JPS6330203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯状またはシート状の材料の処理装置
であつて、処理装置の基台上に支持されて不作動
位置および作動位置の間を移動できる処理ジヨー
を有し、このジヨーによつて担持された加工工具
が材料に対して位置されるような処理装置に関す
る。

例えば紙、プラスチツクあるいはこれらの材料
の組合せである帯状またはシート状の材料は、
箱、ケースおよびコンテナーのような種々の型式
の包装体を製造する包装工業分野にてしばしば使
用されている。通常、このような平らな出発材料
を所望の型式の包装体に変形させることは包装機
械の助けを借りて行われるが、包装機械は包装体
を製造するだけでなくしばしば所望の内容物を詰
める。包装機械において材料は処理通路に沿つて
送られ、これに沿つて材料は多くの処理ステーシ
ヨンを通過されるのであり、処理ステーシヨンに
おいて材料は例えばパンチ加工、切断、折畳ある
いはシールのような様々な方法で処理される。

周知の包装機械は、例えばミルクのような液体
内容物用の返却のきかない包装体をラミネート材
料の帯材で製造しており、この帯材は紙の中央キ
ヤリヤ層を含み、その両側面が同質の熱可塑性材
料でカバーされている。最初は平たい材料の帯材
が個々に充填されたコンテナーになされるのであ
つて、帯材は包装機械を通して実質的に垂直方向
の下方へ移動される際、帯材の長手方向両縁を互
に結合され水密状態に封止されて連続的に管形状
とされる。充填された管部材の底端部において
は、ジヨー部材がシール形成、形状形成および管
部材から個々の包装コンテナーを切断するために
備えられている。更に詳しくは、この管部材は横
方向のゾーンにて同一距離につきシールされ、充
填された管部材は密着した一連の液体充填包装コ
ンテナーに分けられる。この横方向シールゾーン
において切断の助けを得て、包装容器は然る後互
いから離され、個々の包装コンテナーが生産され
る。この包装コンテナーは例えば平行六面体のよ
うな特に望まれる形状になす目的で成形工程を課
せられ得る。

上述の横方向シール、切断は成形と同様に処理
ジヨーの助けによつて行われる。これらの処理ジ
ヨーは管状包装材料帯材の両側に配置してあり、
対となつて作動するようになつている。これらの
処理ジヨーは作動位置と不作動位置の間を動く。
作動位置において、処理ジヨーの加工面は包装材
料の管に係合し、それを平らにすると同時に例え
ば横方向シールのような所望の加工を行う。この
加工を行なつた後、ジヨーは包装材料管部材から
離れた不作動位置へ動かされ、この管部材をジヨ
ーの間で自由に進めることができる。

従来は、これら可動ジヨーの中に駆動ユニツト
が組込んであり、駆動ユニツトが作動すると、そ
れによつて生じた反作用力がジヨーを支えている
軸や軸受に伝わる。したがつて、ジヨーおよびそ
れを支えている軸、軸受にこの反応用力に耐える
強度を与えるにはこれらの構成要素の寸法を大き
くしなければならず、したがつて、ジヨーおよび
それに関連した構成要素の占有すべき空間が大き
くなり、装置全体の寸法も大きくせざるを得なく
なる。これは製造コストの低減を計る点でも不利
である。

このような欠点を解決すべく、本発明の目的は
処理ジヨーおよびその支持部が加工作動時に高ま
る大きな力を受けないように設計した帯状または
シート状の材料の処理装置を提供することにあ
る。

この目的を達成すべく、本発明は、不作動位置
と作動位置の間を移動できるように基台に支持さ
れた処理ジヨーを包含し、この処理ジヨーが担持
している加工工具を帯状またはシート状の材料と
係合させるようになつている帯状またはシート状
の材料の処理装置において、加工工具が処理ジヨ
ーに可動状態で連結してあり、また、この加工工
具が軸線方向に移動できるように処理ジヨーに支
持された力伝達用の軸を備えており、処理ジヨー
が作動位置にあるときにこの力伝達用軸が処理ジ
ヨーの前部に担持されている加工工具を基台に連
結した駆動部材に連結すると共に駆動部材の前方
においてまつすぐに位置し、駆動部材と軸線方向
に整合することを特徴とする処理装置を提供す
る。

こうして、本発明によれば、基台すなわち機械
のフレーム内に駆動部材を設置し、この駆動部材
からの力を力伝達用軸を介して加工工具に伝える
ので、加工作動時に行動部材によつて生じたいか
なる反作用力も処理ジヨーには伝達されず、処理
ジヨーは単に加工工具を作動位置と不作動位置と
の間で動かすだけでよく、構造簡単、小型であつ
てもよく、処理ジヨーおよびそれの支持部の占有
面積を小さくでき、装置全体の寸法も小さくで
き、製造コストの低減も可能となる。

本発明の好ましい実施例によれば、力伝達用軸
が加工工具に強固に連結してあり、また、加工工
具はもどしばねによつて引つ込んだ不作動位置に
押圧されている。この構造によれば、加工工具は
駆動部材によつて作動されていないときに引つ込
んだ位置へ確実に戻される。

本発明の他の好ましい実施例では、さらに、駆
動部材はピストン・シリンダ・ユニツトで構成さ
れている。

本発明のさらに他の好ましい実施例では、作動
位置にある処理ジヨーは包装材料の反対側に位置
する対向した別の処理ジヨーと整合した位置にあ
る。

本発明のまたさらに別の好ましい実施例では、
処理ジヨーは回動可能に支持され、その回転軸線
が帯状またはシート状の材料の長手方向に対して
直角であることを特徴とする。ジヨーの回転軸線
のこの向きにより、ジヨーが不作動位置から作動
位置へ回動するとき、ジヨーの加工面が帯状また
はシート状の材料と同じ方向に動かされ、材料上
でのジヨーの加工面の連続的な位置決めが可能と
なる。

本発明のまたさらに別の好ましい実施例では、
さらに、作動位置においてジヨーがその後部に配
置した固定伝達部材を介して基台と係合すること
を特徴とする。これらの伝達部材はこのジヨーが
材料の反対側に対向したジヨーと協働した際に受
ける反作用力を完全に吸収する。

本発明による装置は特に、本発明による装置を
含む包装機械における成形工程を示す添付図面を
参照してさらに詳しく説明される。

帯状包装材料の帯を個々に液体を充填した包装
容器に変形する方法が第１図に示される。本発明
による装置は本方法によつて包装を行う包装機械
に特に利用できるものであり、それ故、本発明
は、帯状またはシート状の材料を加工ジヨーによ
つて処理するような他の方法または機械におい
て、本発明による装置を使用していないような包
装機械においても使用するように設計されたもの
として説明される。

第１図に概略的に示す方法において、帯状包装
材料１は包装材料ロール２から包装機械（図示せ
ず）に供給される。ロール２は機械内で自由回転
するように吊持される。包装材料の帯は薄層を重
ねた型式のものであり、例えば紙または発泡プラ
スチツクの中央担持層を含む。この中央担持層は
両面を熱可塑性材料で被覆される。熱可塑性材料
は加熱とこれに引続く押圧すること、すなわち加
熱シール法として知られる処理によつて材料をシ
ールすることを可能にする。ある場合には、帯材
料はさらに他の層、例えばアルミニウムホイルを
含む。しかしながら上記のシール方法を可能にす
るためには帯材料の外層は熱可塑性材料から構成
されていなければならない。

自由回転する包装材料ロール２から包装材料の
帯１はガイドロール３の方に上方に移動する。包
装材料の帯はロール３を越えて通過し、その後機
械を通つて実質的に下方に移動するようになつて
いる。ガイドロール３から下方の走行路におい
て、包装材料の帯１は管状部分を形成するように
環状に配置された自由回転する成形ロールによつ
て変形される。成形ロールは包装材料の帯の２つ
の長手方向の縁部を互に接近させ、これらの縁部
が最終的に重なり合い、包装材料の帯に沿つて走
行する長手方向の接合部に合体される。互に重な
り合う２つの帯の縁部のシールは成形ロール４の
下方に配置された接合装置５によつて行われる。
接合装置５は帯の縁部に沿つて形成されたシール
ゾーンにおいて包装材料の熱可塑性の外層を加熱
し、軟化状態まで加熱された材料の縁部を共に押
圧して液密シールを形成するようになつている。
シールの後、今や液密となされた包装材料チユー
ブの底端部は所望の内容物で充填される（もちろ
ん、このためには包装材料管の底短部が横方向に
シールされることが必要であり、そのための機械
が作動しているものとここでは仮定される）。内
容物、例えばミルクが容器６からフイラーパイプ
７を経由して包装材料チユーブに供給される。フ
イラーパイプ７は未だにシールの完了していない
包装材料管の上端部の内部に延在する。レベル監
視装置（図示せず）によつて内容物の供給は制御
され、内容物のレベルは接合工具５の下方の所定
位置に常に一定に保持される。

本発明による装置は接合工具５の下方に配置さ
れる。参照符号８によつて指示される本装置は、
内容物のレベル以下に配置されると共に、連続的
に内容物を充填され続けている包装材料チユーブ
の部分において作動する。包装材料チユーブは往
復運動するレバーの形をした給送機素（図示せ
ず）によつて本装置を通つて下方に送られる。レ
バーは本装置の上方に配置された吸入パドを供え
ている。本装置は横方向のゾーンにおいて包装材
料を両側から等距離だけ押圧する。このゾーンに
おいて、包装材料チユーブ壁が互に液密にシール
され、内容物で充填された実質的にクツシヨン形
状容器が製造される。本発明による装置は横方向
のシールゾーンを切断することによつて容器９を
互から切離すようになつており、この際、容器が
完成され、通常のコンベヤー１０の助けによつて
機械から取除かれる。

従来の包装機械に本発明による装置を使用して
包装容器を製造する方法を概略的に説明して来た
が、以下に、本発明の主要目的の好ましい具体例
の機能および設計について第２図および第３図を
参照して説明する。これらの図は本装置を側部か
ら部分的に断面で示し（第２図）、また頂部から
（第３図）示したものである。

本装置の基台の２つの部材１１および１２が第
２図に示される。これらの部材は第３の基台部材
１３によつて互に対しまた本装置の他の部分と連
結されている。基台部材１１および１２は互から
若干距離を置いて配置され、これらの部材の間
に、部分的に圧縮された包装材料チユーブ１が通
過する。フイラーパイプ７の底端部はチユーブの
上端部に配置されている。２つの可動な処理ジヨ
ー１４および１５は２つの基台部材１１および１
２の間に配置される。これらのジヨーは基台部材
１３に支持されたシヤフト１６および１７によつ
て枢支される。シヤフト１６および１７は歯車、
カムまたはハイドロ式駆動部材のような駆動機素
（図示せず）に連結される。これらの駆動機素は
第２図および第３図に示す加工位置すなわち作動
位置と、点線によつて示され、第２図に示す非作
動位置との間で、シールジヨー１４および１５を
作動する。

処理ジヨー１４および１５の両方は加工面を含
む。ジヨーの作動位置において、これらの加工面
は圧縮された包装材料チユーブ１の両側に互に向
い合うように一線に配置される。ジヨーの加工面
は平に成形された材料チユーブの巾を若干越える
巾（材料チユーブの移動方向に垂直な方向の巾）
を有する。処理ジヨー１４の加工面は、ジヨーの
全巾にわたつて延在する加工工具、すなわち中央
部に配置された切断工具１８と、細長い加熱工具
１９とを含む。加熱工具１９は、ジヨーの全巾に
わたつて延在する電気抵抗部材を両面に固定され
ている。加熱工具１９は導電体２０によつて電流
源に連結される。導伝体２０は加熱工具１９から
処理ジヨー１４を通り、ジヨーと、これに取付け
られた電流収集装置２１とを担持するシヤフト１
６を経由して、包装機械にまたは別個に取付けら
れた電流源まで走行する。

切断工具１８は圧縮された包装材料チユーブ１
の方向にジヨーの平面内で可動であると共にシヤ
フト２３によつてジヨーの端部まで移動される。
シヤフト２３はフランジ２２を備え軸線方向に移
動可能である。らせん圧縮ばね２４はシヤフト２
３の回りに取付けられる。ばね２４はシヤフト２
３を包装材料チユーブから軸線方向に離れるよう
に動かすようになされている。ジヨー１４の作動
位置において、シヤフト２３の自由端部はハイド
ロ式ピストンおよびシリンダーユニツト２５のピ
ストンロツド２６の端部に当接するように示され
る。さらに処理ジヨーの後部において、２つの固
定された伝達機素２７が設けられており、この機
素２７はジヨーの作動位置において基台部材１１
に当接する。

処理ジヨー１５は細長い圧縮工具２８の形をし
た加工工具を有する。工具２８は材料チユーブ１
の長手方向の軸線に実質的に直角に延在すると共
に、圧縮された材料チユーブの巾を若干越える巾
を有する。換言すれば、圧縮工具２８は反対側の
ジヨー１４に配置された切断工具１８と同様な配
向を有すると共に、力の伝達機素２９によつてジ
ヨーの端部まで同様に移動される。伝達機素２９
は処理ジヨー１５内で軸線方向に移動できるよう
に支持される。伝達機素２９はフランジ３０を備
えており、らせん圧縮ばね３１によつて包装材料
チユーブから離れるようにばねで付勢されてい
る。結果として処理ジヨーの作動位置において、
力の伝達機素２９の後端部はピストンロツド３２
の前端部に当接する。ロツド３２は複動ピストン
およびシリンダーユニツト３３によつて往復運動
可能である。

圧縮工具２８は、この中を長手方向に貫通する
冷却媒体、例えば空気または水のダクトを有す
る。ダクト３４は処理ジヨー１５を貫通し、シヤ
フト１７とこれに配置された伝達機素３５とを通
り最終的には適当な冷却媒体リザーバーの位置ま
で続いている。

機械および本発明による装置の作動の間、包装
材料の帯は周知の方法で包装機械を通つて連続的
に下方に通るように包装機械に供給され、チユー
ブ状に変形され内容物で充填される。先に述べた
吸入パド（図示せず）を備えた給送機素によつ
て、内容物を充填されたチユーブは本発明による
装置の方に間欠的に下方に移動され、この間欠的
移動の距離は最終製品の包装容器の長さに対応す
る。各間欠移動の大部分の間、処理ジヨー１４お
よび１５は非作動位置にある、すなわち第２図の
点線によつて示す包装材料と平行の位置にある。
給送移動の間に材料チユーブが包装容器の長さの
実質的に半分の距離下方に移動された際、処理ジ
ヨー１４，１５は非作動位置から作動位置への移
動を始める。さらに詳しくは、２つのシヤフト１
６，１７は駆動機素（図示せず）によつて作動さ
れ処理ジヨーを作動位置に枢動する。作動位置に
おいて、処理ジヨーの加工工具は圧縮され平に成
形された包装材料チユーブの両側で互に対し一線
に向合うように配置される。非作動位置から作動
位置への枢動の間、処理ジヨー１４，１５の加工
面すなわち加工工具が互に対し徐々に接近するが
故に、給送移動の後半の間に材料の引続く押圧作
業が行われる。この最初の押圧は一方の側の処理
ジヨー１４，１５の加工面と、他方における材料
チユーブの外面との間で実質的に滑動することな
く、行われる。何故ならば、ジヨーの枢動速度は
チユーブの給送速度に適合されているからであ
る。

処理ジヨー１４および１５が作動位置に達した
場合、ジヨーがピストンおよびシリンダーユニツ
ト２５，３３に対してと同様互に対しても一線に
整合するのと同時に、ジヨーの加工工具はチユー
ブの両側で互に対し一線に向い合うように配置さ
れる。この位置において、ジヨーはチユーブを押
圧して、内容物を移動し、チユーブの内壁が互に
当接するようになすのである。２つの処理ジヨー
の加工工具すなわち切断工具１８および圧縮工具
２８は処理過程の大部分の間、２つのらせん形圧
縮ばね２４，３０によつて後方の非作動位置に保
持される。ばね２４，３０は、フランジを形成さ
れると共に切断工具および圧縮ばねにそれぞれ連
結された力伝達機素２３，２９を経由して加工工
具を非作動位置に押圧するようになつている。

２つの処理ジヨー１４，１５が２つのピストン
およびシリンダーユニツトに対するのみならず、
互に対しても一線に配列された作動位置にある場
合、チユーブの圧縮部分のシールが開始される。
さらに詳しくは、ピストンおよびシリンダーユニ
ツトは力伝達機素すなわちシヤフト２９によつて
圧縮工具２８を移動して、平に成形されたチユー
ブ材料に当接するようになし、次に加熱工具を備
えた対向するジヨー面にチユーブ材料を押圧する
ように作動される。同時に、または可能ならば若
干早く、材料の熱可塑性外層が軟化するような温
度までジヨーの加工工具の間で共に押圧されたチ
ユーブ材料を加熱し、一方圧縮工具２８によつて
同時に引起された強い圧縮力によつて、材料の内
側の熱可塑性層が互に当接融着して液密シールを
形成するように加熱工具１９は作動される。圧縮
工具２８によつて作用される圧力は圧縮された包
装材料を経由して処理ジヨー１４に伝達され、さ
らに２つの伝達機素２７を経由して基台部材１１
に伝達されており、処理ジヨーを担持する２つの
シヤフト１６，１７がいかなる応力をも受けない
ようになつている。何故ならば、力伝達機素２
３，２９と同様加工工具１８，２８は処理ジヨー
に対し軸線方向に自由に変位可能であるのみなら
ず、ジヨーに単に担持され支持されているだけで
あるからである。

シールが完了した際、またはシール作業と同時
に、ピストンおよびシリンダーユニツト２５は伝
達機素すなわちシヤフト２３を経由し、また復帰
ばねの力に対抗して切断工具を押圧し、圧縮工具
２８の加工面に当接するようになす。次に切断工
具は材料のシールゾーンの中央部を横断するよう
に切断し、ジヨーの下方に配置されたクツシヨン
形状包装容器９がチユーブ材料のジヨーの上方に
配置された部分から分離される。切断工具１８に
よつて作用される圧縮力は圧縮工具２８および力
伝達機素２９を経由してピストンのピストンロツ
ド３２およびシリンダーユニツトに伝達され、こ
の場合もまた、処理ジヨーの吊持法、すなわち駆
動シヤフトの支持法もまたピストンおよびシリン
ダーユニツトからの力によつて影響されないよう
になつている。

これらの説明から明らかなように、帯状または
シート状材料を処理ジヨーによつて処理する装置
が本発明によつて得られている。本装置におい
て、可動なジヨーとこれら吊持部分が材料の正し
いシールおよび切断に必要な大きな力から完全に
分離されている。シールジヨーはチユーブを最初
に共に押圧し、実際の加工工具を担持制御する役
目をしているだけであるから、ジヨーと、これら
の吊持法は非常に簡単であり、設計コストを大き
く減少し、少くとも容易に部品の交換できる非常
に保守の容易な装置を形成することに寄与してい
る。またこのことは、２つの加工部材、すなわち
ピストンおよびシリンダーユニツトが機械の基台
部材に固く連結配置され、処理ジヨーに対し機械
的連結をしていないという事実によつても大きく
助成されている。

「帯状またはシート状の材料」という用語は平
面形状の材料のみならず、異る「変形段階」、例
えばチユーブ形状、クツシヨン形状、また多かれ
少かれ最終製品形状の段階にある材料をも意味し
ていることは明らかである。本発明による装置は
チユーブ状包装材料の処理に特に適するように説
明されているけれども、もちろん、本装置はいか
なる型式の帯材成形装置にも適用可能であり、加
工工具が材料の給送を可能にするように離れて移
動しなければならないような場合においてさえ、
使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置を含む包装機械に
おいて、包装材料の帯がいかに包装容器に連続的
に変形されるかを示す斜視図。第２図は第１図の
処理に使用される本発明の好しい具体例の部分的
に断面で示した側面図。第３図は第２図の装置の
頂面図。 １……包装材料の帯、２……包装材料ロール、
３……ガイドロール、４……成形ロール、５……
接合工具、６……内容物容器、７……フイラーパ
イプ、９……包装容器、１１，１２，１３……基
台部材、１４，１５……処理ジヨー、１６，１７
……シヤフト、１８……切断工具、１９……加熱
工具、２０……導伝体、２２，３０……フラン
ジ、２３……シヤフト、２４，３１……圧縮ば
ね、２５，３３……シリンダーユニツト、２６，
３２……ピストンロツド、２７，２９，３５……
伝達機素、２８……圧縮工具、３４……ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不作動位置と作動位置との間を移動できるよ
   うに基台１３に支持された処理ジヨー１５と帯状
   又はシート状の包装材料１に係合でき前記処理ジ
   ヨーの前部に担持された加工工具２８とから成
   り、該加工工具２８が前記処理ジヨー１５に支持
   されて軸線方向に可動な力伝達用軸２９を具備
   し、該処理ジヨーに可動状態で連結してあり、前
   記加工工具の作動により生じる力が前記処理ジヨ
   ーに力を及ぼすことなく前記力伝達用軸を介して
   前記基台に伝達され、前記処理ジヨーが前記作動
   位置にあるときに前記力伝達用軸が前記加工工具
   ２８を前記基台に固定した駆動手段３３に接続す
   ると共に該駆動手段の前方において該駆動手段と
   軸方向に整合して前記包装材料の長手方向に直角
   に該材料に係合するように位置する、包装機械に
   おける包装材料を処理する処理装置において、 前記包装材料１を挟んで前記処理ジヨー１５の
   反対側に位置する対向処理ジヨー１４を設け、こ
   れら２つの処理ジヨー１４，１５が前記包装材料
   １の長手方向に直角な軸線のまわりで枢動可能で
   あり、これらの処理ジヨー１５及び対向処理ジヨ
   ー１４が、該処理ジヨー１５の前記作動位置にお
   いて、前記包装材料を挟んで該包装材料に係合
   し、互に整合することを特徴とする処理装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の処理装置におい
   て、前記力伝達用軸２９が前記加工工具２８に堅
   固に連結してあり、この加工工具が戻りばね３１
   によつて前記不作動位置に押圧されていることを
   特徴とする処理装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の処
   理装置において、前記駆動手段３３がピストン・
   シリンダ・ユニツトから成ることを特徴とする処
   理装置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れかに記載の処理装置において、前記対向処理ジ
   ヨー１４がその後部に固定の力伝達用部材２７を
   具備し、前記作動位置にあるときに該対向処理ジ
   ヨーが前記力伝達用部材を介して前記基台に係合
   することを特徴とする処理装置。