のストリップテープが弛み、円錐台状ローラ４から外れ、テープ溶着・切断手段３とテープ固定部５との間の間隙ｔに移転し、使用中のストリップテープロール１４から待機中のストリップテープ１３に自動的に切り換えることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のストリップテープ切換機構の構成を示す図である。図示するように、ストリップテープ切換機構はストリップテープロール（図示せず）が装填された２個のボビン１、２、テープ溶着・切断手段３と、円錐台状ローラ４、テープ固定部５を具備する。ここで、ボビン１に装填されたストリップテープロールを待機中のストリップテープロールとし、ボビン２に装填されたストリップテープロールを使用中のストリップテープロールとする。
【００１１】
ボビン１、２はそれぞれ包装機枠体６に直接的又は間接的に回転自在に取り付けられている。テープ溶着・切断手段３とテープ固定部５はその間に所定の間隙ｔを設けて包装機枠体６に直接的又は間接的に固定され、円錐台状ローラ４は後に詳述するように、包装機枠体６の所定位置に所定の角度で回転自在に取り付けられている。ボビン１の待機中のストリップテープロールからのストリップテープ１３は案内ローラ７、８、９、１０、１１、１２を経由し、更に円錐台状ローラ４を経由して、その先端部１３ａがテープ溶着・切断手段３とテープ固定部５の間の間隙を通って、該テープ固定部５の背面と弾性板５ａとの間に挟持されて固定されている。なお、それぞれの案内ローラ７、８、９、１０、１１、１２は包装機枠体６に直接又は間接的に回転自在に取り付けられている。
【００１２】
また、ボビン１の使用中のストリップテープロールからのストリップテープ１４は案内ローラ１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１を経由して、該ストリップテープ１４の長手方向の一方の縁部を板状包装材料ウエブの長手方向の一方の縁部に溶着する加熱溶着部（図９の加熱溶着部１１２を参照）に送られている。なお、それぞれ案内ローラ１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１は包装機枠体６に回転自在に直接又は間接的に取り付けられている。
【００１３】
円錐台状ローラ４を経由した待機中のストリップテープ１３と案内ローラ２０を経由した使用中のストリップテープ１４は、テープ固定部５とテープ溶着・切断手段３との間の間隙ｔで互に対向して配置されている。テープ溶着・切断手段３には、この対向部分の両ストリップテープ１３、１４を溶着すると共に、該溶着部より上流側（案内ローラ２０側）を切断する加熱切断手段３ｂ（その詳細構造は省略する）及び溶着部を冷却する冷却手段（図示に省略する）が設けられている。
【００１４】
シリンダ３ａを矢印Ａに示すように伸ばすことにより、該加熱切断手段３ｂはテープ固定部５側に移動し、両ストリップテープ１３、１４をその間に挟持し、加熱して溶着すると共に、該溶着部より上流側を切断する。この溶着部は前記冷却手段で即時に冷却される。溶着切断後はシリンダ３ａは矢印Ａの反対方向に後退し、テープ固定部５とテープ溶着・切断手段３との間の間隙ｔは元の状態に戻る。
【００１５】
図２は前記円錐台状ローラ４の構造を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は斜視図である。図示するように、円錐台状ローラ４は基部４ｂが太く先端部４ａが細い円錐台状のローラであり、基部４ｂには鍔４ｃが設けられている。また、中心部には支軸が貫通する孔４ｄが設けられている。該円錐台の傾斜面は１０°±３°とし、包装機枠体６に固定された支柱２２の先端に支軸２３で回転自在に取り付けられている。また、円錐台状ローラ４の表面にはテフロン加工が施され、ストリップテープが該表面を容易に滑らないようにしている。
【００１６】
支柱２２は図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、先端が長手方向に対して角度５３°±２°と角度７０°±２°をなす傾斜面２２ａを形成してカットされ、後端は長手方向に対して直角面２２ｂを形成してカットされた構造である。該支柱２２を図４に示すように、ナット２４で包装機枠体６に固定することにより、支柱２２は包装機枠体６の平面に垂直に立設する。該垂直に立設した支柱２２の先端に円錐台状ローラ４を支軸２３で回転自在に取付けることにより、円錐台状ローラ４は支柱２２の先端傾斜面２２ａに垂直に取りつけられる。即ち、円錐台状ローラ４の軸心は包装機枠体６の平面の下方向に角度３７°±２°と左方向に角度２０°±２°傾斜した状態となる。
【００１７】
図５はテープ固定部５の構造を示す分解斜視図である。テープ固定部５は本体５ｂ、耐熱材からなる板部材５ｃ及び弾性板５ａとを具備し、本体５ｂの表面凹部に板部材５ｃを挿入し、背面に弾性板５ａを置いて、ボルト２４とナット２５で締め付け、更に弾性板５ａをネジ２６で締め付けることにより、テープ固定部５を組み立てる。また、本体５ｂの先端部近傍の両側にストリップテープを案内するテープ案内溝５ｂ−１が形成されている。また、本体５ｂの後端は長手方向に対して直角面５ｄを形成してカットされている。
【００１８】
テープ固定部５はネジ２７、２７で包装機枠体６の面に固定することにより、該面に垂直に立設する。このテープ固定部５の板部材５ｃの表面とテープ溶着・切断手段３との間には所定の間隙ｔ（図１参照）が設けられている。また、円錐台状ローラ４はテープ固定部５の斜め下方（案内ローラ１２の反対側）に所定の間隔を設けて配置されている。図１に示すように、円錐台状ローラ４の表面を通ったストリップテープ１３は、一方側のテープ案内溝５ｂ−１、板部材５ｃの表面、反対側のテープ案内溝５ｂ−１を通って、本体５ｂの背面で弾性板５ａとの間で挟持固定される。
【００１９】
上記構成のストリップテープ切換機構の動作を説明する。図６乃至図８はストリップテープ切換機構の動作を説明するための図である。ボビン２に装着されたストリップテープロールの残量が少なくなり、ストリップテープの切り換えが必要となると、テープ溶着・切断手段３のシリンダ３ａが矢印Ａに示すように伸び待機中と使用中の両ストリップテープ１３、１４を板部材５ｃと加熱切断手段３ｂの間に挟持し、加熱して溶着すると共に、該溶着部Ｂより上流側を切断する（図１参照）。これにより、図６に示すように、溶着部Ｂと使用中のストリップテープ１４とは切断され、待機中のストリップテープ１３は使用中のストリップテープ１４の後端に接続されると共に、ストリップテープ１３は弛む（円錐台状ローラ４から溶着部Ｂまでの距離分だけ弛む）。
【００２０】
ストリップテープ１３が弛むと円錐台状ローラ４はその支軸が下方と左方向に傾斜しているため、ストリップテープ１３は案内ローラ２１を介して引っ張られることにより、図７に示すように円錐台状ローラ４の先端から外れ、更に図８に示すようにテープ溶着・切断手段３とテープ固定部５の間の間隙ｔに移転する。これにより、使用中のストリップテープ１４から待機中のストリップテープ１３に自動的に切り換えることができる。
【００２１】
なお、上記円錐台状ローラ４の支軸の包装機枠体６に対する傾斜角度は一例であり、本願発明者は５３°〜１５°の範囲で、溶着・切断されたストリップテープが該円錐台状ローラ４を外れ、テープ溶着・切断手段３とテープ固定部５の間の間隙ｔに移転することが実験的に確認されている。要は円錐台状ローラ４は該使用中のストリップテープ１４が切断される際、待機中のストリップテープ１３が弛み、該円錐台状ローラ４から外れる角度及び位置（包装機枠体６の外面からの高さ位置も含む）に配置されていればよい。また、円錐台状ローラ４の傾斜角度も上記実施例に限定されるものではない。
【００２２】
また、上記ストリップテープの切り換え後は、他のストリップテープロールをボビン２に装填するか又は他のストリップテープロールが装填されたボビンをボビン２の位置に装着し、該ストリップテープロールから引き出されたストリップテープを案内ローラ１５、１６、１７、１８、１９、２０を経由して円錐台状ローラ４に導き、更にテープ溶着・切断手段３とテープ固定部５の間の間隙ｔを通して、弾性板５ａと固定部５の間に挟持固定しておくことにより、ボビン１のストリップテープの残量が少なくなった場合、ボビン１のストリップテープからボビン２のストリップテープに切り換えることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、使用中のストリップテープロールの残量が少なくなり、ストリップテープの切り換えが必要な場合、テープ溶着・切断手段で使用中と待機中の両ストリップテープを溶着切断することにより、待機中のストリップテープが使用中のストリップテープの後端に接続されると同時に待機中のストリップテープが弛み、円錐台状ローラから外れ、テープ溶着・切断手段とテープ固定部との間の間隙に移転するから、簡単な構造で使用中のストリップテープから、待機中のストリップテープに自動的にしかも確実に切り換えることができるストリップテープ切換機構を提供できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストリップテープ切換機構の構成を示す図である。
【図２】円錐台状ローラの構造を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は斜視図である。
【図３】円錐台状ローラを支持する支柱２２の構造を示す図で、同図（ａ）は上側面図、同図（ｂ）は正側面図である。
【図４】円錐台状ローラと支柱の分解斜視図である。
【図５】テープ固定部の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明のストリップテープ切換機構の動作を説明するための図である。
【図７】本発明のストリップテープ切換機構の動作を説明するための図である。
【図８】本発明のストリップテープ切換機構の動作を説明するための図である。
【図９】包装機の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２ ボビン
３ テープ溶着・切断手段
４ 円錐台状ローラ
５ テープ固定部
６ 包装機枠体
７〜１２ 案内ローラ
１３ 待機中のストリップテープ
１４ 使用中のストリップテープ
１５〜２１ 案内ローラ

Claims (1)

1. 板状包装材料ウエブの長手方向の一方の縁部にストリップテープロールから引出したストリップテープの縁部を溶着し、更に該板状包装材料ウエブを筒状に折り曲げ成形し、その縁部を互いに溶着すると共に、該溶着部に前記ストリップテープを溶着して管状包装材料ウエブに形成し、該管状包装材料に液体食品を充填すると共に、該管状包装材料を所定の間隔で上下を密封切断して、液体充填容器を製造する包装機において、
   前記ストリップテープロールを使用中のストリップテープロールと待機中のストリップテープロールの２個とし、
   前記使用中のストリップテープに待機中のストリップテープを溶着して使用中のストリップテープを切断するテープ溶着・切断手段と、該テープ溶着・切断手段と所定の間隔をおいて設けられたテープ固定部と、基部が太く先端が細い円錐台状ローラを具備し、
   前記使用中のストリップテープは前記テープ溶着・切断手段とテープ固定部との間の間隙を通って送られており、前記待機中のストリップテープは案内ローラ及び前記円錐台状ローラを経由して該テープ溶着・切断手段とテープ固定部との間の間隙を使用中のストリップテープに対向して通っており、前記ストリップテープを使用中のストリップテープから待機中のストリップテープに切り換える際、前記テープ溶着・切断手段は前記対向部分の両ストリップテープを溶着すると共に、該溶着部より上流側の使用中のストリップテープを切断するようになっており、前記円錐台状ローラは前記使用中のストリップテープが切断されると前記溶着部より下流側の使用中のストリップテープに溶着された待機中のストリップテープが弛み該円錐台状ローラの先端から外れて前記テープ溶着・切断手段とテープ固定部との間の間隙に移動する所定の角度と寸法で前記テープ固定部より前記使用中のストリップテープの下流側に配置されていることを特徴とする包装機のストリップテープ切換機構。

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