JP6234586B2 - 水平型横シーリングステーション、および、水平型チューブ製袋機 - Google Patents

Description

すでに、少なくとも実質的に水平方向の連続的な搬送方向において搬送される少なくとも１つのフォイルチューブに横シーリング継ぎ目を作製するための水平型チューブ製袋機用の水平型横シーリングステーションは提案されており、すなわちチューブ製袋機と固定結合されている横シーリングステーションベースと、横シーリングユニットと、該横シーリングユニットに可動に支持され、２つのシーリング顎によって形成される少なくとも１つのシーリング顎対とを備え、該シーリング顎対のシーリング面が、シーリング工程で、前記横シーリングユニットに対し相対的に少なくとも１つの運動成分を前記搬送方向に有しているシーリング運動で互いに接近しあって、該シーリング面の間で、加熱および／または圧力の作用のもとに、前記フォイルチューブの材料層をシーリングさせ、シーリング工程の終了時に再び離間させるようにした前記水平型横シーリングステーションはすでに提案されている。

本発明は、少なくとも実質的に水平方向の連続的な搬送方向において搬送される少なくとも１つのフォイルチューブに横シーリング継ぎ目を作製するための水平型横シーリングステーション、特に水平型チューブ製袋機用の水平型横シーリングステーションであって、包装機と固定結合されている横シーリングステーションベースと、横シーリングユニットと、該横シーリングユニットに可動に支持され、２つのシーリング顎によって形成される少なくとも１つのシーリング顎対とを備え、該シーリング顎対のシーリング面が、シーリング工程で、前記横シーリングユニットに対し相対的に少なくとも１つの運動成分を前記搬送方向に有しているシーリング運動で互いに接近しあって、該シーリング面の間で、加熱および／または圧力の作用のもとに、前記フォイルチューブの材料層をシーリングさせ、シーリング工程の終了時に再び離間させるようにした前記水平型横シーリングステーションから出発している。

横シーリングユニットが、搬送方向に対し少なくとも実質的に平行な変位運動で駆動可能に横シーリングステーションベースに支持されていることが提案される。これに関連して、「水平型チューブ製袋機」とは、特に当業者にＨＦＦＳ”Horizontal Form Fill Seal”包装機として知られている包装機と理解すべきであり、該包装機は、巻き取り材料から、１つまたは複数の包装すべき生産物のまわりで少なくとも１つのフォイルチューブを成形し、これを両端で密封するために設けられる。包装すべき生産物と、生産物のまわりで成形されるフォイルチューブとは、チューブを成形し、包装すべき生産物をフォイルチューブ内へ挿入し、チューブを密封している間、少なくとも実質的に水平搬送方向に移動せしめられる。これに関連して、「少なくとも実質的に水平」とは、特に重力に対し垂直に位置する水平線から６０゜未満、有利には４５゜未満、特に有利には２０゜未満でずれている方向と理解すべきである。またこれに関連して「連続的」とは特に、搬送運動の速度変化が常時行われると理解すべきである。特に、シーリング工程は停止状態のない連続的な搬送運動の間に行われるべきである。有利には、包装すべき生産物は、供給運動の間、供給担持体上に載置されている。巻き取り材料は、有利には包装すべき生産物のまわりで成形されてフォイルチューブが形成される。フォイルチューブは、有利には搬送方向において横シーリングユニットの前方に配置されている縦シーリングユニットによって密封される。チューブを形成するため、縦シーリングユニットは、巻き取り材料の搬送方向に対し平行に配置される該巻き取り材料の両外側エッジを、有利にはフィン状継ぎ目と結合させ、この場合巻き取り材料エッジの内面を互いに上下に設置して結合させる。有利には、縦シーリングユニットは巻き取り材料の２つの材料層を結合させる。これに関連して、「材料層」とは、特に巻き取り材料の層と理解すべきであり、この場合材料層は、特に担持層およびシーリング層のような複数の層を有していてよい。縦シーリングユニットは、有利には、例えばシーリングローラ対および／またはシーリング顎のような１つまたは複数のシーリング装置を含んでおり、巻き取り材料層の加熱および／または巻き取り材料層への圧力の作用のもとに外側エッジを互いに結合させる。包装すべき生産物は、有利には、該生産物を搬送方向に変位させる駆動部を備えた供給チェーンのような適当な手段により、フォイルチューブ内へ挿入させる。これと関連して、「横シーリングユニット」とは、特にフォイルチューブを搬送方向において包装すべき生産物の前方および後方で密封するために設けられたユニットと理解すべきである。１つまたは複数の巻き取り材料から複数のフォイルチューブを搬送方向に並べて形成させることも可能である。これは特にマルチパス水平型チューブ製袋機のケースであり、この製袋機では、搬送方向に並設された複数の軌道上で、包装すべき生産物が供給される。このケースでは、水平型チューブ製袋機は各軌道に対し１つのフォイルチューブを包装すべき生産物のまわりに形成し、搬送方向に沿って縦シーリングユニットを用いて密封させることができる。フォイルチューブは互いに横に並べて横シーリングユニットによって搬送させることができる。横シーリングユニットは、包装すべき生産物の前方および後方で、有利には１回の共通のシーリング工程でフォイルチューブを密閉する。横シーリングユニットは、フォイルチューブを、有利には少なくとも実質的に搬送方向に対し横方向に配置されている横シーリング継ぎ目で密封する。これと関連して、「横」とは、特に包装方向および重力に対し垂直な方向から４５゜未満、有利には２０゜未満、特に有利には１０゜未満でずれている方向と理解すべきである。有利には、シーリング継ぎ目は少なくとも実質的に水平方向に配置されている。特に有利には、水平型横シーリングユニットは１回のシーリング工程で、搬送方向にて包装物の後端と、搬送方向にて次の包装物の前端とを同時に密封する。特に有利には、水平型横シーリングユニットは同じ作業工程で、包装物を形成するフォイルチューブを切り離し、従って互いに連続している包装物を切り離す。横シーリングユニットは、１つのシーリング顎対のシーリング顎のシーリング面が、互いに対向しあっている側面のフォイルチューブの材料層を圧縮することで、フォイルチューブをシーリングする。これと関連して、「シーリング顎対」とは、２つのシーリング顎であって、それらの間でフォイルチューブのシーリング面がシーリングされるような前記２つのシーリング顎と理解すべきである。横シーリングユニットは複数のシーリング顎対を有していてよい。有利には、シーリング顎対の第１のシーリング顎はクラッシュカッターを含み、そしてシーリング顎対の第２のシーリング顎はカウンタホールダを含んでいる。フォイルチューブはクラッシュカッターとカウンタホールダとの間で切断することができる。材料層は、有利には材料層の結合を促進させるシーリング層を有していてよい。シーリング層は、特に圧力によって他のシーリング層との結合部を形成するコンタクト型接着剤のような層を有していてよい。シーリング顎は加熱されていてよく、圧力以外に熱を材料層へ放出する。シーリング層は、特に巻き取り材料の外面よりも低い温度で加熱の際に溶融して他のシーリング層との結合部を形成する層、特に巻き取り材料の外面および／または担持層よりも低い溶融温度を持ったポリマーを有していてよい。シーリング層を溶融させてこのようにして結合させることができる。シーリング顎との接触時に巻き取り材料の外面が溶融するのを回避できる。当業者には、材料層のシーリングを促進させる他の方法、特に超音波シーリングの際にシーリング顎に高振動数の振動を作用させるような方法が既知である。シーリング顎は脈動の形態の高振動数の振動を材料層に放出することができ、その結果材料層は変形し、内部蒸発のために熱が発生する。「シーリング運動」とは、シーリング顎が互いに接近し、シーリング継ぎ目を形成させ、再び離間するような１つのシーリング顎対の運動過程と理解すべきである。シーリング運動は２つの終端点の間での周期的な運動であってよい。有利には、シーリング運動は、特に円形軌道またはＤ字状軌道のような１つの閉じた軌道に沿った周回運動である。当業者には他の有利なシーリング運動も既知である。これに関連して、「搬送方向の運動成分」を持ったシーリング運動とは特に、シーリング部を生じさせるために少なくともシーリング面がフォイルチューブの材料層と接触している間に、シーリング運動が横シーリングユニットに対し相対的にフォイルチューブの搬送方向に運動成分を有しているような運動と理解すべきである。これに関連して、「搬送方向に対し少なくとも実質的に平行な変位運動」とは、特に横シーリングユニットの領域でのフォイルチューブの搬送方向から１０゜未満、有利には５゜未満、特に有利には１゜未満でずれている方向に沿った運動と理解すべきである。変位運動は、有利にはフォイルチューブとシーリング顎対のシーリング面との間の搬送方向における速度差を補償できる。特にシーリング面は、シーリング工程の間、横シーリングユニットに関してフォイルチューブよりも遅い速度で搬送方向に移動させることができる。速度差は変位運動によって補償することができる。シーリング運動と変位運動とから合成されるシーリング面の運動は、搬送方向においてフォイルチューブの搬送運動と同期していてよい。シーリング面は特に長い時間の間に材料層を加熱し、および／または、圧力を材料層に対し作用させることができる。横シーリング継ぎ目の品質は特に高くできる。特に、シーリング時間は搬送方向におけるフォイル速度と独立であってよい。搬送方向におけるシーリング面とフォイルチューブとの間の速度差は、変位運動によって補償することができる。フォイルチューブの方向におけるシーリング面の運動は、横シーリングユニットでのシーリング顎の支持と独立に生じさせてよい。変位運動の公差は、シーリング顎対のシーリング顎の位置に影響しない。シーリング顎対のシーリング面間のシーリング圧は、変位運動の公差によって少なくともほとんど影響を受けることがあり得ない。

さらに駆動および／または制御ユニットが提案される。駆動および／または制御ユニットは、搬送方向におけるシーリング運動とフォイルチューブとの速度差が少なくとも実質的に補償されるようにシーリング工程の間での変位運動で横シーリングユニットを駆動するために設けられている。「駆動および／または制御ユニット」とは、特に変位運動を起動するために、および／または、変位運動に影響を及ぼすために設けられるユニットと理解されるべきである。駆動および／または制御ユニットは、伝動装置および／またはクランク駆動部、原動機、特に電動機のような駆動部と、機械的および／または電気的制御装置を有していてよい。これに関連して、「搬送方向におけるシーリング運動とフォイルチューブとの速度差を補償する」とは、特に、シーリング面とフォイルチューブとが、少なくとも互いに接触している間に、搬送方向において少なくとも実質的に一致した速度を有するように、変位運動が選定されると理解すべきである。これに関連して、「少なくとも実質的に」とは、１０％未満のずれ、有利には５％未満のずれ、特に有利には１％未満のずれと理解すべきである。シーリング面は、シーリング工程の間、フォイルチューブに特に好適に追従することができる。フォイルチューブとシーリング面との間の相対速度を回避できる。フォイルチューブの押しつぶしおよび／またはシーリング面間にあるフォイルチューブでの引張りを回避できる。シーリング品質は特に高くできる。フォイルチューブの損傷を回避できる。有利には駆動および／または制御ユニットは、横シーリングユニットを２つのシーリング工程の間で搬送方向とは逆方向に出発位置へ戻し、次のシーリング工程のために再びシーリング面を搬送方向においてフォイルチューブと同期させるために設けられる。シーリング面は連続シーリング工程でフォイルチューブと同期して移動させることができる。有利には、シーリング工程中のシーリング顎のシーリング運動の速度は、望ましいシーリング時間が達成されるように設定してよい。シーリング時間は、たとえばフォイルチューブの材料の特性および／または横シーリング継ぎ目の品質に対する要求によって決定することができる。有利には、変位運動は、シーリング運動とフォイルチューブの搬送運動との間で残存している速度差を補償することができる。シーリング時間は、フォイルチューブの搬送運動の速度とは十分独立して設定することができる。与えられたシーリング時間で、フォイルチューブのより高い速度を達成できる。設定の際の制限因子は、特に変位運動の可能な偏位、加速度および／または速度であってよい。

有利には水平型横シーリングステーションは、駆動可能に支持される少なくとも１つのカウンタウェイトを備えたバランスユニットを有し、カウンタウェイトは、変位運動に対し平行な少なくとも１つの運動成分を持つ補償運動で次のように駆動され、すなわち変位運動によって生じる慣性力と、補償運動によって生じる慣性力とが、少なくとも部分的に相殺されるように、駆動される。これに関連して、「少なくとも部分的に相殺される」とは特に、変位運動の方向におけるこれら慣性力の合成力が、変位方向における横シーリングユニットの変位運動によって発生する慣性力の５０％よりも小さく、有利には２５％よりも小さく、特に有利には１０％よりも小さいと理解すべきである。有利には、補償運動は、変位運動とは逆方向の直線運動であってよい。理想的には、カウンタウェイトの仮想の質量重心と横シーリングユニットの仮想の質量重心とが変位方向に沿って一直線上にあるように、複数のカウンタウェイトが配置される。これに関連して、横シーリングユニットもしくはカウンタウェイトの「仮想の質量重心」とは、横シーリングユニットもしくはカウンタウェイトを形成しているすべての質量体の共通の重心と理解されるべきである。この理想的ケースでは、慣性力を完全に補償することができる。有利には、カウンタウェイトの仮想の質量重心と、横シーリングユニットを横シーリングステーションベースに変位可能に支持しているリニアガイドとの間隔は、重力の方向において等しい大きさであるか、或いは、横シーリングユニットの仮想の質量重心とリニアガイドとの間隔よりも重力の方向において小さい。有利には、横シーリングユニットの質量重心とカウンタウェイトの仮想の質量重心とは搬送方向において整列している。これに関連して、「整列している」とは、特に仮想の質量重心が、少なくとも実質的に、搬送方向と重力の方向とによって張られる面内で移動すると理解されるべきである。補償運動と変位運動との合成慣性力は、小さく維持することができる。慣性力を理想的に完全に補償する場合と比べて構造的コストは少なくなり得る。振動も低減できる。変位運動は特に高速で行ってよい。フォイルチューブの搬送速度は特に高速であってよい。水平型横シーリングステーションは特に効率的であってよい。

さらに、エネルギー蓄積ユニットが提案される。エネルギー蓄積ユニットは、横シーリングユニットに対し、変位運動の偏位とは逆方向の復帰力を作用させるために設けられている。エネルギー蓄積ユニットは、特に少なくとも１つの弾性要素を有していてよい。有利には、エネルギー蓄積ユニットは横シーリングユニットと横シーリングステーションベースとの間に復帰力を作用させ、特に有利には横シーリングユニットとバランスユニットとの間に復帰力を作用させる。復帰力を横シーリングユニットとバランスユニットとの間に作用させると、横シーリングステーションベースおよび／または包装機に対する復帰力の影響を回避できる。振動を低減できる。これに関連して、「偏位」とは、エネルギー蓄積ユニットが横シーリングユニットに対し復帰力を作用させないニュートラル位置を起点とした変位運動の距離と理解されるべきである。有利には、エネルギー蓄積ユニットは、変位運動で横シーリングユニットが変位する際に、ニュートラル位置の両側で復帰力をニュートラル位置の方向で作用させる。有利には、復帰力は変位運動の転回点でその最大値を有する。変位運動のための駆動力を低減および／または一定にさせることができる。転回点では、変位運動の特に高い加速度を達成することができる。

さらに、支持ユニットが提案される。支持ユニットは、横シーリングユニットのシーリング領域でフォイルチューブを、シーリング工程の前および／またはシーリング工程の後に重力に抗して支持するために設けられている。これに関連して、「シーリング領域」とは、シーリング顎対のシーリング面がフォイルチューブに接触している間に該シーリング面がかすめ通る横シーリングユニットの領域と理解されるべきである。支持ユニットは、重力の方向においてフォイルチューブの下に配置される少なくとも１つのシーリング顎の両側に配置されていてよい。支持ユニットを水平型横シーリングステーションまたは包装機の他の構成要素に支持させて、横シーリングユニットと同期して移動させることも可能である。シーリング領域の前方および／または後方での重力方向におけるフォイルチューブの沈降および／または垂れ下がりを回避できる。

さらに、水平型横シーリングステーションがクランク駆動部を有することが提案される。クランク駆動部は、変位駆動部の回転駆動運動から変位運動を生じさせるために設けられている。有利には、クランク駆動部は、変位運動を駆動するために設けられている駆動および制御ユニットの一部である。これに関連して、「クランク駆動部」とは、特に運動伝達のために少なくとも１つのクランクを有する伝動装置と理解されるべきである。クランク駆動部は、有利には回転駆動運動を周期的な直線変位運動に変換することができる。回転駆動運動は特に小さな周期的慣性力を有していてよい。振動を回避できる。変位駆動の逆転点での該変位駆動の駆動運動の方向転換を回避できる。本発明の択一的な構成では、駆動および／または制御ユニットが、横シーリングユニットのシーリング駆動部の駆動運動から変位運動を生じさせるために設けられたクランク駆動部を有することが提案される。これに関連して、「横シーリングユニットのシーリング駆動部」とは特に、シーリング運動を駆動するために設けられている駆動部と理解されるべきである。有利には、駆動運動は周回回転駆動運動であってよい。変位運動のための別個の駆動部を省略できる。シーリング運動と変位運動とが同期することを特に簡単に確保できる。有利には、クランク駆動部は、回転駆動運動と変位運動との間の伝達プロファイルを調整するために設けられる少なくとも１つの調整装置を有する。シーリング運動と変位運動との比率に有利に影響を及ぼすことができる。

本発明の更なる構成では、水平型横シーリングステーションは、変位運動を生じさせるために設けられているリニア駆動部を有することが提案される。有利には、リニア駆動部は、変位運動を駆動するために設けられている駆動および制御ユニットの一部である。有利には、リニアモータは変位運動とは逆方向に平行に移動する。有利には、リニアモータの運動を逆方向で横シーリングユニットに伝達させるためにレバー伝動装置が設けられている。有利には、リニアモータの運動と横シーリングユニットとの伝達比率は、リニアモータと横シーリングユニットとのそれぞれの質量の比率の逆数に対応するように選定されている。リニアモータの慣性力と横シーリングユニットの慣性力とは少なくとも部分的に相殺できる。リニアモータは、バランスユニットを形成してよく、および／または、バランスユニットの一部であってよい。変位運動はシーリング運動とは独立に調整できる。機械的な配置転換を省略できる。変位運動の速度プロファイルは特にフレキシブルに調整できる。

シーリング顎が、横シーリングユニットに回転可能に支持されているシーリング軸で支持されていることが提案される。有利には、２つのシーリング軸が重力の方向においてフォイルチューブの上方および下方に配置され、それぞれ１つのシーリング顎対の１つのシーリング顎または複数のシーリング顎対の複数のシーリング顎を支持している。有利には、シーリング顎のシーリング面は円形軌道に沿って駆動され、その際シーリング軸のシーリング軸線は円形軌道の中心を形成する。横シーリングユニットは特にコスト上好ましくなり得る。シーリング顎は特に高速で回転駆動させることができる。特に横シーリング継ぎ目が短く連続している短い包装物を製造するため、複数のシーリング顎対の複数のシーリング顎がシーリング軸に配置されていること、特に２つないし６つのシーリング顎対の２つないし６つのシーリング顎がシーリング軸に配置されていることが可能である。シーリング軸は低速で回転させることができる。有利には、シーリング顎がフォイルチューブと接触している間のシーリング顎の回転速度は、シーリング面の接線方向速度がフォイルチューブの搬送方向速度よりも低いように減少させることができる。変位運動はこの速度差を補償することができる。回転するシーリング顎を用いて特に長いシーリング時間を達成できる。有利には、２つのシーリング工程の間にシーリング顎を駆動するための回転速度と、変位運動の速度とは、フォイルチューブで連続している横シーリング継ぎ目の間隔が所望の包装長さに対応するように選定される。特に、シーリング工程の間に回転速度を高くさせることができる。このような、所望の包装長さを達成するためにシーリング工程の間に回転速度を整合させることは、当業者に「のろのろ運動」として知られている。有利には、のろのろ運動は、シーリング運動と変位運動とに分けることができる。シーリング運動および／または変位運動の駆動の加速度ピークを抑えることができる。当業者にとって重要と思われる横シーリングユニットの他の構成も考えられる。特に、少なくとも２つのシーリング顎対を互いに独立に駆動するために、少なくとも２つの独立したシーリング駆動部が設けられていてよい。各シーリング顎対のそれぞれ２つのシーリング顎は、シーリング顎対の２つの共通のシーリング軸線のまわりで回転することができる。特に、独立したシーリング駆動部を備えた複数のシーリング軸が２つのシーリング軸線に対し同心に配置されていて、それぞれシーリング顎対の１つのシーリング顎を支持するようにしてよい。１つのシーリング顎対がシーリング工程を実施している間に、他のシーリング顎対が、シーリングを行っているシーリング顎対とは異なる速度で駆動され、および／または、前記１つのシーリング顎対がシーリングを行っている間に、のろのろ運動を実施するようにしてよい。のろのろ運動に必要な加速度は比較的小さくてよい。シーリング顎は、シーリング工程の間、特に低い速度に制動することができる。特に長いシーリング時間を達成できる。特に有利には、横シーリングユニットはシーリング顎をＤ字状シーリング運動でクランク駆動部で支持することができる。シーリング顎は、搬送方向におけるＤ字状シーリング運動の直線部分区間の間、フォイルチューブとともに移動させることができる。シーリング面は、シーリング運動の直線部分区間に沿ってフォイルチューブと接触することができる。シーリング時間はさらに延長させることができる。同様に、シーリング軸の１つまたは複数のシーリング軸線は搬送方向に対し垂直な方向に変位可能に支持されていることが可能である。

さらに、水平型横シーリングステーションを備えた水平型チューブ製袋機が提案される。水平型チューブ製袋機は、特に長いシーリング時間を有することができる。包装品質は特に高くできる。長いシーリング時間を必要とする包装材料を高速度で処理することができる。これとは択一的に、同じシーリング時間でより高い速度を達成できる。

なお、本発明による水平型横シーリングステーションは、この場合、上述の適用例および実施態様に限定されるべきではない。特に本発明による水平型横シーリングステーションは、ここで述べている機能を満たすため、ここで取り上げた数量の個々の要素、構成部材、ユニットとは異なる数量を有していてよい。

更なる利点は、以下の図面を用いた説明から明らかである。図面には本発明の２つの実施例が図示されている。図面と、発明の詳細な説明と、請求の範囲とは、多数の構成要件を組み合わせたものを含んでいる。当業者はこれら構成要件を目的に応じて個別に考慮して、統合することで重要な更なる組み合わせを形成する。

横シーリングステーションベースに変位可能な横シーリングユニットを備えた水平型横シーリングステーションを有する包装機の概略図である。 水平型横シーリングステーションの概略図である。 横シーリングステーションベースに変位可能な横シーリングユニットを備えた水平型横シーリングステーションの第２実施例の概略図である。

図１は、水平型横シーリングステーション１０ａを備えた、水平型チューブ製袋機１２ａとして形成された包装機２２ａを示している。包装すべき生産物１２６ａは、供給担持体７２ａ上を単軌道で、水平搬送方向１６ａに、ここには図示していない供給チェーン用駆動部を用いて水平型横シーリングステーション１０ａへ誘導される。巻き取り材料７４ａは包装材ローラ７６ａによって巻き戻され、ここでは概略のみを示した成形肩部１１８ａを用いて、包装すべき生産物１２６ａのまわりで成形されて、フォイルチューブ１８ａが形成される。フォイルチューブ１８ａは水平搬送方向１６ａにおいて連続的に搬送され、生産物１２６ａの下で水平縦シーリングユニット７８ａにより縦シーリング継ぎ目に沿って密封される。これに続いて、水平型横シーリングステーション１０ａがフォイルチューブ１８ａを横シーリング継ぎ目１４ａに沿って密封し、このようにして生産物１２６ａを備えた密封包装物１２０ａを形成させる。その際水平型横シーリングステーション１０ａは、搬送方向１６ａにおいて１番目の包装物１２０ａの、搬送方向１６ａにおいて１番目の横シーリング継ぎ目１４ａと、搬送方向１６ａにおいて２番目の包装物１２０ａの、搬送方向１６ａにおいて２番目の横シーリング継ぎ目１４ａとを同時に形成させる。これと同時に水平型横シーリングステーション１０ａは、シーリング顎対２８ａのシーリング面３０ａの中央に配置されているクラッシュカッター８２ａ（図２）を用いてフォイルチューブ１８ａを切り離し、その結果この包装物１２０ａは２つの横シーリング継ぎ目１４ａを用いて密封され、搬出ベルト８０ａでチューブ製袋機１２ａから搬出される。

図２は、水平型横シーリングステーション１０ａの図である。横シーリングステーションベース２０ａはチューブ製袋機１２ａと固定結合されている。重力６０ａとは逆方向の横シーリングステーションベース２０ａ上方には、横シーリングステーションベース２０ａと固定結合されている２つのリニアガイド８４ａ上で横シーリングユニット２４ａが、搬送方向１６ａに対し平行な変位運動３８ａで駆動可能に支持されている。

横シーリングユニット２４ａは、回転可能に支持されている２つのシーリング軸７０ａを有し、これらシーリング軸のそれぞれには、シーリング顎対２８ａのシーリング顎２６ａが配置されている。シーリング軸７０ａは重力６０ａの方向に次のように重設されており、すなわちシーリング顎２６ａのうちの１つがフォイルチューブ１８ａの上方にあり、他の１つがその下方にあるように重設されている。シーリング軸７０ａは、ここには詳細に図示ししていない連結伝動装置を介して、同様に詳細に図示していないシーリング駆動部により同期して駆動される。シーリング顎２６ａはそれぞれ、シーリング軸７０ａのシーリング軸線のまわりに円形のシーリング運動３２ａを実施し、この運動でシーリング顎対２８ａのシーリング面３０ａが互いに接近して、加熱および圧力の作用でシーリング面３０ａの間にフォイルチューブ１８ａの材料層３６ａをシーリングし、シーリング工程が終了すると再び離間する。シーリング工程の間、シーリング運動３２ａは、フォイルチューブ１８ａの両側での両シーリング面３０ａの巻き戻しに対応している。シーリング運動３２ａは、搬送方向１６ａに１つの運動成分３４ａを有している。シーリング顎対２８ａが最接近してシーリング面３０ａが互いに対向しあう領域では、シーリング運動３２ａの速度は搬送方向１６ａに対し平行であり、シーリング面３０ａの接線方向速度に対応している。

駆動および制御ユニット４０ａは、シーリング工程の間に横シーリングユニット２４ａを変位運動３８ａで次のように駆動するために設けられており、すなわちシーリング顎２６ａのシーリング面３０ａが搬送方向１６ａにおいて少なくとも実質的にフォイルチューブ１８ａに対し同期して移動するように駆動するために設けられている。変位運動３８ａがなければ、シーリング面３０ａとフォイルチューブ１８ａとの間での同期を達成するために、シーリング工程の間、シーリング面３０ａの搬送方向１６ａにおける運動成分３４ａはフォイルチューブ１８ａが搬送方向１６ａにおいて移動する速度に対応していなければならない。さもなければ、フォイルチューブ１８ａが膨張および／または圧縮および／または損傷する恐れがある。シーリング軸７０ａは、シーリング工程の間に回転シーリング運動３２ａにおいて角速度で次のように駆動されねばならず、すなわちシーリング面３０ａの接線方向速度が搬送方向１６ａにおけるフォイルチューブ１８ａの速度に対応するように駆動されねばならない。特にフォイルチューブ１８ａが高速の場合には、これによってシーリング軸７０ａの角速度が高くなり、従ってシーリング面３０ａとフォイルチューブ１８ａとの接触時間が非常に短くなり、シーリング時間が短くなる。変位運動３８ａにより、シーリング工程の間、シーリング軸７０ａをより低い角速度で駆動することができる。搬送方向１６ａにおける運動成分３４ａは、搬送方向１６ａにおけるフォイルチューブ１８ａの運動よりも低い速度を有する。速度差は、シーリング工程の間に変位運動３８ａによって補償される。これによってシーリング工程の間のシーリング軸７０ａの角速度をより低くすることが可能になるので、シーリング面３０ａとフォイルチューブ１８ａとはより長い時間接触し、より長いシーリング時間が得られる。特にシーリング時間は、特に変位運動３８ａの最大偏位５２ａと最大加速度と最大速度とによって決定される制限内で、搬送方向１６ａにおけるフォイルチューブ１８ａの速度とは独立に調整することができる。その際シーリング時間は、シーリング工程の間のシーリング面３０ａとフォイルチューブ１８ａとの接触時間によって決定され、よってシーリング軸７０ａの角速度によって決定される。その結果生じるシーリング面３０ａの接線方向速度と、搬送方向１６ａにおけるフォイルチューブ１８ａの速度との間の速度差は、変位運動３８ａによって補償される。個々のシーリング工程の間に、シーリング軸７０ａの角速度および／またはのろのろ運動である変位運動３８ａの速度は次のように制御され、すなわちフォイルチューブ１８ａに生じる横シーリング継ぎ目１４ａの間隔が所望の包装長さに対応するように制御される。

駆動および制御ユニット４０ａはクランク駆動部６２ａを有し、該クランク駆動部は、変位運動３８ａを横シーリングユニット２４ａの変位駆動部６６ａの駆動運動６４ａから生じさせるために設けられている。変位駆動部６６ａはサーボモータ８６ａを有し、該サーボモータは歯付きベルト８８ａを介して駆動歯車９０ａを駆動する。クランク９２ａは駆動歯車９０ａの偏心体９４ａに配置され、駆動運動６４ａを、横シーリングステーションベース２０ａにおいて枢着点１００ａに枢着されているレバー９６ａへ伝達する。レバー９６ａは送り棒９８ａを介して横シーリングユニット２４ａを周期的に変位運動３８ａで駆動する。

さらに、横シーリングステーションベース２０ａ内にはバランスユニット４２ａが配置され、該バランスユニットは駆動可能に支持されているカウンタウェイト４４ａを備えている。カウンタウェイトは、変位運動３８ａに対し平行な運動成分４８ａを持つ補償運動４６ａで次のように駆動され、すなわち変位運動３８ａによって生じる慣性力と補償運動４６ａとによって生じる慣性力とが部分的に相殺されるように駆動される。カウンタウェイト４４ａは２つのリニアガイド１０２ａを用いて横シーリングステーションベース２０ａで支持され、枢着点１００ａに関し対向しているレバー９６ａの側面に配置される送り棒１０４ａによって駆動される。従ってカウンタウェイト４４ａは、補償運動４６ａにおいて、横シーリングユニット２４ａの変位運動３８ａとは逆の方向に運動する。カウンタウェイト４４ａは、横シーリングユニット２４ａの質量に対応する質量を有している。それ故、変位運動３８ａと補償運動４６ａとによって生じる慣性力は、変位運動３８ａに対し垂直な方向での、カウンタウェイト４４ａの質量重心と横シーリングユニット２４ａの質量重心との間隔から生じるモーメントまで相殺される。これとは択一的に、カウンタウェイト４４ａは横シーリングユニット２４ａとは異なる質量を有していてよく、レバー９６ａのレバー比は次のように整合させることができ、すなわち変位運動３８ａによって生じる慣性力が、同様に変位運動３８ａに対し垂直な方向での、カウンタウェイト４４ａの質量重心と横シーリングユニット２４ａの質量重心との間隔から生じるモーメントまで相殺されるように整合させることができる。これを達成するには、カウンタウェイト４４ａおよび横シーリングユニット２４ａの速度と質量とが互いに逆比例するようにレバー比を選定する必要がある。前記モーメントは横シーリングステーションベース２０ａを介してチューブ製袋機１２ａへ転送され、チューブ製袋機１２ａの足部を介して機械土台へ逃がされる。

さらに、横シーリングユニット２４ａに対し、変位運動３８ａの偏位５２ａとは逆方向の復帰力５４ａを作用させるために、エネルギー蓄積ユニット５０ａが設けられている。エネルギー蓄積ユニット５０ａは、横シーリングユニット２４ａとカウンタウェイト４４ａとの間に配置されている弾性要素１０６ａを有している。偏位５２ａがゼロのニュートラル位置１０８ａでは弾性要素１０６ａは弛緩しており、復帰力５４ａの作用を及ぼさない。ニュートラル位置１０８ａでは、横シーリングユニット２４ａとカウンタウェイト４４ａとは、変位運動３８ａおよび補償運動４６ａの方向において、変位運動３８ａおよび補償運動４６ａの最大距離に関して中央に配置されている。横シーリングユニット２４ａが変位運動３８ａにおいて運動し、カウンタウェイト４４ａが逆方向の補償運動４６ａにおいて運動すると、弾性要素１０６ａは運動方向に依存して伸長または短縮し、横シーリングユニット２４ａとカウンタウェイト４４ａとの間に、復帰力５４ａを生じさせる力成分を持った引張り力または圧縮力が作用する。復帰力５４ａは偏位５２ａが増すにつれて大きくなる。偏位５２ａが最大になる、クランク駆動部６２ａの偏心体９４ａの転回点では、復帰力５４ａは最大量を有する。転回点では、変位運動３８ａの方向における横シーリングユニット２４ａの速度は短時間ゼロになる。復帰力５４ａはこの転回点で横シーリングユニット２４ａの特に高い加速度を生じさせ、その結果この速度は急速に増大する。駆動および制御ユニット４０ａの動力学、よって変位運動３８ａにおける横シーリングユニット２４ａの運動の動力学は、エネルギー蓄積ユニット５０ａによって著しく改善される。より高い速度を達成でき、或いは、同じ速度でコスト上より好ましい駆動力を投入できる。

さらに、横シーリングユニット２４ａのシーリング領域５８ａでフォイルチューブ１８ａをシーリング工程の前および／またはシーリング工程の後に重力６０ａに抗して支持するために、支持ユニット５６ａが設けられている。この場合シーリング領域５８ａは、シーリング顎対２８ａのシーリング面３０ａが互いに接近してフォイルチューブ１８ａと接触する、横シーリングユニット２４ａの領域である。支持ユニット５６ａは、重力６０ａの方向において下方のシーリング軸７０ａに配置されている筒体１１０ａによって形成され、該筒体は下部シーリング軸７０ａのまわりに延在し、該筒体を下部シーリング軸７０ａのシーリング顎２６ａが貫通している。筒体１１０ａの、下部シーリング軸７０ａのシーリング軸線のまわりでの半径は、重力６０ａの方向に測った包装物１２０ａの包装高さの半分だけ、シーリング軸線のまわりでのシーリング面１３０ａの半径に対して減少している。複数のシーリング工程の間に、生産物を包むフォイルチューブ１８ａは支持ユニット５６ａ上に載置され、その結果シーリング領域５８ａでのフォイルチューブ１８ａの撓みが回避され、搬出側で包装物１２０ａが搬出ベルト８０ａ上に載置される前に下方へ落ちることがあり得ない。

他の実施例に関わる以下の説明および図面は、実質的に複数の実施例間の相違に限定し、記載名が同じ部材に関しては、特に参照符号が同じ部材に関しては、基本的には他の実施例の図面および／またはその説明をも参照することができる。実施例を区別するため、第１実施例の符号ａの代わりに、他の実施例の参照符号の後に符号ｂを付することにする。

図３は、第２実施例における水平型横シーリングステーション１０ｂの図である。この水平型横シーリングステーション１０ｂが第１実施例の水平型横シーリングステーション１０ａと異なるのは、変位運動３８ｂを生じさせるために、駆動および／または制御ユニット４０ｂがリニア駆動部６８ｂを有している点である。リニア駆動部６８ｂは、横シーリングステーションベース２０ｂ内で、第１実施例の横シーリングステーションベース２０ａのカウンタウェイト４４ａに対応して２つのリニアガイド１０２ｂに配置されている。リニア駆動部６８ｂの第２次部分１１２ｂは同時にカウンタウェイト４４ｂを形成している。リニア駆動部６８ｂの第１次部分１２４ｂは横シーリングステーションベース２０ｂに固定配置されており、その結果リニア駆動部６８ｂの可動部分への電力の供給は省略されている。これとは択一的に、リニア駆動部の第１次部分を移動させてカウンタウェイトを形成させることが可能である。枢着点１００ｂに配置されているレバー９６ｂと２つの送り棒９８ｂ，１０４ｂとを介して、リニア駆動部６８ｂは横シーリングユニット２４ｂを変位運動３８ｂで駆動する。この場合リニア駆動部６８ｂは、補償運動４６ｂにおいて変位運動３８ｂとは逆方向に運動する。変位運動３８ｂによって生じる慣性力と、補償運動４６ｂによって生じる慣性力とは、第１実施例の場合と同様に、残存モーメントまで相殺される。エネルギー蓄積ユニット５０ｂは弾性要素１０６ｂを有し、該弾性要素は、横シーリングユニット２４ｂと横シーリングステーションベース２０ｂとの間に配置され、変位運動３８ｂの方向での横シーリングユニット２４ｂの偏位５２ｂに依存して横シーリングユニット２４ｂに対し復帰力５４ｂを作用させる。本実施例の場合、駆動および／または制御ユニット４０ｂはシーリング運動とは独立に変位運動３８ｂを生じさせる。これによって、変位運動３８ｂの速度プロファイルを簡単に変化させることができる。変位距離は調整でき、その結果高い可撓性が達成される。特に、フォイルチューブ１８ｂの材料に対するシーリング運動３２ｂとシーリング時間とを最適に調整できる。搬送方向１６ｂでのフォイルチューブ１８ｂの速度に対する、シーリング工程の間でのシーリング運動３２ｂの速度差は、変位運動３８ｂによって補償される。シーリング運動３２ｂの速度が搬送方向１６ｂにおけるフォイルチューブ１８ｂの速度よりも高ければ、シーリング工程の間の変位運動３８ｂは搬送方向１６ｂとは逆方向に行われる。

さらに、水平型横シーリングステーション１０ｂが第１実施例の水平型横シーリングステーション１０ａと異なるのは、所望の包装長さに対応して搬送方向１６ｂにそれぞれ２つのシーリング顎２６ｂがそれぞれ２つの対向しあっているＤモーションクランク駆動部１１４ｂに相前後して配置され、この場合それぞれ互いに対向しあっているシーリング顎２６ｂが１つのシーリング顎対２８ｂを形成している点である。Ｄモーションクランク駆動部１１４ｂは、シーリング顎２６ｂのＤ字状シーリング運動３２ｂを生じさせる運動学を有し、その際、シーリング顎２６ｂがフォイルチューブ１８ｂと接触している間の搬送方向１６ｂに沿った「Ｄ」字の直線距離は、シーリング距離１１６ｂに沿って延びている。このようなＤモーションクランク駆動部１１４ｂは当業者に公知のものであり、シーリング顎２６ｂのシーリング面３０ｂがシーリング距離１１６ｂにわたってフォイルチューブ１８ｂに対し同期して移動できるので、シーリング時間を延長させる。しかしながら、シーリング距離１１６ｂの達成可能な最大長さには制限がある。というのは、大きなシーリング距離１１６ｂのための構成の場合、Ｄモーションクランク駆動部１１４ｂの動力学が次第に悪化するからである。付加的な変位運動３８ｂにより、フォイルチューブ１８ｂが搬送方向１６ｂに進む距離の一部分は、変位運動３８ｂによって補償でき、横シーリングユニット２４ｂに関するシーリング距離１１６ｂを短縮させることができる。水平型横シーリングステーション１０ｂは、横シーリングユニット２４ｂとＤモーションクランク駆動部１１４ｂおよび付加的な変位運動３８ｂとの組み合わせにより、より高い効率を有し、より長いシーリング時間と、搬送方向１６ｂにおけるより高いフォイルチューブ速度と、従ってより高い性能を達成できる。さらに、ここには詳細に図示してないが、横シーリングユニット２４ｂ前後でのフォイルチューブ１８ｂの撓みをおよび／または同様に図示していない包装物の撓みを阻止するため、支持ユニットが設けられている。支持ユニットは、搬送方向１６ｂにおいてシーリング顎２６ｂと同期して移動するバンドエッジによって形成される。この場合、バンドエッジとシーリング顎２６ｂとの間の間隔は、フォイルチューブ１８ｂおよび／または包装物が許容し難いほどに撓まないように常に十分小さい。この種の支持ユニットは当業者に公知である。

１０ａ，１０ｂ 水平型横シーリングステーション
１２ａ，１２ｂ 水平型チューブ製袋機
１４ａ，１４ｂ 横シーリング継ぎ目
１６ａ，１６ｂ 搬送方向
１８ａ，１８ｂ フォイルチューブ
２０ａ，２０ｂ 横シーリングステーションベース
２４ａ，２４ｂ 横シーリングユニット
２６ａ，２６ｂ シーリング顎
２８ａ，２８ｂ シーリング顎対
３０ａ，３０ｂ シーリング面
３２ａ，３２ｂ シーリング運動
３４ａ，３４ｂ シーリング運動の運動成分
３６ａ，３６ｂ フォイルチューブの材料層
３８ａ，３８ｂ 変位運動
４０ａ，４０ｂ 駆動および／または制御ユニット
４２ａ，４２ｂ バランスユニット
４４ａ，４４ｂ カウンタウェイト
４６ａ，４６ｂ 補償運動
４８ａ，４８ｂ 補償運動の運動成分
５０ａ，５０ｂ エネルギー蓄積ユニット
５２ａ，５２ｂ 変位運動の偏位
５４ａ，５４ｂ 復帰力
５６ａ 支持ユニット
６０ａ 重力
６２ａ クランク駆動部
６４ａ 変位駆動部の駆動運動
６６ａ 変位駆動部
６８ｂ リニア駆動部
７０ａ シーリング軸
１１４ｂ クランク駆動部

Claims (9)

1. 実質的に水平方向の搬送方向（１６ａ；１６ｂ）において搬送される少なくとも１つのフォイルチューブ（１８ａ；１８ｂ）に横シーリング継ぎ目（１４ａ；１４ｂ）を作製するための、水平型横シーリングステーションであって、包装機（２２ａ；２２ｂ）と固定結合されている横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）と、前記横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）に支持されている横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）と、該横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）に可動に支持され、２つのシーリング顎（２６ａ；２６ｂ）によって形成される少なくとも１つのシーリング顎対（２８ａ；２８ｂ）と、を備え、シーリング工程において、互いに接近した該シーリング顎対のシーリング面（３０ａ；３０ｂ）が、前記横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）に対して相対的に前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）に沿って移動しつつ、加熱および／または圧力の作用のもとに、前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）に搬送されている前記フォイルチューブ（１８ａ；１８ｂ）の材料層（３６ａ；３６ｂ）をシーリングさせ、前記シーリング工程の終了時に再び離間させるようにした前記水平型横シーリングステーションにおいて、
   前記横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）が、前記シーリング工程において、前記横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）に対して相対的に前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）に沿って移動し、前記シーリング工程の終了後に、前記横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）に対して相対的に前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）の逆の方向に向かって移動する変位運動（３８ａ；３８ｂ）を行い、
   更に、前記横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）には、カウンタウェイト（４４ａ；４４ｂ）が可動に支持されており、
   前記カウンタウェイト（４４ａ；４４ｂ）が、前記横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）が前記変位運動（３８ａ；３８ｂ）を行う間に、前記横シーリングステーションベース（２０ａ；２０ｂ）に対して相対的に前記変位運動（３８ａ；３８ｂ）とは逆の方向に移動する補償運動（４６ａ；４６ｂ）を行う
   水平型横シーリングステーション。
2. 前記シーリング工程において、前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）に沿って移動する前記シーリング面（３０ａ；３０ｂ）と、前記搬送方向（１６ａ；１６ｂ）に搬送されている前記フォイルチューブ（１８ａ；１８ｂ）と、の速度差が実質的に補償される前記変位運動（３８ａ；３８ｂ）を前記横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）に行わせるために、駆動および／または制御ユニット（４０ａ；４０ｂ）が設けられている
   請求項１に記載の水平型横シーリングステーション。
3. 前記シーリング工程において、前記横シーリングユニット（２４ａ；２４ｂ）に対し、前記変位運動（３８ａ；３８ｂ）とは逆方向の復帰力（５４ａ；５４ｂ）を作用させるために、エネルギー蓄積ユニット（５０ａ；５０ｂ）が設けられている
   請求項１または２に記載の水平型横シーリングステーション。
4. 前記横シーリングユニット（２４ａ）のシーリング領域（５８ａ）で前記フォイルチューブ（１８ａ）を重力（６０ａ）に抗して支持するために、支持ユニット（５６ａ）が設けられている
   請求項１から３のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション。
5. 変位駆動部（６６ａ）の回転駆動運動（６４ａ）から前記変位運動（３８ａ）を生じさせるために、クランク駆動部（６２ａ）が設けられている
   請求項１から４のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション。
6. 前記変位運動（３８ｂ）を生じさせるために、リニア駆動部（６８ｂ）が設けられている
   請求項１から４のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション。
7. 前記シーリング顎（２６ａ）が、前記横シーリングユニット（２４ａ）に回転可能に支持されているシーリング軸（７０ａ）で支持されている
   請求項１から６のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション。
8. 前記シーリング顎（２６ｂ）が、前記横シーリングユニット（２４ｂ）に支持されているクランク駆動部（１１４ｂ）で支持されている
   請求項１から６のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載の水平型横シーリングステーション（１０ａ；１０ｂ）を備えた
   水平型チューブ製袋機（１２ａ；１２ｂ）。

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