JPH1024502A - 包装機械 - Google Patents

包装機械

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JPH1024502A
JPH1024502A JP9137697A JP9137697A JPH1024502A JP H1024502 A JPH1024502 A JP H1024502A JP 9137697 A JP9137697 A JP 9137697A JP 9137697 A JP9137697 A JP 9137697A JP H1024502 A JPH1024502 A JP H1024502A
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JP
Japan
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packaging machine
sealing
mandrel
machine according
pad
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JP9137697A
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James E Podsiadlo
ゼームス・イー・ポジアドロ
Mark R Kucera
マーク・アール・クセラ
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Elopak Systems AG
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Elopak Systems AG
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートンの複数の重なり合っているパネルを
密封する密封装置に、自動調心とオーバトラベル防止と
の両機能を持たせること。 【解決手段】 マンドレル１４により裏当てしたカート
ン１６の複数の重なり合っているパネル１８を密封する
密封装置２８は、圧力パッド５６を有する加圧装置と、
駆動部材３６とを包含する。エラストマーパッド６２
が、駆動部材３６と加圧装置との間に圧縮して保持され
て、加圧装置が駆動部材３６に対して傾くのを許す。駆
動装置３４が作動して駆動部材３６を伸長せしめ、これ
により圧力パッド５６が付勢され、エラストマーパッド
６２を介してマンドレル１４上の複数の重なり合ってい
るパネル１８に圧力密封係合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、一般には包装機械のマンドレル
により裏当てした、複数の重なり合っている包装材料の
部分を密封する密封装置に関し、更に詳細には、マンド
レルのまわりに装架した、４つの側部を有するカートン
の扁平な端閉鎖部の複数の重なり合っているパネルを密
封する自動調心及びオーバトラベル防止装置に関する。
【０００２】従来、複数の重なり合っている扁平な表面
材料を密封するのに、エラストマー又はゴム若しくは他
の材料から成る種々のフレキシブルなプラテン又は圧力
パッドを用いており、このような要素は前記表面材料に
直接接触してこれらの表面材料を押圧し、これにより材
料厚さの変化に適応している。このような密封装置は、
ＵＳ−Ａ−３，４９３，４５１；ＵＳ−Ａ−４，４３
０，０６９；ＵＳ−Ａ−４，５２９，４７２；ＵＳ−Ａ
−４，７０４，１８３；ＵＳ−Ａ−４，７１５，９２
３；及びＵＳ−Ａ−４，９５２，７７７に開示されてい
る。
【０００３】また、ＦＲ−Ａ−６８６９４２は、ステロ
版のマトリックスを製造するためのプレス、特に液圧作
動型のワーキングテーブル又はプランジャを有するこの
種のプレスを開示している。一例によると、ゴムから成
る矩形状の当接板がプレスヘッドの下側に設けられ、こ
のプレスヘッドは、ガイド上に案内されて液圧ピストン
によりプレスフレーム内を垂直方向に動かされる。当接
板は、その材料のゴムが横に変形するのを防止すると共
に圧力板を形成する堅固な底部を有するフレームによっ
て密接に囲繞されている。このフレームはプレスヘッド
内を垂直方向に滑動可能な複数のねじボルトにより保持
され、これらねじボルトの締付けによって当接板に一定
の初期応力が与えられる。そして、プレスヘッドが下降
されると、圧力板がワーキングテーブル又はその囲いフ
レーム上に載っている構成物又は同種の物に接触する。
ねじボルトより保持されているフレームは、当接板がた
わむ程度まで、押圧作用中上向きに動き、それ自体調心
して、ワーキング面と平行になる。
【０００４】更に、ＵＳ−Ａ−４，６４１，４８２は、
隣接するリーフスプリングによって可動パッケージの通
路に向かって付勢されている熱伝達部材を開示してい
る。
【０００５】更にまた、ＵＳ−Ａ−４，０８４，９９９
は、コイルスプリングが摩擦リムとブラケットに固着し
たスリーブとの間に弾性的に設けられている密封装置を
開示しており、摩擦リムは密封される材料に沿ってころ
がるようになっている。
【０００６】更にまた、ＵＳ−Ａ−４，３０６，４００
は、袋用の連続作動型頂部密封装置を備える包装機械を
開示しており、連続して移動する直立の袋の頂部を加熱
密封する複数の密封ヘッドが連続して回転可能なタレッ
トのまわりに周方向に間隔を置いて設けられ、蒸気が袋
内に導入された後、袋がタレットのまわりに延びる弧状
通路を動くときにこれらの袋を密封するようになってい
る。そして、各密封ヘッドは、一対の加熱密封棒と、こ
れらの密封棒がタレットのまわりを回転するにしたがっ
て密封棒を連続的に下降、閉鎖、開放及びそれから上昇
させるカム作動型アクチュエータとを包含している。各
対の一方の密封棒はテフロン（登録商標）で被覆されて
いる金属棒から成り、一方他方の密封棒は金属板に結合
されているエラストマーパッドから成り、これらの金属
板及びパッドはともにテフロンジャケットで被覆されて
いる。
【０００７】更にまた、ＵＳ−Ａ−４，９３０，２８８
は、プラスチックカップに箔材料で作られたカバーを密
封する加熱可能な密封ヘッドを開示している。この密封
ヘッドは、密封ヘッドと密封しようとするプラスチック
カップとの間の形状及び位置の偏差を補正するＩ形の絶
縁本体上に装架されている。この絶縁本体は、同時に、
密封ヘッドと例えばアミド−イミドポリマーで作られて
いる駆動装置との間を熱絶縁する。駆動力を絶縁本体を
通して伝達するために、絶縁本体の上方縁がその上の駆
動板にボルト止めされていると共に、絶縁本体の下方縁
がその下の密封ヘッドにボルト止めされている。
【０００８】更にまた、ＮＬ−Ａ−８１０４９０１は、
容器の口に密封箔を付着する熱密封ヘッドを開示してい
る。この熱密封ヘッドは熱伝導本体を包含し、この熱伝
導本体に電気加熱素子が取付けられている。また、中空
ボルトが熱伝導本体の垂直穴に上から螺入されていると
共に、この垂直穴を通して昇降棒が延びており、この昇
降棒の下方端は拡大されて、熱伝導本体は昇降棒に対し
て制限された範囲で垂直に動くことができる。昇降棒の
下方端は同心の肩部に結合し、この肩部は昇降棒が持ち
上げられたときに中空ボルトの下方端に当接し、その結
果昇降棒がそれから熱伝導本体を持ち上げる。昇降棒が
熱伝導本体内で一定の距離を越えて引込み可能であるこ
と、また昇降棒と中空ボルトの内側表面との間に利用で
きる広い半径方向隙間が存在するために、密封ヘッドは
多少傾く自由を有し、その結果加圧装置は容器の口に対
して正確な位置をとることができる。この加圧装置は、
上向きに収れんする押圧表面を有する環状の形とするこ
とでき、また熱伝導本体を通して延びる垂直ピンの手段
によって弾性的に取付けることができ、これらのピンは
弾性ディスクに当接するか又はスプリングを受け入れる
ように中空とされている。選択的に、この加圧装置は、
フレキシブルな熱伝導材料から成るディッシュ形のディ
スクとし、その中央部をワッシャ及びねじにより熱伝導
本体に固定することができ、この場合弾性の耐熱リング
及び断熱リングがディッシュ形のディスクと熱伝導本体
との間に挟持される。
【０００９】更にまた、ＵＳ−Ａ−３，２４３，９３４
は、ワイヤーバスケット内に分配されている複数の独立
するカップ形の容器を、フレキシブルで加熱密封可能な
シートでもって、同時に閉じると共に密封する装置を開
示している。この装置においては、手動式のピニオン及
びラック装置が密封ヘッドを前記シート上に下降せしめ
る。この密封ヘッドは、ラックに接続されている水平で
堅固なバックアップ板と、熱によって劣化しない任意適
当な弾性材料例えば発泡ポリウレタンで作られている弾
性クッションと、電気的に加熱されるパッドと、容器の
頂部のまわりに嵌合するようにされたくぼみが形成され
ている金属板とから成っている。
【００１０】更にまた、フレキシブルな包装ラミネート
から切り妻型の頂部を有する形の包装カートンを製作
し、予め組み立てた管状のカートンブランクの複数の底
壁パネルを折り込んで密封することにより底部を形成す
るように処理する包装機械が知られている。このような
包装機械において、ブランクの底部は下向きに押圧され
て密封されるが、ブランクはマンドレルホイールのマン
ドレルによって支持されている。
【００１１】このような包装機械において、押下げ及び
密封する力がマンドレルホイールの心棒及び軸受に伝わ
ってこれらに応力が発生するのを防止するために、ＥＰ
−Ａ−０２４２８０５は次のように設計された装置を提
案している。すなわち、この装置によれば、加圧装置に
より発生した圧縮力は、加圧装置をマンドレルホイール
の心棒に接続するタイロッドにより吸収され、その結果
圧縮力はマンドレルホイールの心棒又は他の囲み要素に
応力を発生させることなしに吸収される。更に詳述すれ
ば、各加圧装置は圧力シャフトを包含し、この圧力シャ
フトはマンドレルホイールに近い方のその一端で圧力板
を支持し、この圧力板は案内要素によって圧力シャフト
に接続されているが、この圧力シャフトから距離を置い
て予圧縮のらせん状の圧縮ばねを用いて所定の力で保持
されている。
【００１２】これに対し、本発明によれば、複数の重な
り合っている包装シート材料の部分を密封する密封装置
を包含し、この密封装置が前記部分を裏当てするマンド
レルと、前記部分をこのマンドレルに対して押圧する加
圧装置と、駆動部材と、この駆動部材と前記加圧装置と
の間の弾性装置と、前記駆動部材及び前記弾性装置を介
して前記加圧装置を付勢して前記重なり合っている部分
に係合せしめる駆動装置とを包含している包装機械にお
いて、前記弾性装置が、前記加圧装置が前記駆動部材に
対して傾くのを許すエラストマーパッドから成ることを
特徴とする包装機械、が提供される。
【００１３】したがって、本発明によれば、包装機械の
密封装置は自動調心とオーバトラベル防止との両方を行
うことができる。
【００１４】自動調心は、特に、利益があるものであ
る。すなわち、最初の段取り（セットアップ）が不正確
で、重なり合っている部分の外向きに面する面が平らに
されないで及び／又は垂直方向に正しく方位が定められ
ないことがあり、このため、加圧装置が重なり合ってい
る部分に所望する圧力とは異なる圧力を加えることがあ
るからである。また、オーバトラベル防止は、特に、マ
ンドレルを包含する密封装置に所望されるものである。
すなわち、最初の段取りが不正確な場合、又は段取りを
変えるような事態が生じた場合、例えば最初の厚さとは
異なる厚さの包装シート材料が包装機械に供給された時
には、包装機械の作動は過負荷の検出によって自動的に
停止され、したがって生産が停止されるか、又は、最悪
の場合には過負荷によって包装機械の種々の部品に損傷
が生じてしまうからである。
【００１５】本発明は、特に、カートンの端閉鎖パネ
ル、とりわけ切り妻型又は扁平型の頂部を有するカート
ンの底部の端閉鎖パネルを密封するのに適用できるもの
である。
【００１６】本発明の好適な実施例によれば、パネル密
封装置は、相互に接続された圧力パッド、バックアップ
板、シム及びカラーの構成要素から成るアセンブリと、
前記カラーに貫通して形成されて前記圧力パッドに向か
って進む開口と、円筒形及び切頭円錐形の壁表面と、こ
の切頭円錐形の壁表面に補形し合って定着した切頭円錐
形の末端セグメントにまで延びる駆動部材と、前記切頭
円錐形の壁表面に対向して前記バックアップ板に形成さ
れたくぼみと、このくぼみの基底壁と前記切頭円錐形の
末端セグメントとの間で圧縮されているエラストマーパ
ッドと、前記駆動部材を駆動し、これにより前記エラス
トマーパッドを介して前記圧力パッドをマンドレル上の
複数の重なり合っている扁平なパネルに圧力密封係合さ
せる駆動装置とを包含する。
【００１７】以下、本発明を明確に理解しまた本発明を
容易に実施できるようにするために、本発明の非限定的
な一実施例について添付図面を参照して詳述する。
【００１８】図１は参照符号１０により総括的に示され
ているカートン成形、充填及び密封機械を示し、この機
械１０は複数の半径方向に延びるマンドレル１４を有す
る割出自在なタレット１２を包含する。熱可塑性プラス
チックスで被覆されている板紙から成るスリーブ状のカ
ートン１６は、時計の４：００時の位置である搭載ステ
ーションＡでそれぞれのマンドレル１４に搭載装置１７
により搭載される。カートン１６を搭載されたマンドレ
ル１４と、そのカートン、すなわちマンドレル１４の端
面２６を越えて延びる複数の端閉鎖パネル１８を有する
カートン１６とは、それから、時計の２：００時の位置
であるプレブレーキングステーションＢに割出しされ、
ここでプレブレーキング装置２０が通常の方法でパネル
１８の折り線を最初にプレブレーキングする。
【００１９】マンドレル１４及びカートン１６は、それ
から、時計の１２：００時の位置である加熱ステーショ
ンＣに割出しされ、ここで加熱装置２２が延びているパ
ネル１８を加熱する。マンドレル１４及びカートン１６
は、それから、時計の１０：００時の位置である折りた
たみステーションＤに割出しされ、ここで折りたたみ装
置２４が加熱されたパネル１８をマンドレル１４の端面
２６に対して折りたたみ、重なり合う縁部分を有する扁
平な形状とする。それから、時計の８：００時の位置で
ある密封ステーションＥで、圧力密封装置２８が扁平状
にされた端閉鎖パネル１８に圧力を加えて、パネル１８
の加熱された重なり合う縁部分を一緒に密封する。
【００２０】マンドレル１４及びカートン１６は、それ
から、時計の６：００時の位置であるステーションＦに
割出しされ、ここでカートン１６はストリッパ３０によ
り取り上げられてコンベア３２上に置かれ、コンベア３
２により参照符号Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ及びＬで示される
更なる下流の充填及び頂部密封作業のために運ばれる。
【００２１】次に図２を参照するに、圧力密封装置２８
は参照符号３４で示されている機械式又は液圧式の駆動
装置を包含し、この駆動装置３４は該駆動装置から延び
て大径の実質的に円筒形のセグメント３８と接続する駆
動スタッド３６を有する。そして、実質的に切頭円錐形
の端末セグメント４０が、この大径のセグメント３８に
形成されている。また、セグメント３８よりもより一層
大きな平らな面４２がセグメント４０に形成されてい
る。これらのセグメント３８及び４０は開口４３を通し
て延び、この開口４３はカラー４８の内部にそれぞれ連
続して形成された円筒形の壁表面４４と切頭円錐形の壁
表面４６とによって画成されている。壁表面４６の切頭
円錐形の形は、カラー４８及びしたがって圧力密封装置
２８が駆動スタッド３６に対して傾くことを許す。セグ
メント３８とセグメント４４との間の形成された溝には
Ｏリング５０が設けられ、このＯリング５０もカラー４
８及びしたがって圧力密封装置２８が駆動スタッド３６
に対して傾くのを許す。カラー４８は、任意適当な方法
例えばねじ（図示せず）によって、バックアップ板５２
にそれらの間にシム５４を介在して固着されている。ま
た、圧力パッド５６が、任意適当な方法によってバック
アップ板５２に固着されている。そして、平らな面５８
が圧力パッド５６の外側端に形成されている。
【００２２】更に、くぼみ６０がバックアップ板５２に
セグメント４０の平らな端面４２と直接対面して形成さ
れている。そして、適当なエラストマー材料例えばウレ
タンで形成されたディスク状のパッド６２が、平らな端
面４２とくぼみ６０の底部との間に、組立て状態で多少
圧縮されて設けられている。シム５４の厚さは、パッド
６２の所望する圧縮を与えるように選択されるが、必要
に応じて生産の運転間において変えることができるもの
である。
【００２３】次に作用について説明する。圧力パッド５
６の平らな面５８が、端セグメント３８，４０及びエラ
ストマーパッド６２を有する駆動スタッド３６により伸
長されて、カートンの重なり合っているラミネートの縁
部分、すなわち、マンドレル１４のまわりに装架したカ
ートン１６の端パネル１８に係合し、これらの端パネル
１８を圧力面５８とマンドレル１４の端面２６との間で
圧搾する。そして、セグメント３８とカラー４８との間
の隙間のため及び表面４０及び４６の上向きに広がる形
状のために、圧力密封装置２８は駆動スタッド３６に対
して傾くことができ、これにより圧力密封装置自体を圧
搾したパネル１８の方位に適合させることができる。セ
グメント４０はバックアップ板５２又はシム５４に接触
することはなく、その結果駆動力のすべてがパッド６２
を通して弾性的に伝達される。
【００２４】エラストマーパッド６２は、多少予圧縮さ
れて、所定の硬さを有しているので、次に述べるような
働きをなす。すなわち、（１）駆動装置３４がオーバト
ラベルするのを防止する装置として機能する；また、
（２ａ）カートン底部の端閉鎖部の外側表面の種々の部
分のいかなる突出差に対しても、（２ｂ）連続するカー
トンのパネル１８のいかなる厚さの差に対しても、（２
ｃ）圧力パッド５６の最初のいかなる正しくない段取り
に対しても、及び／又は（２ｄ）それに伴い圧力パッド
５６が所定の位置から外れて例えばその縁によるいかな
る干渉に対しても、（２）圧力パッド５６及びそれに関
連するバックアップ板５２とカラー４８が自動調心する
ことを許す。このようにパッド６２を多少予圧縮するこ
との利点は、ユーザが複数の重なり合っているパネルに
加える実際の圧力の値を決定することを良好にできるこ
とにある。また、コイル又はリーフスプリングの使用に
代えてエラストマーパッドを使用することの利点は、圧
縮に対して同じ程度の抵抗によってより一層コンパクト
にすることができることにある。
【００２５】以上本発明の一実施例を図示し詳述したけ
れども、本発明はこれに限定されず種々の変形が可能な
ものである。例えば、本発明は図１のステーションＫで
のカートンの頂部密封にも適用できるものであり、この
場合にあっては、複数の重なり合っている頂部パネルは
２つのジョー間で圧搾されるので、圧力密封装置２８に
相当するジョー及び駆動装置が２つのジョーの一方の代
わりに設けられ、他方のジョーがマンドレルを構成する
ようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるカートン成形、充填及び密
封機械、特にそのタレット部分を横から見て略図的に示
す斜視図である。
【図２】図１の線２−２の面に沿ってかつ矢印の方向か
ら見た部分を拡大して詳細に示す断面図である。
【符号の説明】
１０ カートン成形、充填及び密封機械 １２ タレット １４ マンドレル １６ カートン １７ 搭載装置 １８ 端閉鎖パネル ２０ プレブレーキング装置 ２２ 加熱装置 ２４ 折りたたみ装置 ２６ マンドレルの端面 ２８ 圧力密封装置 ３０ ストリッパ ３２ コンベア ３４ 駆動装置 ３６ 駆動スタッド ３８ セグメント ４０ セグメント ４２ 平らな面 ４４ 円筒形の壁表面 ４６ 切頭円錐形の壁表面 ４８ カラー ５０ Ｏリング ５２ バックアップ板 ５４ シム ５６ 圧力パッド ５８ 平らな面 ６０ くぼみ ６２ エラストマーパッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の重なり合っている包装シート材料の
    部分（１８）を密封する密封装置（１４，２８）を包含
    し、この密封装置（１４，２８）が前記部分（１８）を
    裏当てするマンドレル（１４）と、前記部分（１８）を
    このマンドレル（１４）に対して押圧する加圧装置（５
    ２，５６）と、駆動部材（３６）と、この駆動部材（３
    ６）と前記加圧装置（５２，５６）との間の弾性装置
    （６２）と、前記駆動部材（３６）及び前記弾性装置
    （６２）を介して前記加圧装置（５２，５６）を付勢し
    て前記重なり合っている部分（１８）に係合せしめる駆
    動装置（３４）とを包含している包装機械において、前
    記弾性装置（６２）が、前記加圧装置（５２，５６）が
    前記駆動部材（３６）に対して傾くのを許すエラストマ
    ーパッド（６２）から成ることを特徴とする包装機械。
  2. 【請求項２】請求項１記載の包装機械において、前記エ
    ラストマーパッド（６２）が前記駆動部材（３６）と前
    記加圧装置（５２，５６）との間で実質的に永久に圧縮
    されている状態である包装機械。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載の包装機械において、
    前記加圧装置（５２，５６）がハウジング装置（４８，
    ５２）と、このハウジング装置（４８，５２）に設けら
    れて内部に前記駆動部材（３６）が延びる開口（４３）
    とを包含し、前記ハウジング装置（４８，５２）が前記
    エラストマーパッド（６２）及び前記駆動部材（３６）
    の近接端部分（３８）を受け入れている包装機械。
  4. 【請求項４】請求項３記載の包装機械において、前記ハ
    ウジング装置（４８，５２）の内部表面（４６）と前記
    駆動部材（３６）の端部分（３８）の表面（４０）とが
    互いに接触して、前記端部分（３８）が前記ハウジング
    装置（４８，５２）に対して前記マンドレル（１４）か
    ら離れる動きを制限し、これら表面（４０，４６）の一
    方が前記マンドレル（１４）に向かって広がる形状であ
    る包装機械。
  5. 【請求項５】請求項４記載の包装機械において、前記表
    面（４０，４６）の他方が前記表面（４０，４６）の一
    方に補形し合う形状であって前記マンドレル（１４）に
    向かって広がっている包装機械。
  6. 【請求項６】請求項３〜５のいずれか一項に記載の包装
    機械において、前記開口（４３）の円筒形の環状表面
    （４４）と前記駆動部材（３６）の円筒形の環状表面と
    の間に隙間が存在し、これにより前記ハウジング装置
    （４８，５２）が前記駆動部材（３６）に対して傾くこ
    とができ、また前記密封装置（１４，２８）が、前記駆
    動部材（３６）を取り囲みと共に前記隙間を埋めて前記
    ハウジング装置（４８，５２）が前記駆動部材（３６）
    に対して傾くのを許すリング（５０）を包含している包
    装機械。
  7. 【請求項７】請求項６記載の包装機械において、前記リ
    ング（５０）がＯリングシールである包装機械。
  8. 【請求項８】請求項３〜７のいずれか一項に記載の包装
    機械において、前記密封装置（１４，２８）が、更に、
    前記ハウジング装置（４８，５２）の第１の部品（４
    ８）と第２の部品（５２）との間に介装されて前記エラ
    ストマーパッド（６２）の所定の初期圧縮を設定するシ
    ム（５４）を包含している包装機械。
  9. 【請求項９】請求項３〜８のいずれか一項に記載の包装
    機械において、前記ハウジング装置（４８，５２）がバ
    ックアップ板（５２）とカラー（４８）とを包含し、前
    記開口（４３）が前記カラー（４８）を貫通して形成さ
    れて前記駆動部材（３６）の端部分（３８）を受け入
    れ、またくぼみ（６０）が前記バックアップ板（５２）
    に形成されて、前記エラストマーパッド（６２）がこの
    くぼみ（６０）の基底壁と前記端部分（３８）との間に
    閉じ込められている包装機械。
  10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれか一項に記載の包
    装機械において、前記エラストマーパッド（６２）がウ
    レタンで形成されている包装機械。
JP9137697A 1996-03-29 1997-03-27 包装機械 Pending JPH1024502A (ja)

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