JP4979961B2 - 包装材料のストリップに型押しする装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装材料のストリップに型押しするためのユニットに関する。

特に、本発明は、最終的に個別の長さに分割されて紙巻きタバコ包装装置の包装機構に送り込まれる連続した材料（典型的には金属箔紙）ストリップに型押しする働きをするユニットに関する。

従来の設計の紙巻きタバコ包装装置では、金属箔紙ストリップが、巻出手段によってロールから引き出され、予め決められた送り経路に沿って送られ、切断手段によって取り込まれ、および、１群の紙巻きタバコを包装してそれぞれのパケットのための内側包装材料を各々が提供するようになっている単一のシートの形に分割される。

切断手段の上流の特定の箇所において、従来と同様に、材料ストリップは、上述の送り経路の互いに反対側に配置されておりかつ互いに対して接線方向に逆回転する２つのローラから成る型押しユニットの作用を受ける。

この２つのローラは切断手段に機械的に連結されており、および、一般的には切頭角錐形である突起を有する円筒形の表面を有し、この突起は、ロールの間を通過する金属ストリップに刻印し、内側の箔包装材料のために採用された特徴的な凸凹した模様を金属ストリップが帯びることを生じさせる。

各々の型押しローラの円筒形表面は、その円周寸法がその連続ストリップから切断される１つのシートの長さに実質的に等しく、および、上述の切頭角錐突起が無い区域を有し、この区域は、単語「引っ張る（ＰＵＬＬ）」の文字または選択された図形記号を形成するように組み合わされる。

したがって、この「引っ張る」マーク（または、選択された図形記号）は、表面の特定の区域を型押しされていない状態のまま残すことによって形成され、および、紙巻きタバコのパケットを開ける時点で取り外されるようになっている内側包装材料の一部分と一致するように位置させられている切断ストリップの各シート上に出現するだろう。

包装装置が動作させられる前に、オペレータが切断手段に対してそのストリップの相対的な位置決めを調整し、その結果として、「引っ張る」マークは各シート上に適正に配置され、および、したがって完成したパケットの内側包装材料上に適正に位置決めされるだろう。

実際には、この型押し段階が幾つかの欠点の直接的原因であることが発見されている。

さらに明確に述べると、塑性変形を生じさせる型押しユニットの作用を受ける時に、包装材料のストリップが、幾つかの異なった要因、すなわち、環境的な要因（温度と湿度）と、物理的な要因（包装材料の品質）と、機械的な要因（特に、型押しユニットの中を通過している時にそのストリップが受ける引張力）を原因として、全く予測不可能な仕方で挙動する傾向がある。

型押しローラに対して相対的に包装材料ストリップ中に生じさせられる微小な滑りの原因でもある上述の塑性変形と、切断手段が型押しユニットに機械的に連結されているという上述の事実との結果として、包装材料ストリップから切断されたシートの長さが不揃いになり、および、一般的に、その適正な値からランダムに相違するだろう。

長さのこのような変動は、さらに、タイミングの低下を生じさせ、その結果として、「引っ張る」マークがシート上のその適正な位置からずれ、したがって、完成されたパケットの内側包装材料上の適正な位置からずれる。

本発明の目的は、上述の欠点が存在しない、包装材料のストリップを型押しするユニットを提供することである。

上述の目的は、添付されている１つまたは複数の特許請求項に特徴が記載されている、包装材料ストリップを型押しするための本発明によるユニットにおいて実現される。

以下では、本発明を、添付図面を参照しながら例示の形で詳細に説明する。

図１を参照すると、番号１が、前部隔壁２が示されているフレームを含む葉巻タバコ包装装置の送込み部分１を全体として示す。

送込み部分１は、ロール５から繰り出される金属箔紙４の連続ストリップ４を案内して送り込む働きをする、隔壁２に取り付けられておりかつブロック３として概略的に示されている手段と、紙巻きタバコのパケットのために包装手段（図示されていない）の作用によって形成される内側包装紙を提供するようになっている、単一のシート７の形にストリップ４を分割するカッタ手段とを備える。

全体として番号８で示されている型押しユニットが案内／送込み手段３とカッタ手段６との間に配置されており、この型押しユニットは、隔壁２によって支持された実質的に長方形の垂直プレート８ａに取り付けられている。

型押しユニット８は、矢印Ｆによって示された方向にストリップ４が前進する送り経路Ｐを形成するように、案内／送込み手段３とカッタ手段６と組み合わされる。

カッタ手段６は、２つの互いに逆向きに回転するローラ９とローラ１０とを備え、これらのローラは、送り経路Ｐに対して横断方向に配置されているそれぞれの水平軸１１、１２上で回転し、および、それぞれに刃１３とアンビル１４とを備えている。

型押しユニット８は、カッタローラの軸１１、１２に対して平行方向に延びるそれぞれの軸１８、１９上で回転する２つの互いに逆向きに回転するローラ１６、１７から成る型押しアセンブリ１５と、（矢印Ｆの方向における）このアセンブリ１５の下流の特定の箇所に位置した、型押しローラの軸１８、１９に対して平行な軸２１′上で時計回りに回転する巻出ローラ２１から構成されている、前進するストリップ４を長手方向に塑性変形すなわち伸張させる引張り手段２０と、巻出ローラ２１の下方に配置されているアイドルダイバータローラ２２とを備える。

カッタ手段６の刃ローラ９はアンビルローラ１０に直接連結されており、および、ブロック２３として概略的に示されているモータによって駆動される。

同様に、１つの型押しローラ１７が他方の型押しローラ１６に直接連結されており、および、上述のモータ２３によって駆動され、このモータ２３は巻出ローラ２１も駆動する。

カッタローラ９、１０の１回の完全回転に対応する型押しユニット８の１回の作動サイクル毎に、刃１３とアンビル１４とが送り経路Ｐの直線上で互いに衝突し、および、紙巻きタバコのパケットの内側包装材料を形成するようになっている予め決められた長さＬのシート７をストリップ４から切断する。

この２つの型押しローラ１６、１７は、１つのシート７の直線長さまたはこの直線長さの倍数に実質的に等しい円周長さであり、および、型押しステーション２４において互いに接線方向に位置しており、および、ローラ１６、１７の両方は、切頭角錐形の突起２６によって覆われている円筒形の表面２５を有し、この円筒形表面２５は、ストリップ４が型押しステーション２４の中を通過する時に、内側箔包装材料の普通の凸凹模様または縦溝付き模様をストリップ４に型押しするだろう。

図２に示されているように、型押しローラ１６、１７の円筒形表面２５は、上述の切頭角錐形の突起２６が無い区域２７を有し、および、この区域２７は、単語「引っ張る」（または、これと同じ意味を持つ選択された図形記号）を複製する。

したがって、型押しされないまま残る区域によって形成されるこのマークが、各々のシート７の表面上に出現し、および、したがって、紙巻きタバコのパケットを開ける時に目に見えるように配置されている、その各パケットの内側包装材料の表面上に出現する。

ストリップ４は、型押しローラ１６、１７を通り過ぎると、負圧源（図示されていない）に接続されている複数２９の穴を有する巻出ローラ２１の円筒形表面２８の周りの概ね１８０度の円弧を通過し進み、さらにアイドルダイバータローラ２２の周りを通過して、カッタ手段６に向かって進む。

巻出ローラ２１の円周は、型押しローラ１６、１７の円周よりも僅かに大きい。

ストリップ４は、型押しステーション２４を通過する時に塑性変形を被り、したがって、２つの型押しローラ１６、１７が各サイクルを完了する毎に、アセンブリ１５から出てくるストリップの型押し部分の長さが、そのアセンブリの中に入る型押しされていない部分の長さと異なることになる（一般的には、より短いが、場合によってはより長いこともある）。

この変動すなわち誤差は、実際には、複数の要因、すなわち、例えば、周囲の温度と湿度、ストリップ４のために使用された材料の品質、型押しステーション２４で生じさせられるストリップ４とローラ１６、１７との間の滑りの度合い、および、ストリップ４が受ける引張力とに応じて、時間の経過に応じて予測不可能な形で変化する可能性がある。

巻出ローラ２１がそのより大きい円周のせいで型押しローラ１６、１７の接線方向速度よりも僅かに早い接線方向速度で回転し、かつ、型押しされるストリップ４が滑ることなしに円筒形表面２８に密着する場合には、前進するストリップ４は、型押しステーション２４と円筒形表面２８との間での区間に沿って、型押しローラ１６、１７によって加えられる力とは反対の方向にかつ完全に調整された仕方でストリップ４を塑性変形させる引張力を受けるだろう。

したがって、型押し段階によって生じさせられるランダムな変形が相殺され、この場合には、巻出ローラ２１の円周が上述の予め決められた長さＬに偶然に一致し、および、カッタ手段６に周期的に送り込まれる型押しされたストリップ４の一部分と、最終的には、このカッタ手段６の各サイクルによって分割されるシート７とが、時間が経過しても一定不変のままでありかつ予め決められた長さＬに等しい長さであることになる（図２を参照されたい）。

したがって、引張り要素２０は、型押しアセンブリ１５からカッタ手段６に周期的に送られる型押しされたストリップの一部分の長さを安定化させるための手段（同様に番号２０で示されている）を提供する。

図４は、独立した可変速度モータ３０によって巻出ローラ２１が駆動されるという点で上述の実施形態とは異なるユニットの実施形態を示し、この可変速度モータ３０の動作は、番号３１で示されている制御回路ブロックに連動させられている。

包装材料のストリップ４が、例えば製紙工場から入手されかつ印刷された画像またはロゴを有する、事前印刷タイプである場合には、その画像またはロゴに対して相対的に「引っ張る」マークを位置決めする際に誤りが生じることがある。

こうした位置決めの誤りは、型押しステーション２４で発生させられる上述の微小な滑りによって、および／または、事前印刷画像の相互間の不揃いな間隔によって、および／または、ストリップ４のために使用される材料の弾性によって引き起こされる可能性がある。

この例では、図４を参照すると、制御回路ブロック３１の第１の入力が、典型的にはＴＶカメラ３３である、画像および／またはロゴの位置を検出することが可能な手段３２に接続されることが可能であり、および、第２の入力が、型押しローラ１６を基準とした周期的なタイミング信号を放出する手段４７に接続されることが可能である。

したがって、巻出ローラ２１の速度を制御することによって、型押しローラ１６、１７によって刻印された「引っ張る」マークに対する事前印刷された画像および／またはロゴの相対的な位置が適正に調整され、および、時間の経過に応じて安定状態に維持されることが可能である。

これに加えて、その独立した駆動システムは、巻出ローラ２１の接線方向速度を制御する機構と、検出手段３２からのフィードバックとの組合せの形で、最終的には単一のシート７に相当する各々の長さのストリップ上の「引っ張る」マークの位置を正確かつ連続的に調整する働きもする。この例では、十分に明らかであるが、巻出ローラ２１の円周寸法はシート７の長さＬを決定する上で重要ではない。

図５の実施形態は、送込み部分１が送りユニット３５をさらに備えているという点で、図１の実施形態と異なっていて、その送りユニット３５は、独立した可変速度モータ３６によって駆動される第１のローラ３５′と、ストリップ４を進路を変えてカッタ手段６の中に直接送り込むためのアイドルローラ３７とを備えており、そして引張り手段２０とカッタ手段６との間に配置されている。

巻出コイル２１が、上述した実施形態の場合のように、送り経路Ｐに沿って周期的に送られる型押しされたストリップの一部分の長さを安定化させる働きをするが、可変速度ローラ３５′の機能は、「引っ張る」マークの位置とカッタ手段６の行程との間の適正な同期化を維持するために、図４に示されている手段（制御回路ブロック３１、検出手段３２、および、信号エミッタ手段３４）と協働することである。

ストリップ４は、巻出コイル２１から送りユニット３５へ進むにつれて、前進するストリップ４が内側で可変的な長さのループを形成する負圧チャンバ３９を備えるタイプの貯蔵バッファ３８の中を通過する形で送られる。

バッファ３８を含むことは、それ自体としては普通の具体例であるが、ストリップ４がぴんと張った状態でも弛んだ状態でもなしに前進することを確実なものにすることによって、上述の調整および制御操作を容易にする。

視野における正確な端部では、バッファ３８は、チャンバ３９の内側においてストリップ４の高さを検出する、典型的には光電セル４１′である相対検出手段３２′を備えている。

検出手段３２′は相対制御回路ブロック３１の出力側に接続されており、および、型押しローラ１６と巻出ローラ２１とを駆動するモータ２３も相対制御回路ブロック３１に連動させられている。

この状態では、モータ２３の動作が、ストリップ４のループをバッファ３８の内側において一定不変の予め決められた高さに維持するように、光電セル４１′から受け取られた信号に応答して型押しユニット８によって制御されることが可能である。

この実施形態でも同様に、本発明によるユニットは、図４の例の場合のように制御回路ブロック３１を含むことが可能であり、この制御回路ブロック３１の第１の入力は、ストリップ４上の画像および／またはロゴの位置を検出することが可能なＴＶカメラ３３に接続されており、および、その第２の入力は、型押しローラ１７を基準として周期的なタイミング信号を放出する手段４７に接続されている。

したがって、図４の例と同様の仕方で、巻出ローラ２１の速度を制御することによって、ストリップ４上に事前印刷されている画像および／またはロゴの位置決めは、型押しローラ１６、１７によって刻印された「引っ張る」マークに対して相対的に調整されて安定状態に維持されることが可能である。

最後に、図５の例では、巻出ローラ２１は、型押しローラ１６と同じモータ２３によって駆動されるのではなく、独立したモータ３０を備えることが可能であるということが理解されるだろう。

再び図２を参照すると、型押しローラによって刻印された単語「引っ張る」が、事前印刷された縞またはダッシュ記号の外観である基準マーク４０、すなわち、ストリップ自体がロール５上に巻き付けられる前に、単一のシート７の長さに一致する間隔で印刷装置によってストリップ上に形成されるマークによって置き換えられてもよいということが理解されるだろう。

印刷された基準マーク４０が使用される場合には、図４と図５の例に示されている検出手段３２は、ＴＶカメラ３３の代わりに光電セル４１の形態をとることも可能である。

図７の例では、型押しユニット８は、型押しされたストリップ４をロール５′上に巻き戻す装置４２の一部分を形成する。

吸引ローラ２１の代わりに、ストリップ４を安定化する働きをする引張り手段２０が、各回転サイクル毎に型押しストリップの１つの長さＬを巻き出す、互いに実質的に接線方向に逆向きに回転させられる１対のローラ４３、４４であってもよい。

図３に示されている型押しユニットの別の実施形態では、型押しローラ１６、１７の少なくとも一方のローラ（図３に番号１６で示されている）の円筒形表面２５が、切頭角錐形の突起２６が無くかつダイ４５として機能する、例えば長方形または円形の形状の区域を有する。

このダイ４５の唯一の機能が、「引っ張る」マークを使用して得られる位置調整よりも正確であり、かつ、事前印刷されたマーク４０を有するストリップ４を使用して得られる位置調整よりも確実である、カッタ手段６に対する相対的な位置の調整を実現するために使用されることが可能な、ストリップ４上の一連の周期的な基準マーク４６を刻印することである。

パケットが開けられる時に目に見えない状態のままであるようにシート７の表面上に刻印されている基準マーク４６は、光電セル４１によって検出可能である。

図６の例では、引張り手段２０は型押しアセンブリ１５の上流に配置されている。吸引巻出ローラ２１は、制御回路ブロック３１′に作動的に連動させられた独立した可変速度モータ３０′によって駆動される。

制御回路ブロック３１′の第１の入力は検出手段３２に接続されており、この検出手段３２は、巻出ロール２１′と型押しアセンブリ１５との間に配置されており、かつ、ストリップ４上の事前印刷されたマーク４０の位置を検出することが可能な光電セル３３である。制御回路ブロック３１′の第２の入力は、型押しローラ１７を基準とした周期的なタイミング信号を放出する手段３４′に接続されている。

この構成によって、型押しローラ１６、１７に対する事前印刷マーク４０の相対的な位置決めを調整することが可能になる。

最後に、番号４８が型押しアセンブリ１５の下流に位置した進路変更ローラを示し、この進路変更ローラは、型押しされたストリップ４をカッタ手段６に向けて方向付ける。

第１の実施形態に示されている、本発明による型押しユニットが装備されている紙巻きタバコ包装装置の送込み部分を、略正面立面図として示す。 図１の詳細を斜視図として示す。 図１の詳細を斜視図として示す。 本発明による型押しユニットの別の実施形態を略正面立面図として示す。 本発明による型押しユニットの別の実施形態を略正面立面図として示す。 本発明による型押しユニットの別の実施形態を略正面立面図として示す。 本発明による型押しユニットが装備されている、包装材料のストリップを巻き戻す装置を、正面立面図として示す。

符号の説明

１ 送込み部分
２ 前部隔壁
３ 案内／送込み手段
４ 金属箔紙ストリップ
５ 金属箔紙ストリップロール
６ カッタ手段
７ シート
８ 型押しユニット
９、１０ 逆回転ローラ
１３ 刃
１４ アンビル
１５ 型押しアセンブリ
１６、１７ 型押しローラ
２０ 引張り手段
２１ 巻出ローラ
２２ アイドルダイバータローラ

Claims (14)

1. 包装機の包装装置による使用のためのシート（７）の形に切断可能な包装材料のストリップに型押しするユニットであり、前記ストリップ（４）が辿る予め決められた送り経路（Ｐ）に沿って配置され、型押しステーション（２４）を形成する１対の型押しローラ（１６、１７）と、前記ストリップを塑性変形すなわち伸張させる、前記送り経路（Ｐ）に沿って配置されている塑性変形手段（２０）とを備える型押しユニットであって、
   前記塑性変形手段（２０）が、前記シート（７）を構成する型押しされた前記ストリップ（４）の一部分が有する長さ寸法を一定に保つ手段（２０）であり、前記長さ寸法を一定に保つ手段（２０）は前記型押しステーション（２４）の下流に配置されていて、
   前記長さ寸法を一定に保つ手段（２０）は、予め決められた長さ（Ｌ）を有する前記ストリップ（４）の一部分を各々の作動サイクル毎に前進させる回転巻出手段（２１）を備える型押しユニットにおいて、
   前記回転巻出手段（２０）は、前記ストリップ（４）と吸引巻出ローラ（２１）の円筒形表面（２８）との間での滑りを防止する前記吸引巻出ローラ（２１）を備えることを特徴とする型押しユニット。
2. 予め決められた長さ（Ｌ）の間隔で前記ストリップ（４）上に配置されている基準マークを検出することが可能な手段（３２）に作動的に連動させられた、前記回転巻出手段（２１）の下流に配置されている可変速度送りユニット（３５）を備える請求項１に記載の型押しユニット。
3. 前記基準マークは、各々のシート（７）の取り外し可能な部分を識別する刻印文字（引っ張る）または同等の図形記号にあり、および、検出手段（３２）はＴＶカメラ（３３）にある請求項１または２に記載の型押しユニット。
4. 前記基準マークは、前記ストリップ（４）の表面上に事前印刷された縞またはダッシュ記号（４０）にある請求項１または２に記載の型押しユニット。
5. 前記基準マークは、前記型押しローラ（１６、１７）によって前記ストリップ（４）の表面上に形成された刻印（４５）にある請求項１または２に記載の型押しユニット。
6. 検出手段（３２）は光電セル（４１）にある請求項４または５に記載の型押しユニット。
7. 前記巻出手段（２０）と前記送りユニット（３５）との間に位置している前記送り経路（Ｐ）の一部分に沿って配置されている、前記前進するストリップ（４）によって占められることが可能な貯蔵バッファ（３８）を備える請求項２に記載の型押しユニット。
8. 前記型押しアセンブリ（１５）と前記巻出ローラ（２１）とを駆動する前記モータ（２３）の動作を制御する相対制御回路ブロック（３１）に出力信号を提供するように、前記貯蔵バッファ（３８）に関連付けられておりかつ前記バッファ（３８）の内側において前記ストリップ（４）の高さを監視する働きをする手段（３２′）をさらに備える請求項７に記載の型押しユニット。
9. 前記巻出ローラ（２１）によって提供される前記安定化手段（２０）は、前記型押しステーション（２４）の上流に配置されている請求項１に記載の型押しユニット。
10. 前記巻出ローラ（２１）は、前記ストリップ（４）の表面上の事前印刷された基準マーク（４０）を検出することが可能な手段（３２）に作動的に連動させられた可変速度駆動手段（３０′）によって回転させられる請求項９に記載の型押しユニット。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の型押しユニット（８）が装備されている紙巻きタバコ包装装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の型押しユニット（８）を備える、型押しされたストリップ（４）をロール上に巻き戻す装置。
13. 包装機の包装装置による使用のためのシート（７）の形に切断可能な包装材料のストリップに型押しするユニットであって、前記ストリップが辿る予め決められた送り経路（Ｐ）に沿って配置されている１対の型押しローラ（１６、１７）を備え、および、型押しステーション（２４）を形成する型押しユニットであって、前記２つの型押しローラ（１６、１７）の少なくとも一方のローラの円筒形表面が、前記ストリップ（４）の表面上に周期的に基準マーク（４６）を刻印する少なくとも１つのダイ（４５）を備える型押しユニット。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の通りに実現された型押しユニットによって型押しされたストリップが得られることを特徴とする型押しされたストリップ。

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