JP3798310B2 - 高速回転に適合するシール装置。 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性チューブフイルムを等間隔でクロス溶着する高速回転型のロングシール装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
製袋充填包装機は帯状フイルムを筒状に丸めながら長手方向に搬送する一方、当該チユーブフイルム内に被包装物を等間隔に搬入すると共に、一対のシールバーは前記各被包装物の間で前記チユーブフイルムを順次、所定の時間だけ加熱シールして密封包装体を作り出す構造であるが、従来前記のようなロングシール装置としては図１０に表示する構成が存在する。
【０００３】
すなわち該図はスペースの関係上、その片側のみを示すが、当該構造体と同じ構造体が左側にも存在する。両サイド一対のフレーム１それぞれの対向面に固定するガム板２に、上下一対の長円形のエンドレス溝カム３、４を形成する。これら両溝カム３、４に、両端のピンロール５を係合するように架設する上下一対の架材６はそれぞれシールバー７、８を備え、前記両溝カムの中央を貫く一対の軸９に固定する二股ペラ１０がそれぞれ前記各ピンロール５の支軸に係合する。フレーム１の外側において、前記上下の支軸９は一対の連動歯車１１、１２を介して繋がり、一側の歯車に固定する大歯車１３に、原動ピニオン１４が係合する。
【０００４】
前記の原動ピニオン１４の回転動力は、一対の支軸９先端の両ペラ１０を相反する方向に回転させ、これら各ペラに引っかる上下の架材６を、それに固定したシールバー７、８と一体に長円形のエンドレス溝カム３、４に沿って移動させ、包袋１５の開口部を一対のシールバー７、８で挟圧して加熱シールする。
【０００５】
昨今の部品性能アップによって包装機は益々高速に改善が図られつつあるが、この種のシール装置における各歯車の噛み合い連続音は、高速化によってより騒音化して作業員に不快感を与えるし、また摩擦熱の上昇などもあり、限界を越えての高速化には種々問題がある。
【０００６】
【その解決手段】
本発明は高速化の弊害を少なくするために、密封ケーシングの両壁間に支持する主軸及び従動軸それぞれに固定した２個の歯車を、前記ケーシング内において噛み合わせると共に、同ケーシング外において前記主軸及び従動軸の両端それぞれにペラを固定し、前記いずれかの歯車に係合した原動ピニオンを前記ケーシング外から回転して前記主軸及び従動軸を相反する方向に連動回転させる手段と、前記密封ケーシングの両壁外面において、前記主軸及び従動軸の回りにそれぞれ形成したエンドレス状の長円形カム溝及び、これら各溝カムに係合した各ピンロールを前記各ペラでもって各溝カムに沿って循環させる手段と、前記主軸の両端に連係する前記ピンロールと連結する２本のメインガイドと、前記従動軸両端の両端に連係する前記ピンロール連結する従動スライダーと、前記両メインガイド間に架設する一側シールバー及び、前記シールバーと対向するように前記両従動スライダー間に架設した他側シールバーとにより構成する。
【０００７】
前記装置は、互いに噛み合う２個の歯車を密封ケーシング内に配置すると共に、これら両歯車の２本の軸つまり主軸及び従動軸それぞれの両端を前記ケーシングの両側に突き出し、これら各軸端のペラによつて一対のシールバーを相対運動させるもので、密封したケーシングで前記両歯車の連続噛み合わせ音の発散を防止することができ、高速化による作業員の不快感を抑えると同時に、装置の商品価値の向上を図る。なお前記ケーシングは完全密封が理想であるが、僅かな開口程度では前記音の発散は防止するので、限度を越えない開口のあるケーシングでも特許請求の範囲に記載した密封に当て嵌まるものとする。
【０００８】
前記ケーシング内に潤滑剤を貯留した場合、両歯車の摩擦を低下させて消音に効果があるし、摩擦による発熱を防ぎ、高速化の環境を図ることが可能になる。
【０００９】
【発明の実施形態】
図１は装置の全体図であり、密封した立方型ケーシング２０の内部に、真ん中の歯車２１と、その上下の歯車２２、２３とを噛み合わせて配置する一方、前記各歯車の軸３１、３２、３３を前記ケーシング２０の両側壁に回転自在で且つ平行状態に支持すると共に、前記３本の各軸の両端にそれぞれペラ２４、２５、２６を固定し、真ん中の歯車２１に母体歯車２７を一体化する一方、前記密封ケーシングの両壁外面において、前記主軸３１及び従動軸３２補助軸３３の回りにそれぞれ、カム板に形成する上下３段の長円形カム溝６１、６２、６３を配置する。
【００１０】
前記図面の平面断面視である図２に示すごとく、黒墨で断面を表す立体型ケーシング２０の壁の外側に、フレーム３４を介してサーボモータ３５を設置する。当該モータは出力速度を周期変速させるためのコントロール性を備えるもので、このコントロールには例えばインバータ装置を用いて行なうことも可能である。そこで前記モータ３５の軸に固定した小径プーリ３６と、前記ケーシング２０に支持した原動軸３７の大径プーリ３８とをタイミングベルト３９を介して連係し、サーボモータ３５の動力を、既に説明した原動ピニオン２８から母体歯車２７を介して主軸３１に回転動力として伝えるもので、後述するごとく前記主軸両端の各ペラ２４はそれぞれ、溝カム６２に係合するピンロール６４を、同溝カムの軌道に沿って循環させる。
【００１１】
図３に示すごとく密封ケーシング内において３個の歯車２１、２２、２３を噛み合わせ、原動ピニオン２８から母体歯車２７に回転動力を加えると、同一歯数の前記３個の歯車２１，２２，２３はそれぞれ同速度で連動し、真ん中の主軸３１の端に固定するペラ２４は時計方向に回転し、従動軸３２のペラ２５及び補助軸３３のペラ２６は共に逆時計方向に同調回転する結果、３個のカム溝６１、６２、６３にそれぞれ係合するピンロール６４は前記各カム溝に沿って循環する。なおかかる蒲鉾型のカム溝６１〜６３を含めそれと類似する形のカム溝を長円形と象徴する。
【００１２】
図１に簡略的に示すごとく、主軸３１両端のペラ２４に係合するピンロール６４が支える両メインガイド４０は、その上端に一側のシールバー５１を架設支持し、一方従動軸３２の両端及び補助軸３３両端それぞれ上下のピンロール６４で支えるスライダー４１上端に他側のシールバー５２を支持する。なおより具体的には図４のごとく、前記のメインガイド４０は縦長な板材からなり、その上下両側に設けるスリーブ４２、４３は２本の棒材からなるスライダー４１をスライド自在に抱え込み、メインペラ２４の時計方向への回転運動により長円軌道６５に沿って変位するメインガイド４０に対し、従動ペラ２５と補助ペラ２６との回転運動で長円軌道６６、６７に沿い変位するスライダー４１は逆移動する。この結果上下両シールバー５１、５２はそれぞれ相対ブロックモーションで開閉し、僅かな領域で互いに圧接して熱可塑性フイルムを挟圧加熱シールするのである。
【００１３】
図１に示すごとく密封ケーシング２０は内部にマシンオイルなどの潤滑剤６０を貯留する。少なくとも最下部の歯車２３が漬かる程度にオイルを貯留すると、前記歯車２３がくみ上げるオイルは歯車全域に行き渡り、各歯車の摩擦音を消音すると共に、回転スライド部分の焼き付きを防ぐので、フイルムのシール高速化を促進する。
【００１４】
図５及び図６は前記のスライダー４１の上端部分を示し、該スライダー上端が固定するヘッド６６と、シールバー５２を支持する架材６８との間に設置したコイルスプリング６７は、図１の両シールバー５１、５２が包材を挟圧するときのクッション手段として機能するもので、前記架材６８にビス６９で固定する両側の軸受７０が支持する軸７１は、偏芯カム溝７３を形成するカム板７２を固定し、該偏芯カム溝７３に、シールバー５２がスライド自在に支持する板刃７４を係合すると共に、前記軸の端に固定したメカハンドル７５のピン７６を機台７７に係合する。既に説明したように、スライダー４１とシールバー５２とが一体に長円軌道に沿ったブロックモーションを行なうとき、機台７７に係合したピン７６を支点にして、メカハンドル７５は、軸７１と一体にカム板７２を回転するので、上下のシールバー５２が包材を挟圧シールするとき、偏芯カム溝７３の作用でもって板刃７４は下動して前記包材を切断する。なおこの切断機構は、上下のシールバーがブロックモーションするものにおいて可能であるので、下側のシールバーでかかる機構を取入れることもできる。
【００１５】
図７は前記のスライダー４０の上端を示し、シールバーを支持する架材８０の端に、直立するラック歯８１を固定する。また図８に示すごとく、包材１５の移動方向と平行にガイドレール９０に対しブロック８２をスライド自在に支持すると共に、該ブロック８２に支持する歯車８３と滑車８４との間に、前記のラック歯８１を介在させ、前記歯車８３の支軸８５に固定する２個のピニオン８６それぞれと、前記ブロック８２の水平スリットにスライド自在に支持する２本の押し出し棒８７のラック歯８８とを係合する。
【００１６】
図９に示すようにブロック８２は、その下面に垂下するプレート９２に、縦方向のスリット９４を形成し、このスリット９４内に前記架材８０の端を介在させ、前記架材８０の、スリット９２内での矢印９３のようなボックスモーションにより、ブロック８２はガイドレール９０に沿った水平往復動を繰り返すと同時に、前記ラック歯８１を上下動させるので、図７における歯車８３及びピニオン８６の回転で押し出し棒８７を往復動させる。この結果図８において一方向に移動する包材１５をシールバー５１で挟圧する直前に、２本の押し出し棒８７は包材側面を内側方向に押し込み、ひだ付きシールの態勢を整えるのである。なおこのカゼット折り込み機構は、上下のシールバーがブロックモーションするものにおいて可能であるので、上側のシールバーの動きを利用した機構を取入れることも可能できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ケーシングを断面した全体の正面図
【図２】 前図におけるII−II線に沿った断面図
【図３】 前図の部分的側面図
【図４】 メインガイドとスライダーとの関係図
【図５】 スライダー上部の部分図
【図６】 前図側面図
【図７】 ガゼット折り込み機構の側面図
【図８】 前図の平面図
【図９】 前鈴の正面図
【図１０】 従来例の説明図
【符号の説明】
２０…密封ケーシング
２１、２２、２３…歯車
２４、２５、２６…ペラ
２７…母体歯車
２８…原動歯車
３１…主軸
３２…従動軸
３３…補助軸
３５…サーボモータ
４０…メインガイド
４１…従動スライダー
５１、５２…シールバー
６０…潤滑剤
６１、６２、６３…溝カム
６４…ピンロール
７１…軸
７３…偏芯カム溝
７４…板刃
７５…メカハンドル
７６…ピン
７７…機台
８０架材
８１…ラック歯
８２…ブロック
８３…歯車
８６…ピニオン
８７…押し込み棒
９０…ガイド
９２…スリット

Claims (5)

1. 密封したケーシングの両壁間に平行支持する主軸及び従動軸それぞれに固定した歯車を、前記ケーシング内において噛み合わせると共に、同ケーシング外において前記主軸及び従動軸の両端それぞれにペラを固定し、前記いずれかの歯車に係合した原動ピニオンを前記ケーシング外から回転して前記主軸及び従動軸を相反する方向に連動回転させる手段と、前記密封ケーシングの両壁外面において、前記主軸及び従動軸の回りにそれぞれ形成したエンドレス状の長円形溝カムと、これら各溝カムに係合した各ピンロールを前記各ペラでもって各溝カムに沿って循環させる手段と、前記主軸の両端の前記ペラでもって循環する前記ピンロールと連結する２本のメインガイドと、前記従動軸両端の前記ペラでもって循環する前記ピンロールと連結し且つ前記メインガイドにスライド自在に支持した従動スライダーと、前記両メインガイド間に架設する一側シールバー及び該シールバーと対向するように前記両従動スライダー間に架設した他側シールバーとにより構成する装置。
2. 密封ケーシングの両壁間に支持する補助軸に固定した補助歯車と、主軸に固定した歯車とを密封ケーシング内で係合すると共に、前記補助軸両端それぞれに固定した補助クランクと、前記主軸のクランクとでメインガイドを支持して同調回転する請求項２に記載の装置。
3. 密封ケーシング内に潤滑剤を貯留した請求項１又は２に記載の装置。
4. それぞれ架材に支持する上下一対のシールバーの相対ブロックモーションにより、これら両シールバーで一時的に包材を挟圧し且つ加熱するシール機構であって、前記いずれか一方の架材両端の軸受間に支持する軸の両端にメカハンドルを固定すると共に、これら両メカハンドル解放端のピンを機台に係合する一方、前記軸の両端近傍に固定するカム板の偏芯カム溝に、前記シールバーに備わる板刃の両端を係合し、前記シールバーのブロックモーションに伴う前記メカハンドルと一体の前記カム板の回転で、前記板刃を包材に向けて突き出すことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
5. それぞれ架材に支持する上下一対のシールバーの相対ブロックモーションにより、これら両シールバーで一時的に包材を挟圧し且つ加熱するシール機構であって、前記いずれか一方の架材両端近傍のガイドレールにそれそぞれ支持したブロックを、前記シールバーのブロックモーション運動で水平往復動させる一方、同シールバーのブロックモーション運動により架材両端に立設したラック歯を上下運動させ、該ラック歯の上下運動を、前記ブロックに支持する歯車を通して一対のピニオンに伝え、これらピニオンにラック歯を介して係合する押し出し棒を前記包材の側面に押し込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。

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