JP5988957B2 - 製袋充てん装置 - Google Patents

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Description

この発明は、製袋充てん装置の改良に関する。
プラスチックフィルムを搬送する過程で、このプラスチックフィルムに対し搬送方向に沿ったヒートシール部と、この搬送方向に交叉するヒートシール部とを、一対の熱ロール間での加圧と加熱とにより形成し、被包装物を充填した包装袋体を連続的に生成する製袋充てん装置が汎用されている。
この種の製袋充てん装置では、前記一対の熱ロールにおけるヒートシール部を形成する箇所間のクリアランスの管理が重要になる。このクリアランスが適切でないと、圧力不足でヒートシール部のシール性が不十分となったり、これとは逆に圧力が強すぎプラスチックフィルムに破断を生じさせるなど、前記ヒートシール部を適切に形成できない事態を生じさせるからである。このような事態は、製袋充てん装置がおかれる温度環境の変化によっても生じ得ると共に、前記プラスチックフィルムの厚さのバラツキ、熱ロールの劣化などによっても生じ得るところである。
この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の製袋充てん機において、前記ヒートシール部を形成する一対の熱ロールのロール間隙間を容易且つ適切に調整できるようにする点にある。
また、前記課題を解決するために、この発明にあっては、製袋充てん装置を、ヒートシール可能な軟包装材料を搬送する過程で、この軟包装材料に対し搬送方向に沿った第一のヒートシール部と、この搬送方向に交叉する第二のヒートシール部とを形成し、被包装物を充填した包装袋体を連続生成する製袋充てん装置であって、
前記第一のヒートシール部及び第二のヒートシール部の少なくとも一方は、前記軟包装材料を間に挟んで回転される一対の熱ロールによって形成されるようになっており、
前記一対の熱ロールを構成する第一熱ロールの軸受け部と、これと対をなす第二熱ロールの軸受け部との間には、圧電素子よりなるロール間隙間の調整部材が介在されていると共に、
ベースとの間で、前記一対の熱ロールを保持するバネ、空圧シリンダー又は油圧シリンダーを備えており、
しかも、前記ベースと第一熱ロールの軸受け部との間に、圧電素子又はロードセルよりなる圧力検知部材が備えられており、
前記圧力検知部材からの信号に基づき前記調整部材を構成する前記圧電素子を変形させて前記ロール間隙間を調整するようにしてなるものとした。
この発明にかかる製袋充てん装置によれば、前記ヒートシール部を形成する一対の熱ロールのロール間隙間を前記調整部材を構成する圧電素子によって、容易且つ適切に調整することができる。
またこれに加え、この発明にかかる製袋充てん装置によれば、前記圧力検知部材からの信号に基づき前記圧電素子を変形させて前記ロール間隙間を常時最適とする制御下において、製袋充てん装置を稼働させることができる。
図１は、この発明の一実施の形態にかかる製袋充てん装置の要部斜視構成図である。 図２は、前記製袋充てん装置における第二のヒートシール部を形成する一対の熱ロールの支持機構（第一例／参考例）を示した平面構成図である。 図２は、前記製袋充てん装置における第二のヒートシール部を形成する一対の熱ロールの支持機構（第二例）を示した平面構成図である。
以下、図１〜図３に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる製袋充てん装置は、ヒートシール可能な軟包装材料１を搬送する過程で、この軟包装材料１に対し搬送方向（図１において矢印で示す）に沿った第一のヒートシール部２と、この搬送方向に交叉する第二のヒートシール部３とを形成し、被包装物４を充填した包装袋体５を連続生成するものである。かかる製袋充てん装置は、典型的には、ピロータイプ包装機、三方シール包装機、四方シール包装機を構成し得るものである。
図１は、三方シール包装機の例を示している。前記軟包装材料１は、典型的には、プラスチックフィルムや、複合フィルムであり、巻き取られた状態（ロール）で用意される。かかる三方シール包装機は、軟包装材料１を繰り出し搬送する過程で、（１）これを二つ折りにし、（２）ついで、折った箇所１ａと反対の端部１ｂに前記第一のヒートシール部２を連続的に形成して軟包装材料１を筒状にし、（３）筒状にされた軟包装材料１内に被包装物４を送り込むと共に、（４）かかる軟包装材料１に前記第二のヒートシール部３を、前記搬送方向において隣り合う第二のヒートシール部３との間に所定の間隔を開けて断続的に形成して、前記折った箇所１ａと第一のヒートシール部２と２箇所の第二のヒートシール部３、３とによって、被包装物４を封入した包装袋体５を連続的に生成する。
図１中、符号６は、環状ガイドであり、この環状ガイド６の内側を通過することで軟包装材料１は二つ折りされる。
図１に示される例では、前記第一のヒートシール部２及び第二のヒートシール部３の双方が、前記軟包装材料１を間に挟んで回転される一対の熱ロール７、７によって形成されるようになっている。
前記第一のヒートシール部２を形成する一対の熱ロール７、７、すなわち、第一熱ロール７’と第二熱ロール７”はそれぞれ、円板状をなすフランジ部７’ａ、７”ａを左右にそれぞれ備えている（図１における環状ガイド６の直下に位置される一対の熱ロール７、７）。かかる一対の熱ロール７、７は、この一対の熱ロール７、７間に送り込まれる前記軟包装材料１の前記折った箇所１ａと反対の端部１ｂを、図示の例では左側の前記フランジ部７’ａ、７”ａ間に挟み込んだ状態で回転し、この左側のフランジ部７’ａ、７”ａによりかかる反対の端部１ｂに前記第一のヒートシール部２を連続的に形成するようになっている。
また、前記第二のヒートシール部３を形成する一対の熱ロール７、７、すなわち、第一熱ロール７’と第二熱ロール７”はそれぞれ、円板状をなすフランジ部７’ａ、７”ａを左右にそれぞれ備えると共に、この左右のフランジ部７’ａ、７”ａ間にその回転軸に沿った突条部７’ｂ、７”ｂを備えている。図示の例では、この突条部７’ｂ、７”ｂは、前記熱ロール７の回転方向において、隣り合う突条部７’ｂ、７”ｂとの間に間隔を開けて、複数備えられている。かかる一対の熱ロール７、７は、この一対の熱ロール７、７間に送り込まれる前記軟包装材料１を、前記突条部７’ｂ、７”ｂ間に挟み込んだ状態で回転し、この突条部７’ｂ、７”ｂにより前記第二のヒートシール部３を形成するようになっている。
また、図１に示される例では、前記被包装物４は、前記環状ガイド６と前記第一のヒートシール部２を形成する一対の熱ロール７、７との間となる位置から二つ折りにされた軟包装材料１内に入り込むと共に、この第一のヒートシール部２を形成する一対の熱ロール７、７の左右フランジ部７’ａ、７”ａ間を通ってこの一対の熱ロール７、７の下方に吐出口を位置させる充てん管８により前記のように筒状にされた軟包装材料１内に送り込まれるようになっている。
また、図１中、符号９は、回転刃９ａと固定刃９ｂとからなる切断装置であり、図示の例では、連続的に生成される包装袋体５、５…は、かかる切断装置９により前記第二のヒートシール部３の幅内において一袋つづに切り分けられるようになっている。
図２は、前記第二のヒートシール部３を形成する一対の熱ロール７、７を構成する第一熱ロール７’の軸受け部１０と、これと対をなす第二熱ロール７”の軸受け部１０との間に、圧電素子１１ａよりなるロール間隙間の調整部材１１を介在させると共に、ベース１２との間で、前記一対の熱ロール７、７を、空圧シリンダー１３により保持するようにした例を示している。図示は省略するが、第一のヒートシール部２を形成する一対の熱ロール７、７も図２と同一の構造により保持可能であり、そのようにして構わない。
一対の熱ロール７、７はいずれも、第二のヒートシール部３を形成させる中間部を挟んだ左右においてそれぞれ軸受け部１０によって製袋充てん装置の基台（図示は省略する）側に支持されるようになっている。それと共に、一対の熱ロール７、７は、前記基台側となるベース１２と、この基台側に固定された前記空圧シリンダー１３の可動部１３ａとの間において、挟持状に保持されている。
図２中、符号１４は原動軸、符号１４ａは原動ギヤ、符号１５は図２の上側に位置される第一熱ロール７’の右端に一体に備えられた従動ギヤ、符号１６は第一熱ロール７’の中間部と従動ギヤ１５との間に備えられた第一ギヤ、符号１７はこの第一ギヤ１６にかみ合う第二熱ロール７”の右端に備えられた第二ギヤである。これにより、原動軸１４が駆動されると、一対の熱ロール７、７間に送り込まれる軟包装材料１を図１における下方に送り出すように、第一熱ロール７’と第二熱ロール７”とが回転されるようになっている。
前記調整部材１１は、第一熱ロール７’の右側の軸受け部１０（図示の例では、前記基台に図２における上下方向にスライド移動可能に組み合わされた軸受けを含んだ架台）と第二熱ロール７”の右側の軸受け部１０との間、及び、第一熱ロール７’の左側の軸受け部１０と第二熱ロール７”の左側の軸受け部１０との間にそれぞれ介装されている。この調整部材１１を構成する圧電素子１１ａは、変形により、第一熱ロール７’の軸受け部１０に接する一端と第二熱ロール７”の軸受け部１０に接する他端との間の距離ｘを変化させる構成となっている。
前記空圧シリンダー１３は左右にそれぞれ配されており、右側の空圧シリンダー１３の可動部１３ａが前記ベース１２と反対の側から第二熱ロール７”の右側の軸受け部１０に当接され、左側の空圧シリンダー１３の可動部１３ａが前記ベース１２と反対の側から第二熱ロール７”の左側の軸受け部１０に当接されている。
図２に示される例では、前記調整部材１１を構成する圧電素子１１ａの変形量を、演算装置１８により制御するようになっている。図２中、符号１９は演算装置と調整部材１１とを電気的に接続する配線であり、符号２０はこの配線１９中に位置されるアンプであり、符号２１は演算装置に対する入出力装置である。
この図２に示される例にあっては、前記一対の熱ロール７、７のロール間隙間、より具体的には、第一熱ロール７’における第二のヒートシール部３の形成箇所（前記突条部７’ｂ、７”ｂ）と第二熱ロール７”における第二のヒートシール部３の形成箇所（前記突条部７’ｂ、７”ｂ）との間のクリアランスを、前記調整部材１１を構成する圧電素子１１ａによって、容易且つ適切に調整することができる。
なお、前記一対の熱ロール７、７の保持は、前記空圧シリンダー１３に代えて油圧シリンダーによりなすこともでき、また、基台側と第二熱ロール７”の軸受け部１０間にバネを介在させてなすこともできる。
図３は、前記一対の熱ロール７、７を構成する第一熱ロール７’の軸受け部１０と、これと対をなす第二熱ロール７”の軸受け部１０との間に、圧電素子１１ａよりなるロール間隙間の調整部材１１を介在させると共に、ベース１２との間で、前記一対の熱ロール７、７を、空圧シリンダー１３により保持するようにし、さらに、前記ベース１２と第一熱ロール７’の軸受け部１０との間に、圧電素子２２ａよりなる圧力検知部材２２を備えさせた例を示している。そして、この図３に示される例では、前記圧力検知部材２２からの信号に基づき前記圧電素子１１ａを変形させて前記ロール間隙間を調整するようにしている。図示は省略するが、第一のヒートシール部２を形成する一対の熱ロール７、７も図３と同一の構造により保持可能であり、そのようにして構わない。
一対の熱ロール７、７はいずれも、第二のヒートシール部３を形成させる中間部を挟んだ左右においてそれぞれ軸受け部１０によって製袋充てん装置の基台（図示は省略する）側に支持されるようになっている。それと共に、一対の熱ロール７、７は、前記基台側となるベース１２と、この基台側に固定された前記空圧シリンダー１３の可動部１３ａとの間において、挟持状に保持されている。
図３中、符号１４は原動軸、符号１４ａは原動ギヤ、符号１５は図３の上側に位置される第一熱ロール７’の右端に一体に備えられた従動ギヤ、符号１６は第一熱ロール７’の中間部と従動ギヤ１５との間に備えられた第一ギヤ、符号１７はこの第一ギヤ１６にかみ合う第二熱ロール７”の右端に備えられた第二ギヤである。これにより、原動軸１４が駆動されると、一対の熱ロール７、７間に送り込まれる軟包装材料１を図１における下方に送り出すように、第一熱ロール７’と第二熱ロール７”とが回転されるようになっている。
前記圧力検知部材２２となる圧電素子２２ａは、第一熱ロール７’の右側の軸受け部１０（図示の例では、前記基台に図３における上下方向にスライド移動可能に組み合わされた軸受けを含んだ架台）とベース１２との間、及び、第一熱ロール７’の左側の軸受け部１０とベース１２との間にそれぞれ介装されている。かかる圧力検知部材２２は、一対の熱ロール７、７の回転軸に直交する向きの力の変化に応じて出力信号を変化させるものであれば良く、ロードセルによって構成させても良い。
前記調整部材１１は、第一熱ロール７’の右側の軸受け部１０と第二熱ロール７”の右側の軸受け部１０との間、及び、第一熱ロール７’の左側の軸受け部１０と第二熱ロール７”の左側の軸受け部１０との間にそれぞれ介装されている。この調整部材１１を構成する圧電素子１１ａは、変形により、第一熱ロール７’の軸受け部１０に接する一端と第二熱ロール７”の軸受け部１０に接する他端との間の距離ｘを変化させる構成となっている。
前記空圧シリンダー１３は左右にそれぞれ配されており、右側の空圧シリンダー１３の可動部１３ａが前記ベース１２と反対の側から第二熱ロール７”の右側の軸受け部１０に当接され、左側の空圧シリンダー１３の可動部１３ａが前記ベース１２と反対の側から第二熱ロール７”の左側の軸受け部１０に当接されている。
図３に示される例では、前記空圧シリンダー１３の可動部１３ａの進退量、及び、前記調整部材１１を構成する圧電素子１１ａの変形量を、演算装置１８により制御するようになっている。図３中、符号２４は演算装置１８と電空レギュレータ２３とを電気的に接続する配線であり、符号２５は電空レギュレータ２３と空圧シリンダー１３とを結ぶ出力ラインである。
また、図３中、符号１９は演算装置１８と調整部材１１とを電気的に接続する配線であり、符号２０はこの配線１９中に位置されるアンプである。
また、図３中、符号２６は演算装置１８と圧力検知部材２２とを電気的に接続する配線であり、符号２７はこの配線２６中に位置されるアンプである。
また、図３中、符号２１は演算装置１８に対する入出力装置である。
この図３に示される例にあっては、前記一対の熱ロール７、７間のロール間隙間を、前記調整部材１１を構成する圧電素子１１ａによって、容易且つ適切に調整することができる。また、前記圧力検知部材２２からの信号に基づき前記圧電素子１１ａを変形させて前記ロール間隙間を常時最適とする制御下において、製袋充てん装置を稼働させることができる。具体的には、前記演算装置１８に、圧力検知部材２２により検出される圧力が適正値より高いときは前記ロール間隙間を増加させる向きに圧電素子１１ａを変形させる処理を行わせ、これとは逆に、圧力検知部材２２により検出される圧力が適正値より低いときは前記ロール間隙間を減少させる向きに前記調整部材１１を構成する圧電素子１１ａを変形させる処理を行わせる。
なお、この図３に示される例においても、前記一対の熱ロール７、７の保持は、前記空圧シリンダー１３に代えて油圧シリンダーによりなすこともでき、また、基台側と第二熱ロール７”の軸受け部１０間にバネを介在させてなすこともできる。
なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。
１ 軟包装材料
２ 第一のヒートシール部
３ 第二のヒートシール部
４ 被包装物
５ 包装袋体
７ 熱ロール
７’ 第一熱ロール
７” 第二熱ロール
１０ 軸受け部
１１ 調整部材
１１ａ 圧電素子
１２ ベース
１３ 空圧シリンダー

Claims (1)

  1. ヒートシール可能な軟包装材料を搬送する過程で、この軟包装材料に対し搬送方向に沿った第一のヒートシール部と、この搬送方向に交叉する第二のヒートシール部とを形成し、被包装物を充填した包装袋体を連続生成する製袋充てん装置であって、
    前記第一のヒートシール部及び第二のヒートシール部の少なくとも一方は、前記軟包装材料を間に挟んで回転される一対の熱ロールによって形成されるようになっており、
    前記一対の熱ロールを構成する第一熱ロールの軸受け部と、これと対をなす第二熱ロールの軸受け部との間には、圧電素子よりなるロール間隙間の調整部材が介在されていると共に、
    ベースとの間で、前記一対の熱ロールを保持するバネ、空圧シリンダー又は油圧シリンダーを備えており、
    しかも、前記ベースと第一熱ロールの軸受け部との間に、圧電素子又はロードセルよりなる圧力検知部材が備えられており、
    前記圧力検知部材からの信号に基づき前記調整部材を構成する前記圧電素子を変形させて前記ロール間隙間を調整するようにしてなる製袋充てん装置。
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