JP7495208B2 - 包装機のジョーアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、スナック食品の袋などの製品の袋を製造する包装機用のジョーアセンブリに関する。

包装機は、袋材を筒状の形態で受け取る。包装される製品が筒状袋材の内部に供給され、次いで包装機が筒状袋材を横方向に封止及び切断して製品の袋を形成する。筒状袋材は、包装用フィルムが帯状の形態で供給されるフォーマーショルダーによって形成される。フォーマー及び包装機は、特許文献１－１９に記載されている。

フォーマーショルダーによって提供される筒状材料は、長手方向に封止される。この機能は、筒状袋材をその長手方向に重なり合う縁に沿って加熱すること及び重なり合う長手方向の端に圧力を加えることによって行われる。

フォーマーの上には、フォーマーショルダーに向かって延びるシュートに製品のバッチを供給する計量機が配置されている。

筒状袋材は、フォーマーショルダーを通過し、長手方向に封止され、次いで包装機に供給される。これが行われている間、筒状袋材の長さに沿って散在している製品からなる製品のバッチが計量器によって筒状袋材の内部に供給される。フォーマーショルダーの下で且つ包装機の上に、フィルム駆動アセンブリが配置される。フィルム駆動アセンブリは、筒状袋材と係合して帯状材料にフォーマーを通過させ、筒状袋材を下の包装機に供給する。一般的に、フィルム駆動アセンブリは、筒状袋材を所望の速度で駆動する一対の従動ベルトを含む。ローラーを使用することもできる。包装機は、少なくとも一対の回転駆動されるジョーを含み、ジョーは、フィルム駆動アセンブリによって決定される筒状袋材の速度と一致する周速度を（筒状袋材と係合したときに）有する。

特にスナック食品に関して、スナック食品を縮小サイズの袋で提供する傾向及び圧力がある。小さい袋は再梱包され、必ずしもそうとは限らないが、通常大きい袋に入っている。すなわち、小さい袋は、消費者に個々の一人分を提供する。

上述の包装機は、各シャフト上に取り付けられた２つのジョーを有し、シャフトを３６０°回転させるごとに２つの袋が製造される。各ジョーのシール面は、シャフトの回転軸から約１００ｍｍの距離だけ離れている。

上述のようなジョーアセンブリでは、すなわち、ジョーのシール面が回転軸から約１００ｍｍだけ離間していると、それらが大きいサイズの袋を製造するのに最も適しており、大きいサイズの袋を製造するように設計されているという欠点を有し、したがって、それらは小さい袋を高い生産速度で製造するのにはあまり適していないという欠点を有する。特に、ジョーが変化する速度プロファイルを有する場合、ジョーは、筒状袋材と係合する前及び筒状袋材と係合した後に加速及び減速される必要があり、一方、筒状袋材とシール接触しているとき、ジョーは筒状袋材と同じ速度で移動する必要がある。この速度の変化、したがって加速度は、慣性力に関して問題が生じる。

米国特許第４９１０９４３号明細書 米国特許第５６２２０３２号明細書 米国特許第４６６３９１７号明細書 米国特許第６６５５１１０号明細書 米国特許第７１５９３７６号明細書 米国特許第７６００６３０号明細書 米国特許第７３８３６７２号明細書 米国特許第４７５３３３６号明細書 米国特許第７１２４５５９号明細書 米国特許第７４１５８０９号明細書 米国特許第７１５２３８７号明細書 米国特許第７４７２５２８号明細書 オーストラリア特許出願第２０１２２５８４０３号明細書 オーストラリア特許出願第２０１２２５８４号明細書 オーストラリア特許出願第２０１２２５８４９７号明細書 オーストラリア特許出願第２０１２２０１４９４号明細書 オーストラリア特許出願第２０１２２０１５９５号明細書 オーストラリア特許出願第２０１１３６０１３８号明細書 国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０５２７５４号

本発明の目的は、上記の欠点の少なくとも１つを克服するか又は実質的に改善することである。

本明細書には、包装機のジョーアセンブリであって、
平行でありかつ横方向に離間している一対の駆動シャフトと、
ジョーが協働する対で配置されるように各シャフトに取り付けられた少なくとも１つのシールジョーと
を含み、
各駆動シャフトは長手方向軸を有しかつそれぞれの軸を中心に繰り返し３６０°回転し、
一対の駆動シャフトは反対方向に回転し、
各シールジョーは下方に移動する筒状袋材と係合して筒状袋材に横方向シールを形成するシール面を有し、
各シール面はそれぞれの回転軸から８５ｍｍより小さい半径だけ離間している、ジョーアセンブリが開示されている。

好ましくは、各シール面は、その回転軸から６５ｍｍより大きいが８５ｍｍより小さい半径だけ離間している。

好ましくは、各シール面は、それぞれの軸から８０ｍｍより小さいが７０ｍｍより大きい半径だけ離間している。

好ましくは、各シール面は、その回転軸から約７６ｍｍの距離だけ離間している。

好ましくは、長手方向軸は概ね水平である。

好ましくは、シールジョーは筒状袋材と係合しているときに下方に移動している。

好ましくは、ジョーアセンブリは、シールジョーが筒状袋材と係合する前に協働する対の扱きバーが筒状袋材を扱くように、各シールジョーと動作可能に関連付けられた扱きバーを含む。

好ましくは、ジョーアセンブリは、各シールジョーと動作可能に関連付けられた閉鎖バーであって、シールジョーが筒状袋材とシール接触しているときに筒状袋材を閉じるように対で協働する閉鎖バーを含む。

好ましくは、扱きバー及び閉鎖バーは、筒状袋材と接触しているときに下方に移動する。

添付の図面を参照しながら本発明の好ましい形態を例として説明する。
包装機のジョーアセンブリの概略等角図である。 図１のジョーアセンブリの概略端面図である。

添付の図面には、包装機のジョーアセンブリ１０が概略的に描かれている。

包装機は、ジョーアセンブリ１０によって横方向に封止されかつ横方向に切断されてスナック食品の袋１２を形成する筒状袋材１１をジョーアセンブリ１０に供給するフィルム駆動アセンブリの下に位置する。筒状袋材１１は、下方向１３に送られる。

フィルム駆動アセンブリは、筒状袋材１１に縦方向シールを形成するシールバーを含み、ジョーアセンブリ１０は、各袋１２に対して横方向シールを形成する。

フィルム駆動アセンブリの上に位置するのは、筒状袋材１１を帯状の形態で受け取るフォーマーであり、フォーマーは、帯状袋材を受け取り、筒状袋材１１を形成する。フォーマーの上に位置するのは、フォーマーの中央開口部を通して製品のバッチを筒状袋材１１の内部に供給する計量機である。

ジョーアセンブリ１０は、反対の回転方向１６及び１７に駆動される一対のシャフト１４及び１５を含む。各シャフト１４又は１５は、そのそれぞれの長手方向の回転軸１８又は１９の周りで繰り返し３６０°回転駆動される。軸１８及び１９は概ね水平である。

シャフト１４及び１５は、概ね平行でありかつ横方向に間隔を置いて配置され、実質的に同一の広がりを有する。

各シャフト１４／１５に固定されているのは駆動ギア２０であり、ギア２０はシャフト１５及び１６を反対の回転方向１６／１７に駆動する。

ギア２０の一方に固定されているのは、駆動プーリー２３の周りに延びる駆動ベルト２２に係合されているプーリー２１である。

プーリー２３はギアボックス２４によって駆動され、ギアボックス２４はサーボモータ２５によって駆動される。

サーボモータ２５は、その動作に関してコントローラ（コンピュータ）２６によって調節されている。コントローラ２６は、上述のフィルム駆動アセンブリ及び計量機の動作を調節する。

各シャフト１４／１５には一対のシールジョー２７又は２８が取り付けられている。各ジョー２７は、筒状袋材１１に横方向シールを形成するために、筒状袋材１１と係合するようにジョーの対応する１つ２８と動作可能に関連付けられる。筒状袋材１１と係合しているとき、ジョー２７及び２８は、筒状袋材１１と同じ速度で方向１３において下方に移動している。

筒状袋材１１と係合しているとき、ジョー２７／２８は筒状袋材１１と同じ速度で移動している。しかしながら、筒状袋材１１と係合していないとき、シャフト１４及び１５は、ジョー２７／２８が筒状袋材１１との係合の間にできるだけ迅速に動くように変化する角速度で駆動され、それによって袋１２のより大きな生産速度を可能にする。

この実施形態では、各シャフト１４／１５は一対のジョー２７／２８を有する。しかしながら、別の実施形態では、各シャフト１４／１５それぞれに取り付けられた少なくとも１つのジョー２７／２８がある。

各ジョー２７／２８は、加熱された端面２９を有し、筒状袋材１１と係合して筒状袋材１１に横方向シールを形成する。図示されていないのは、袋１２を形成するために横方向シールに隣接して筒状袋材１１を切断する各ジョー２７／２８に取り付けられたブレードである。その点に関して、袋１２が切断されるときに、形成される袋１２は端部シールを有し、一方次の袋は下端シールを有するように、面２９はそれぞれ、ブレードの両側で横方向シールの一部を形成する準表層に配置される。

各ジョー２７／２８内に取り付けられているのは、面２９が横方向シールを形成するようにジョー２７／２８を加熱する加熱素子３０である。

各面２９は、それぞれの軸１８／１９から半径３１だけ離間している。すなわち、各面２９はそのそれぞれの軸から所定の距離だけ離間している。

好ましくは、半径は８５ｍｍより小さいが６５ｍｍより大きい。

別の好ましい形態では、半径３１は８０ｍｍより小さいが７０ｍｍより大きい。

最も好ましくは、半径３１は約７６ｍｍである。

上述のような半径３１を有することにより、ジョー２７／２８によって生じる慣性力が大幅に減少する。これにより、袋１２の生産速度を速めるために、ジョー２７／２８をより迅速に加速し、その後で減速することができる。

各シールジョー２７／２８と動作可能に関連付けられているのは、扱き閉鎖アセンブリ３２である。

各アセンブリ３２は、一対の閉鎖バー３４及び一対の扱きバー３５を支持する一対の取り付けアーム３３を含む。

閉鎖バー３４は対向する対３４で配置され、扱きバー３５は協働する対３５で配置される。

各シールジョー２７／２８が筒状袋材１１に接近すると、バー３４及び３５が筒状袋材と係合して筒状袋材を扱いて筒状袋材を閉じ、ジョー２７／２８によって形成されるこのシール内に製品が配置されないようにする。

詳細には、扱きバー３５は、筒状袋材１１に沿って下方に移動し、形成している袋１２の下端に向かって筒状袋材を移動し、それによってシール内に位置し得る製品を除去する。閉鎖バー３４は、扱きバー３５の上方で筒状袋材１１と係合して筒状袋材１１を閉じ、供給される次のバッチによって封止される領域に製品が入らないようにする。

好ましくは、扱きバー３５の各々は、面２９を筒状袋材１１との意図しない接触から隔離するのを助けるために筒状袋材１１に隣接して配置された保護物４５を有する。

バー３４／３５の各々は、アーム３６／３７の端部に取り付けられ、各アーム３６／３７は、回転軸１８／１９と概ね平行な軸を中心とする角運動のためにアーム３３に旋回可能に取り付けられる。扱きバー３５を支持するアーム３６は、ばね３８によってシャフト１４及び１５に対して所定の位置に付勢されている。

また、バー３４／３５の各々は、カムトラック４１／４２と動作可能に関連付けられた端部突起３９／４０を有し、バー３４／３５を筒状袋材１１との適切な係合のために位置決めする。

上述のバー３４／３５の動作中、扱きバー３５は筒状袋材１１と係合し、筒状袋材１１よりも大きい下向き速度を有し、それによって筒状袋材１１に沿って下方に移動し、筒状袋材１１を「扱く」。「扱き」機能は単に、筒状袋材１１の内部に供給された製品が形成される横方向シールから離れるように下方に移動すること確実にすることを伴う。

閉鎖バー３４は、筒状袋材１１と係合して筒状袋材１１を閉じ、次に続くバッチの製品が形成されるシール領域に入らないようにする。筒状袋材と係合しているとき、バー３４は下方に動いている。

Claims (17)

1. 包装機のジョーアセンブリであって、
   平行でありかつ横方向に離間している一対の駆動シャフトと、
   シールジョーが協働する対で配置されるように各駆動シャフトに取り付けられた少なくとも１つのシールジョーと
   を含み、
   各駆動シャフトは、長手方向軸を有しかつそれぞれの軸を中心に繰り返し３６０°回転し、
   前記一対の駆動シャフトは反対方向に回転し、
   各シールジョーは、下方に移動する筒状袋材と係合して筒状袋材に横方向シールを形成するシール面を有し、
   各シール面は、それぞれの回転軸から８５ｍｍより小さい半径だけ離間し、
   前記ジョーアセンブリは、前記シールジョーが前記筒状袋材と係合する前に協働する一対の扱きバーが前記筒状袋材を扱くように、各シールジョーと動作可能に関連付けられた扱きバーを含み、
   前記扱きバーの各々は、前記扱きバーの長さ方向に沿って前記扱きバーに取り付けられた保護物を有し、前記保護物は前記扱きバーと共に移動し、前記保護物は、前記扱きバーが前記筒状袋材を扱く際に、前記筒状袋材に隣接して配置されて前記筒状袋材との意図しない接触から各シール面を隔離するのを助ける、ジョーアセンブリ。
2. 各シール面は、その回転軸から６５ｍｍより大きく８５ｍｍより小さい半径だけ離間している、請求項１に記載のジョーアセンブリ。
3. 各シール面は、そのそれぞれの軸から８０ｍｍより小さいが７０ｍｍより大きい半径だけ離間している、請求項２に記載のジョーアセンブリ。
4. 各シール面は、その回転軸から約７６ｍｍの距離だけ離間している、請求項３に記載のジョーアセンブリ。
5. 前記長手方向軸は概ね水平である、請求項１に記載のジョーアセンブリ。
6. 前記シールジョーは、前記筒状袋材と係合しているときに下方に移動している、請求項１に記載のジョーアセンブリ。
7. 前記ジョーアセンブリは、各シールジョーと動作可能に関連付けられた閉鎖バーであって、前記シールジョーが前記筒状袋材とシール接触しているときに前記筒状袋材を閉じるように対で協働する閉鎖バーを含む、請求項１に記載のジョーアセンブリ。
8. 前記扱きバー及び前記閉鎖バーは、前記筒状袋材と接触しているときに下方に移動する、請求項７に記載のジョーアセンブリ。
9. 前記長手方向軸は概ね水平である、請求項３に記載のジョーアセンブリ。
10. 前記シールジョーは、前記筒状袋材と係合しているときに下方に移動している、請求項３に記載のジョーアセンブリ。
11. 前記ジョーアセンブリは、各シールジョーと動作可能に関連付けられた閉鎖バーであって、前記シールジョーが前記筒状袋材とシール接触しているときに前記筒状袋材を閉じるように対で協働する閉鎖バーを含む、請求項３に記載のジョーアセンブリ。
12. 前記扱きバー及び前記閉鎖バーは、前記筒状袋材と接触しているときに下方に移動する、請求項１１に記載のジョーアセンブリ。
13. 前記シールジョーは、前記筒状袋材と係合しているときに下方に移動している、請求項５に記載のジョーアセンブリ。
14. 前記ジョーアセンブリは、各シールジョーと動作可能に関連付けられた閉鎖バーであって、前記シールジョーが前記筒状袋材とシール接触しているときに前記筒状袋材を閉じるように対で協働する閉鎖バーを含む、請求項５に記載のジョーアセンブリ。
15. 前記扱きバー及び前記閉鎖バーは、前記筒状袋材と接触しているときに下方に移動する、請求項１４に記載のジョーアセンブリ。
16. 各シール面は、その回転軸から約７６ｍｍの距離だけ離間している、請求項１５に記載のジョーアセンブリ。
17. 前記長手方向軸は概ね水平であり、
    前記シールジョーは、前記筒状袋材と係合しているときに下方に移動しており、
    前記ジョーアセンブリは、各シールジョーと動作可能に関連付けられた閉鎖バーであって、前記シールジョーが前記筒状袋材とシール接触しているときに前記筒状袋材を閉じるように対で協働する閉鎖バーを含み、
    前記扱きバー及び前記閉鎖バーは、前記筒状袋材と接触しているときに下方に移動する、請求項１６に記載のジョーアセンブリ。

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