JP4331994B2 - Ｐｔｐシート成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的にはポリプロピレンその他のプラスチックシート材にポケットを形成するためのＰＴＰ（プレス・スルー・パック）シート成形装置に関するものであり、さらに具体的には、包装すべき錠剤，カプセル等の被包装物の平面サイズ（包装状態での平面視におけるサイズ）の変化に対応できるＰＴＰシート成形装置に関するものである。

ＰＴＰ充填ラインの各装置は最近高性能化の要請が著しく、高速化（充填、打抜き、集積等）、自動化（包材供給、製品検査等）、省力化（部品交換の低減）が進行している。
このような要請に沿うものとして、発明者は後記の特許文献１に記載されているように、平形の成形金型を有する成形装置において、金型を取り替えることなく被包装物の厚みの変化に対応したポケットを成形できるＰＴＰシート成形装置を既に提案している。
前記開示の成形装置は、ポケットを最終的にメス型側で成形するプラグアシスタント構造に係るものであって、メス型の成形孔内にその内底部を構成する可動中子を設け、この可動中子を当該成形孔の開口部の方向へ進退させて適宜の位置にセットすることにより、プラスチックシート材に錠剤やカプセル等の被包装物のサイズに適合した深さのポケットを成形することができる。

しかし、一組の成形金型で被包装物の平面サイズの変化に対応したポケットを成形することができるＰＴＰ成形装置は、従来提案されていない。
したがって、被包装物の平面サイズが一定以上異なる場合には、成形金型を取り替える必要があるので設備費用が嵩む問題があった。
また、被包装物の平面サイズの相違が一定の範囲内である場合には、同じ成形金型により成形されるＰＴＰシートが使用されることがあるが、ポケットのサイズに対して被包装物の平面サイズが一定以上小さいと、包装された被包装物のポケット内でのおどり（動き）量が大きくなる（被包装物とポケットの適合性がわるくなる）ので、被包装物の品質低下を招き易いとともに包装品質が低下する問題があった。
特開２００２−３０１７６０号公報

本発明の解決課題は、成形金型を交換しなければプラスチックシート材に対し被包装物の平面サイズの変化に対応したポケットを成形することができないことである。

本発明に係るＰＴＰシート成形装置は、前述の課題を解決するため、相対する第１の金型１と第２の金型２との間に供給されるプラスチックシート材５を前記両金型１，２で挟み、第２の金型２に形成されたガイド孔２０を通じて第１の金型１に向かって進退するプラグ３により、第１の金型１に形成された突出し用の孔１０側へ前記プラスチックシート材５を部分的に所定量突き出し、当該プラスチックシート材５の突き出された部分を圧縮ガスの圧力又は真空吸引力でプラグ３の先端部分にほぼ密着させることにより、当該プラスチックシート材５にプラグ３の先端部分の外形にほぼ適合するポケット５０を成形（プラグ側で最終的にポケットを成形するいわゆるオス型成形）する装置であって、前記プラグ３には調整スリーブ３ａを軸方向へ可動に装着し、当該調整スリーブ３ａは、少なくともその先端部がプラグ３の先端部から所定量後退した位置とその先端部形状がプラグ３の先端部形状とほぼ適合する位置とで位置規制し得る位置規制手段４を備えたことを主たる特徴としている。

本発明に係るＰＴＰシート成形装置によれば、調整スリーブ３ａをその先端部がプラグ３の先端部から所定量後退した位置に位置規制することにより、プラスチックシート材５に平面サイズの小さいポケットを成形することができる。
他方、調整スリーブ３ａをその先端部形状がプラグ３の先端部形状と適合する位置に位置規制することにより、プラスチックシート材５に平面サイズの大きいポケットを形成することができる。
したがって、一組の成形金型で平面サイズが異なる少なくとも二種のポケットを成形することができるほか、前記プラグ３の突出量を調整すれば、深さの異なるポケットを成形することもできる。

図１は本発明に係るＰＴＰ成形装置の一実施形態を示す部分断面図、図２はホルダへのスリーブの取付状態を示す部分拡大断面図、図３は図１の成形装置における第１の金型と第２の金型とでプラスチックシート材を挟んだ状態の部分拡大断面図、図４の（ａ）図は図３の状態からプラスチックシート材に平面サイズの小さいポケットを成形した状態の部分拡大断面図、図４の（ｂ）図は（ａ）図のように成形されたＰＴＰシートの部分断面図、図５の（ｃ）図はプラスチックシート材に平面サイズの大きいポケットを形成した状態の部分拡大断面図、図５の（ｄ）図は（ｃ）図のように成形されたＰＴＰシートの部分断面図である。

プラスチックシート５の供給位置を介して相対する第１の金型１と第２の金型２が設置され、第２の金型２には所定の間隔に多数のガイド孔２０が、第１の金型１には前記ガイド孔２０と対応する位置に当該ガイド孔２０よりも大径の突出し用の孔１０がそれぞれ形成されている。
第１の金型１には冷却液の流通孔１１が形成されており、第１の金型１の突出し用の孔１０は、成形時に供給パイプ１３を通じて圧縮ガス（例えば０．１ＭＰａ程度の圧縮空気）が供給されるガスチャンバー１２に通じている。
第１の金型１と第２の金型２は、図示されていない機枠に関連して設けられた進退手段（例えばジャッキ機構）によって相対方向に進退することにより、両金型１，２間に供給されるプラスチックシート材５を挟み、ＰＴＰシート成形後図１で示す原位置に復帰するように構成されている。

第２の金型２の背面側にはハウジング２１が設けられており、このハウジング２１内には、成形時に各ガイド孔２０を通じて第１の金型１の孔１０側に突出するように進退するプラグ３が設けられている。プラグ３が進出した際には、後述の調整スリーブ３ａを含むプラグ３の外周面とガイド孔２０の内周面との間に、ガス抜きのために十分な隙間が保たれるように構成されている。
この実施形態では、各プラグ３は第１の金型１の方向へ進退可能な保持ベース３０へねじ３１によってそれぞれ取り付けられ、個々のプラグ３の先端部が傷等により損傷したときは当該プラグ３を取り替えることができるように構成されている。３２は冷却液の流通孔である。
保持ベース３０には、プラグ３のガイド孔２０からの突出量を調整する突出量調整手段６が設けられている。この突出量調整手段６はジャッキ機構であって、保持ベース３０へスラスト軸受６１を介して取り付けられたハンドル６３付きのスクリュー軸６０と、図示しない機枠に取り付けられ前記スクリュー軸６０を貫通状に保持するナット状部材６２とから構成されており、成形時には自動制御により適切なタイミングで作動するようになっている。

各プラグ３にはそれぞれ調整スリーブ３ａが軸方向へ可動に装着されており、これらの調整スリーブ３ａは、位置規制手段４により、少なくともその先端部がプラグ３の先端部から所定量後退した位置とその先端部形状がプラグ３の先端部形状とほぼ適合する位置とで位置規制し得るように構成されている。
位置規制手段４は、各プラグ３が貫通して保持ベース３０と平行するように設置され各調整スリーブ３ａを保持する板状のホルダ４０と、このホルダ４０をプラグ３の軸方向に沿って進退させるジャッキ機構４１とから構成されている。
ジャッキ機構４１は、ホルダ４０にスラスト軸受４３を介して取り付けられたハンドル４５付きのスクリュー軸４２と、保持ベース３０に取り付けられ前記スクリュー軸４２を貫通状に保持するナット状部材４４とから構成されている。
この位置規制手段４は、図示しない制御盤のスイッチ操作により、調整スリーブ３ａを、図１のようにその先端部がプラグ３の先端部から後退した位置から図５の（ｃ）図のようにその先端部形状がプラグ３の先端部形状と適合する位置までの間を進退させる。

各調整スリーブ３ａは、図２のようにそれぞれ数個のねじ３ｂによってホルダ４０に取り付けることにより、個々の調整スリーブ３ａが傷等により損傷したときは取り替えることができるようになっている。各調整スリーブ３ａは、このような取付方法に代えて、調整スリーブ３ａのホルダ４０を貫通する部分に雄ねじを形成し、この部分をホルダ４０に形成した雌ねじ部へねじ込むように構成することができる。

以上のように構成された成形装置の作動について以下説明する。
図１のように、包装ラインの特定箇所に設置された第１の金型１と第２の金型２の間には、長尺のプラスチックシート材５が間欠的に供給される。
両金型１，２の間にプラスチックシート材５が供給されると、第１の金型１と、プラグ３を含む第２の金型２が図示しない進退手段により相対方向に必要量前進し、図３で示すように両金型１，２により当該プラスチックシート材５を挟む。次いで、１２０〜１３０℃程度に加熱されたプラグ３が突出量調整手段６によりあらかじめ設定された量だけ下降して、プラスチックシート材５の所要部分を第１の金型１の突出し用の孔１０側に所定量突き出す。その後ガスチャンバー１２内に圧縮ガスが供給され、そのガス圧力によりプラスチックシート材５の突出し部分が図４の（ａ）図で示すようにプラグ３の先端部に密着することにより、当該部分にポケット５０が加工され、ＰＴＰシート５ａの一コマが成形される。ＰＴＰシートの成形後、第１の金型１，第２の金型２及びプラグ３がもとの位置に復帰するとともに、同時に図示しないノックアウト手段によりＰＴＰシート５ａが両金型１，２から分離され、当該ＰＴＰシート５ａを含むプラスチックシート５はポケット成形部分である一コマ分包装ラインの下流側に移送される。以後、この成形工程が繰り返される。
成形されたＰＴＰシート５ａのポケット５０内には、図４の（ｂ）図で示すように後方ライン上で当該ポケット５０のサイズに適合するサイズの被包装物７が投入され、その上面には図示しないアルミ箔等の蓋シートが熱シールされる。
形成されるポケット５０の深さは、成形時のプラグ３の突出量の設定によって調整される。

図５の（ｄ）図のように、平面サイズの大きい被包装物７を包装するためのＰＴＰシート５ａを成形するときは、位置規制手段４により図５の（ｃ）図のように調整スリーブ３ａをその先端部形状がプラグ３の先端部形状と適合する位置まで前進させ、この状態で成形装置を前述の要領で作動させる。
プラグ３の先端部外周縁と調整スリーブ３ａの先端部にはほぼ一致するテーパ面が形成されているが、このテーパ面を含むプラグ３と調整スリーブ３ａとの先端部形状は、包装される被包装物７の形状に応じて選択される。

前記実施形態のＰＴＰシート成形装置によれば、一組の金型により金型の取替えることなく、異なる平面サイズの被包装物７に対応するポケット５０を有するＰＴＰシート５ａを成形することができる。
また、プラグ３の突出量を調整することにより、ポケット５０の深さが種々異なるＰＴＰシートを成形することができる。
したがって、ポケット５０と被包装物７とのサイズが適合しないことによる被包装物の品質低下と包装品質の低下が防止される。

前述の実施形態では、ポケット５０の最終的な成形を第１の金型１に供給される圧縮（高圧）ガスによって行っているが、この構成に代えて第２の金型２側から真空吸引する構成を採用することができる。

本発明に係るＰＴＰ成形装置の一実施形態を示す部分断面図である。 ホルダへのスリーブの取付状態を示す部分拡大断面図である。 図１の成形装置における第１の金型と第２の金型とでプラスチックシート材を挟んだ状態の部分拡大断面図である。 （ａ）図は図３の状態からプラスチックシート材に平面サイズの小さいポケットを成形した状態の部分拡大断面図、（ｂ）図は（ａ）図のように成形されたＰＴＰシートの部分断面図である。 （ｃ）図はプラスチックシート材に平面サイズの大きいポケットを形成した状態の部分拡大断面図、（ｄ）図は（ｃ）図のように成形されたＰＴＰシートの部分断面図である。

符号の説明

１ 第１の金型
１０ 突出し用の孔
１１，３２ 冷却液の流通孔
１２ ガスチャンバー
２ 第２の金型
２０ ガイド孔
２１ ハウジング
３ プラグ
３０ 保持ベース
３１，３ｂ ねじ
３ａ 調整スリーブ
４ 位置規制手段
４０ ホルダ
４１ ジャッキ機構
４２，６０ スクリュー軸
４３，６１ スラスト軸受
４４，６２ ナット状部材
４５，６３ ハンドル
５ プラスチックシート材
５ａ ＰＴＰシート
５０ ポケット
６ 突出量調整手段

Claims (4)

1. 相対する第１の金型（１）と第２の金型（２）との間に供給されるプラスチックシート材（５）を前記両金型（１，２）で挟み、第２の金型（２）に形成されたガイド孔（２０）を通じて第１の金型（１）に向かって進退するプラグ（３）により、第１の金型（１）に形成された突出し用の孔（１０）側へ前記プラスチックシート材（５）を部分的に所定量突き出し、当該プラスチックシート材（５）の突き出された部分を圧縮ガスの圧力又は真空吸引力でプラグ（３）の先端部分にほぼ密着させることにより、当該プラスチックシート材（５）にプラグ（３）の先端部分の外形にほぼ適合するポケット（５０）を成形する装置であって、前記プラグ（３）には調整スリーブ（３ａ）を軸方向へ可動に装着し、当該調整スリーブ（３ａ）は、少なくともその先端部がプラグ（３）の先端部から所定量後退した位置とその先端部形状がプラグ（３）の先端部形状とほぼ適合する位置とで位置規制し得る位置規制手段（４）を備えていることを特徴とする、ＰＴＰシート成形装置。
2. 前記位置規制手段（４）は、前記調整スリーブ（３ａ）の基端部を保持して前記プラグ（３）の軸方向へ可動なホルダ（４０）と、当該ホルダ（４０）をプラグ（３）の軸方向に沿って進退させるジャッキ機構（４１）とから構成されている、請求項１に記載のＰＴＰシート成形装置。
3. 前記プラグ（３）は、当該プラグ（３）の軸方向に沿って進退可能な保持ベース（３０）へ取外し可能に保持され、当該保持ベース（３０）はプラグ（３）の前記ガイド孔（２０）からの突出量を調整する突出量調整手段（６）を有し、前記ジャッキ機構（４１）は前記保持ベース（３０）へ取り付けられている、請求項２に記載のＰＴＰシート成形装置。
4. 前記調整スリーブ（３ａ）は前記ホルダ（４０）へ取外し可能に取り付けられている、請求項２又は３に記載のＰＴＰシート成形装置。

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