KR101956485B1 - 히트 시일 장치 및 그것을 구비한 충전 포장기 - Google Patents

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고이치 아라이
미츠히로 사토
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다이세이 라믹 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 포장용 필름의 조출 속도에 따라, 히트 시일 롤로부터 포장용 필름에 가하는 가압력을 적절히 변화시키고, 항상 확실한 히트 시일을 실시할 수 있는 히트 시일 장치 및 그것을 구비하는 충전 포장기를 제공한다. 장척의 포장용 필름을, 서로 평행하게 배치 형성되는 1 쌍의 히트 시일 롤로 협지하여 히트 시일부를 형성하는 히트 시일 장치가, 유체 압력의 작용에 의해 가압함으로써, 포장용 필름을 히트 시일 롤에 의해 협지시키는 제 1 실린더 및 제 2 실린더로 이루어지는 가압 수단과, 가압 수단의 유체 가압력을 조정 가능하게 하는 유체 압력 제어 수단과, 상기 제 1 실린더의 가압력과 제 2 실린더의 가압력의 합산값이, 적정 가압력이 됨과 함께, 포장용 필름의 조출 속도에 따라 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 일방 또는 양방이 작동하도록 유체 압력 제어 수단을 제어하는 상위 제어 수단을 구비한다.

Description

히트 시일 장치 및 그것을 구비한 충전 포장기{HEAT SEAL DEVICE, AND FILLING AND PACKAGING MACHINE PROVIDED WITH SAME}
본 발명은, 히트 시일 장치 및 그것을 구비하는 충전 포장기에 관한 것이다. 특히, 포장용 필름의 조출 (繰出) 속도에 따라, 간이하게 히트 시일 조건 및 충전 조건을 관리, 컨트롤하고, 피포장물의 항상 확실한 충전 포장을 실시할 수 있는 히트 시일 장치 및 그것을 구비한 충전 포장기를 제안한다.
최근, 연질의 포장용 필름에 의해 음식물, 조미액, 의약품, 화장품 등의 액상물, 점조물 (粘稠物) 혹은 분말, 입상물 (粒狀物), 그 밖의 피포장물을 자동 충전 포장하는 것이 널리 일반적으로 실시되고 있다.
이와 같은 피포장물의 자동 충전 포장기는, 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 1 축 혹은 2 축 연신 베이스 필름층과 무연신의 실란트층의 적층 구조로 이루어지는 포장용 필름, 또는 베이스 필름층에 감열 접착층을 파트 코트한 단층 구조가 되는 포장용 필름을, 실란트층 혹은 감열 접착층이 내측이 되도록 반폭으로 되접어 꺾고, 그 되접어 꺾은 필름의 유단 (遊端) 부분끼리를 중첩하고, 1 쌍의 세로 시일 롤에 의해 가열 및 가압함으로써 서로 용착시키면서 하방으로 보내고, 길이 방향으로 연장되는 세로 시일부를 형성함으로써, 그 포장용 필름을 통상으로 성형한다.
이어서, 이 통상으로 성형된 필름을, 가로 시일 장치의, 1 쌍의 가로 시일 롤 각각의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 위치하는 복수 개의 히트 시일 바로 순차적으로 가열 및 가압함으로써 서로 용착시키면서 하방으로 보내고, 통상의 포장용 필름에 그 폭 방향으로 연장되는 가로 시일부를 포장용 필름의 길이 방향으로 간격을 두고 간헐적으로 형성함으로써 포장백을 제대 (製袋) 한다. 이 때, 피포장물을, 포장용 필름 내에 연속적으로, 또는 통상의 포장용 필름에 대한 1 개의 가로 시일부의 형성에서부터 그 다음의 가로 시일부의 형성까지 사이에 간헐적으로 공급함으로써 피포장물을 각 포장백 내에 충전하고, 연속적으로 제조되는 포장백의 가로 시일 지점의 중간부를 절단 기구에 의해 절단하여, 단포 (包) 또는 복수 포가 연속하는 연포 상태에서 반출되도록 한 것이 알려져 있다.
여기서, 상기 가로 시일 장치는 또한, 1 쌍의 가로 시일 롤을 수평으로 나열하여 서로 평행하게 또한 서로 접근 및 이간 가능하게 지지하는 지지 기구와, 그들 가로 시일 롤을 서로 등속으로 반대 방향으로 회전시키는 구동 기구와, 그들 가로 시일 롤의 일방을 타방을 향하여 탄성 지지하는 탄성 지지 기구를 구비하고 있다. 탄성 지지 기구는, 일방의 가로 시일 롤의 지지축의 양단부 (端部) 를 각각 지지하는 베어링부를, 타방의 가로 시일 롤의 지지축의 양단부를 각각 지지하는 베어링부에 접근하는 방향으로 가압하는 에어실린더를 갖고 있다.
일본 공개특허공보 평04-114841호
종래의 가로 시일 장치에서는, 상기한 바와 같이 1 개의 에어실린더로 일방의 가로 시일 롤을 타방의 가로 시일 롤을 향하여 가압하고 있다.
그 때문에, 이와 같은 가로 시일 장치는, 저속 운전시 (저가압시) 에 있어서는, 피스톤 등의 관성이나 동작 저항력에 의해 미세한 조정이 어렵고, 안정적인 히트 시일을 실시할 수 없다는 문제점이 있었다.
또, 최근, 생산성을 향상시키기 위해, 자동 충전 포장기의 고속 운전화가 진행되고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 종래의 가로 시일 장치는, 안정적으로 저속 운전을 실시할 수 없기 때문에, 예를 들어, 충전 포장기의 가동 개시시에, 포장용 필름의 세로 방향의 어긋남이나 피포장물의 충전량을 조정할 때나, 제품의 양부 판정 검사시에 있어서도, 고속으로 포장용 필름을 조출하게 되어, 필름 자재나 피포장물에 대량의 로스가 발생한다는 문제점이 있었다.
그래서, 본 발명에서는, 포장용 필름의 조출 속도에 따라, 히트 시일 롤로부터 포장용 필름에 가하는 가압력을 적절히 변화시키고, 특히, 저속 운전시에 있어서도 항상 확실한 히트 시일을 실시할 수 있는 히트 시일 장치 및 그것을 구비하는 충전 포장기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 길이 방향으로 조출 주행되어, 접착층 혹은 실란트층의 대향 자세로 배치되는 장척의 포장용 필름을, 서로 평행하게 배치 형성되는 1 쌍의 히트 시일 롤로 협지하여 히트 시일부를 형성하는 히트 시일 장치로서, 적어도 일방의 상기 히트 시일 롤을 타방의 상기 히트 시일 롤에 유체 압력의 작용에 의해 가압함으로써, 상기 포장용 필름을, 상기 히트 시일 롤에 의해 협지시키는 동일 축선 상에 배치된 제 1 실린더 및 제 2 실린더로 이루어지는 가압 수단과, 상기 가압 수단의 유체 가압력을 조정 가능하게 하는 유체 압력 제어 수단과,
상기 포장용 필름의 품종 및 충전 조건의 입력값으로부터 적정 가압력을 산출하고, 상기 제 1 실린더의 가압력과 제 2 실린더의 가압력의 합산값이, 상기 적정 가압력이 됨과 함께, 상기 포장용 필름의 조출 속도의 변화에 추종하여 상기 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 일방 또는 양방이 작동하도록 상기 유체 압력 제어 수단을 제어하는 상위 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 히트 시일 장치를 제안한다.
본 발명의 히트 시일 장치에 있어서는, 상기 상위 제어 수단은, 상기 포장용 필름의 조출 속도가 소정 속도 이하인 경우에는, 상기 제 1 실린더만을 작동시키고, 상기 포장용 필름의 조출 속도가 소정 속도를 초과하면, 상기 제 1 실린더의 가압력의 부족분을 제 2 실린더의 가압력에 의해 보충하도록 상기 유체 압력 제어 수단을 제어하는 것이 보다 바람직한 해결 수단이 된다.
또, 본 발명은, 길이 방향으로 간헐적 혹은 연속적으로 조출 주행되고, 접착층 혹은 실란트층의 대향 자세하에서, 1 장 혹은 2 장의 장척의 포장용 필름의 측 가장자리 부분에, 포장용 필름의 길이 방향으로 연속하는 세로 시일을 형성하여, 포장용 필름을 통상으로 형성하는 세로 시일 수단과, 세로 시일부가 형성된 통상의 포장용 필름 내에 간헐적 혹은 연속적으로 충전된 피포장물을 포장용 필름 내에 밀봉하는, 포장용 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로, 포장용 필름의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 가로 시일부를, 포장용 필름의 길이 방향으로 간격을 두고 형성하는 가로 시일 수단을 구비하여 이루어지는 충전 포장기로서, 상기 세로 시일 수단 및/또는 가로 시일 수단이 상기 히트 시일 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 포장기를 제안한다.
본 발명의 히트 시일 장치 및 그것을 구비하는 충전 포장기에서는, 평행하게 배치되고, 서로 반대 방향으로 회전 구동되어 히트 시일을 실시하는 1 쌍의 시일 롤의 베어링부를 서로 근접하는 방향으로 가압하는 가압 수단을, 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 2 개의 실린더로 구성하고, 각 실린더의 가압력의 합산값이, 포장용 필름의 포장 형태나 필름 구성 등의 품종 및 필름의 조출 속도 등의 충전 조건에 따라 산출한 적정 가압력이 되도록 하였다.
이것에 의해, 가압 수단에 의한 가압력 변화의 허용량이 커지고, 예를 들어, 포장용 필름의 어긋남이나 피포장물의 충전량을 조정하기 위해, 포장용 필름의 조출 속도를 저속으로 하거나, 또는 생산성을 높이기 위해 고속 운전시켰다고 해도, 운전 속도에 추종하여 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 각 가압력이 조정되게 되어, 항상 확실한 히트 시일을 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 생산 개시부터 종료까지 양품을 제조할 수 있고, 포장용 필름 자재나 피포장물을 대량으로 로스하는 경우가 없다.
도 1 은 본 발명의 히트 시일 장치의 일 실시예로서의 가로 시일부 형성부를 구비하는, 본 발명의 충전 포장기의 일 실시예로서의 세로형 충전 포장기의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2(a) 및 (b) 는, 상기 실시예의 가로 시일부 형성부의 구성을 나타내는 평면도 및 정면도이다.
도 3 은 상기 가로 시일부 형성부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 는 상기 실시예의 충전 포장기의 제어 블록도이다.
도 5 는 제어 수단에 의한 제어의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 6 은 상기 실시예의 가로 시일부 형성부의 작동 상태를 나타내는 설명도이다.
이하에 본 발명의 일 실시형태를 도면에 나타내는 바에 기초하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 히트 시일 장치의 일 실시예로서의 가로 시일부 형성부를 구비하는, 충전 포장기의 일 실시예로서의 세로형 충전 포장기의 구성을 나타내는 모식도이다. 또한, 본 발명의 히트 시일 장치는, 세로 시일부 형성부 및 가로 시일부 형성부의 어느 것에도 적용할 수 있다.
이 세로형 충전 포장기는, 예를 들어, 2 축 연신한 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지 등으로 이루어지는 베이스 필름층과, 예를 들어 무연신의 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지 등으로 이루어지는 실란트층을 적층한 적층 필름으로 이루어지는 1 장의 장척의 포장용 필름을, 그 길이 방향으로 연속적으로 주행시키면서, 그 실란트층이 서로 마주 보게 되도록 폭 방향으로 되접어 꺾어 그 양측 가장자리부끼리를 중첩하여, 그 포장용 필름으로부터 다수의 포장백을 연속적으로 제대하면서, 각 포장백 내에 음식물, 조미료, 의약품, 화장품 그 밖의 액상 내지 점조상 혹은 젤리상 등의 유동성 물질로 이루어지는 피포장물을 자동적으로 충전하는 것이다.
이 세로형 충전 포장기는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 주로, 필름 되접어 꺾기부 (1) 와, 세로 시일부 형성부 (2) 와, 피포장물 공급부 (3) 와, 본 발명의 히트 시일 장치의 일 실시예로서의 제 1 가로 시일부 형성부 (4a) 와, 제 2 가로 시일부 형성부 (4b) 와, 포장백을 단포 또는 복수 포씩으로 절단하는 절단부 (5) 를 구비하여 이루어진다. 이하, 각 부에 대해 설명한다.
필름 되접어 꺾기부 (1) 에서는, 필름 롤 (R) 로부터 연속적으로 조출되어 주행하는 1 장의 장척의 포장용 필름 (6) 을 상방으로부터 하방으로 연속적으로 주행시키면서, 그 주행 중에 U 자상 및 역 L 자상의 2 개의 가이드 로드 (7) 로 안내하면서 포장용 필름 (6) 을 그 실란트층이 서로 마주 보게 되도록 폭 방향으로 되접어 꺾고, 도면에서는 포장용 필름 (6) 의 좌단부에 위치하는 그 양측 가장자리부끼리를 중첩한다.
세로 시일부 형성부 (2) 에서는, 포장용 필름 (6) 의 되접어 꺾어 중첩한 양측 가장자리부끼리를 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 에 의해 포장용 필름 (6) 의 길이 방향 (세로 방향) 으로 연속적으로 가열 및 가압하여 세로 시일부 (6a) 를 형성하고, 이것에 의해 포장용 필름 (6) 을 통상으로 형성한다.
이 세로 시일부 형성부 (2) 는, 서로 평행하게 수평으로 연장되는 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 과, 그것들 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 을 도시되지 않은 기어 세트를 개재하여 서로 반대 방향으로 또한 등속도로 회전 구동하는 모터 (9) 와, 그것들 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 을 서로의 접근 방향으로 탄성 지지하도록, 세로 시일 롤 (8) 의 지지축의 양단부를 각각 지지하는 베어링부에 형성된 1 쌍의 에어실린더 (10) 를 구비하고 있다.
여기서, 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 은 각각, 그 외주면 상에 1 개의 환상 플랜지 (8a) 를 가짐과 함께, 그 내부에 환상 플랜지 (8a) 를 가열하는 도시되지 않은 히터를 갖고 있다. 그리고, 상기 1 쌍의 에어실린더 (10) 의 가압력에 의해 포장용 필름 (6) 의 중첩한 양측 가장자리부를, 그들 환상 플랜지 (8a) 사이에 협지하여 가압하면서, 히터로부터 환상 플랜지 (8a) 에 전달한 열로 가열한다. 이것에 의해, 포장용 필름 (6) 의 양측 가장자리부의 실란트층끼리가 용착되어 세로 시일부 (6a) 가 형성됨과 함께, 환상 플랜지 (8a) 의 회전에 의해 포장용 필름 (6) 이 하방으로 주행한다.
피포장물 공급부 (3) 에서는, 도시되지 않은 탱크로부터 도시되지 않은 펌프 및 공급로를 통해 공급된 피포장물 (M) 을, 상기 1 쌍의 세로 시일 롤 (8) 사이를 상방으로부터 하방으로 관통하고 있는 충전 노즐 (11) 에 의해, 통상으로 형성한 포장용 필름 (6) 의 내측에 연속적으로, 또는 소정량씩 간헐적으로 충전한다.
제 1 가로 시일부 형성부 (4a) 에서는, 통상으로 형성한 포장용 필름 (6) 을 그 길이 방향으로 일정 간격을 두고, 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 에 의해 전체 폭에 걸쳐서 가열하면서 가압하여 서로 용착시켜 간헐적으로 가로 시일부 (6b) 를 형성한다. 그 후, 제 2 가로 시일부 형성부 (4b) 에서, 가로 시일부 (6b) 를 재가압하여 그 시일을 확실한 것으로 하고, 이것에 의해 다수의 포장백 (W) 을 포장용 필름 (6) 의 길이 방향으로 연결된 상태에서 연속적으로 제대한다. 이어서, 연속 포장된 포장백 (W) 의, 가로 시일부 (6b) 의 대략 중간부를 절단부 (5) 에 의해 절단함으로써, 개개의 포장백 (W) 이 얻어지게 된다.
도 2(a) 및 (b) 는, 상기 제 1 가로 시일부 형성부 (4a) 의 구성을 나타내는 평면도 및 정면도이다. 도 1 과 함께 나타내는 바와 같이, 이 가로 시일부 형성부 (4a) 는, 기어 세트 (16) 를 개재하여 모터 (17) 에 의해 서로 반대 방향으로 또한 등속도로 회전 구동하는 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) (도 1 에서는 바로 앞쪽의 것만 나타낸다) 의, 그 외주면 상에 둘레 방향으로 등간격으로 위치하여 축선 방향으로 연장되는 복수 개 (도면에서는 6 개) 의 히트 시일 바 (12a) 에 의해 포장용 필름 (6) 을 협지하여 가로 시일부 (6b) 를 형성한다. 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 에는, 서로의 접근 방향을 향하여 탄성 지지하도록, 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 의 지지축 (12c) 의 양단부를 각각 지지하는 베어링부 (13) 에 인접하여, 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 로 이루어지는 가압 수단 (14) 이 형성되어 있다.
또한, 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 은, 히트 시일 바 (12a) 의 양단에 1 쌍의 환상 플랜지 (12b) 를 가짐과 함께, 그 내부에 그들 히트 시일 바 (12a) 를 가열하는 도시되지 않은 히터를 갖고 있다. 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 은, 그 1 쌍의 환상 플랜지 (12b) 가 서로 맞닿은 상태에서, 1 쌍의 가로 시일 롤 (12) 의 서로 대향하는 히트 시일 바 (12a) 사이에 간극이 생기지 않도록 각 부의 치수가 설정되어 있다.
상기 구성으로 이루어지는 가로 시일부 형성부 (4a) 는, 가압 수단 (14) 의 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 에 의한 가압력을, 바람직하게는 가압 에어의 공급 압력에 의해 조정하는 유체 압력 제어 수단 (24) 과, 포장용 필름 (6) 의 포장 형태나 필름 구성 등의 품종 및 필름의 조출 속도 등의 충전 조건으로부터 적정 가압력을 산출하고, 가압 수단 (14) 의 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 의 가압력의 합산값이, 상기 적정 가압력이 되도록 유체 압력 제어 수단 (24) 을 제어하는, 상위 제어 수단으로서의 제어 수단 (20) 을 구비하는 것에 특징이 있다.
여기에 있어서의 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 는, 예를 들어, 도 3 의 단면도에 나타내는 바와 같이, 선단 부재 (15) 를 실린더 본체로서 사용하고, 선단 부재 (15) 에 베어링부 (13) 와 반대 방향에 형성한 대략 각통상 (角筒狀) 의 제 1 실린더 오목부 (19c) 및, 선단 부재 (15) 에 베어링부 (13) 를 향하여 형성한 원통상의 제 2 실린더 오목부 (19d) 내에, 제 1 실린더용 피스톤 (19e) 및 제 2 실린더용 피스톤 (19f) 을 각각 시일링을 개재하여 기밀하게 또한 베어링부 (13) 에 대한 진퇴 방향으로 슬라이딩 가능하게 끼워 삽입하여 이루어지는 것이다. 선단 부재 (15) 에는, 제 1 실린더 오목부 (19c) 및 제 2 실린더 오목부 (19d) 내에 작동 유체, 바람직하게는 가압 에어를 공급하기 위한 도시되지 않은 유체 통로가 형성되어 있다. 또한, 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 용의 작동 유체로는, 가압 에어가 바람직하지만, 그들의 적어도 일방을 작동유 등의 가압 작동액으로 해도 된다.
또, 제 1 실린더용 피스톤 (19e) 및 제 2 실린더용 피스톤 (19f) 의 수압 (受壓) 면적 즉 슬라이딩 방향과 직교하는 단면 (斷面) 의 단면적은, 동등 혹은 상이하게 해도 되고, 바람직하게는 일방의 수압 면적을, 타방의 수압 면적의 0.6 ∼ 2.0 배의 크기로 한다. 이것에 의하면, 동일한 압력의 유체 (가압 에어 등) 가 공급되었다고 해도, 제 1 실린더용 피스톤 (19e) 과 제 2 실린더용 피스톤 (19f) 의 가압력을 각각 상이하게 할 수 있다. 그 때문에, 가압력의 컨트롤의 폭이 넓어지고, 예를 들어, 제 2 실린더용 피스톤 (19f) 의 수압 면적을 제 1 실린더용 피스톤 (19e) 보다 크게 한 경우에는, 후술하는 바와 같이 충전 포장기를 고속 운전시켰을 때에도, 제 2 실린더 (19b) 에 의해 큰 가압력을 발생시킬 수 있으며, 운전 속도에 추종한 히트 시일을 효율적으로 실시할 수 있다.
그리고, 제 1 실린더용 피스톤 (19e) 에는 제 1 실린더용 피스톤 로드 (19g) 가 끼워 부착 고정되고, 또 제 2 실린더용 피스톤 (19f) 에는 제 2 실린더용 피스톤 로드 (19h) 가 일체로 형성되어 있다. 제 1 실린더용 피스톤 로드 (19g) 는, 제 2 실린더용 피스톤 로드 (19h) 의 중심에 형성된 관통공 내에 삽입 통과됨과 함께, 그 관통공 내에 형성된 저마찰 부시 (19i) 에 의해 자유롭게 슬라이딩할 수 있도록 지지되어 있고, 제 1 실린더 (19a) 와 제 2 실린더 (19b) 가 동일 축선 상에 탠덤하게 배치되어 있기 때문에, 매우 컴팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 제어 수단 (20) 은, 예를 들어 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 이후에 상세히 서술하는 생산 조건 설정 수단 (22) 에 의해 입력되는 포장용 필름 (6) 의 포장 형태나 필름 구성 등의 품종 및 필름의 조출 속도 등의 충전 조건의 입력값에 기초하여 소정의 연산 처리를 실시하고, 히트 시일 롤 (12) 에 의한 적정한 가압력을 산출하고, 나아가 후술하는 유체 압력 제어 수단 (24) 을 제어함으로써, 히트 시일 롤 (12) 에 의한 가압력의 제어를 실시하는 것이다. 제어 수단 (20) 은, 연산 처리용 프로그램이나 상기 가압력의 제어용 프로그램이 기억된 ROM 이나 상기 연산 처리 결과를 일시적으로 기억하는 RAM 등을 갖고 있다.
도 4 의 주요부의 제어 블록도에 나타낸 바와 같이, 주요부의 전기적 구성은, 제어 수단 (20) 과, 생산 조건 설정 수단 (22) (설정값 입력 수단) 과, 조작 수단 (23) 과, 유체 압력 제어 수단 (24) 과, 속도 제어 수단 (25) 과, 위치 제어 수단 (26) 과, 충전량 제어 수단 (27) 을 구비함과 함께, 그 제어 수단 (20) 과, 생산 조건 설정 수단 (22), 조작 수단 (23), 유체 압력 제어 수단 (24), 속도 제어 수단 (25), 위치 제어 수단 (26), 충전량 제어 수단 (27) 을 전기적으로 접속하기 위한 입출력 (I/0) 인터페이스 회로 (30) 를 구비하고 있다.
이와 같이, 제어 수단 (20) 은, 상기와 같이 유체 압력 제어 수단 (24) 을 제어하는 것 외에, 생산 조건 설정 수단 (22) 의 입력값에 기초하여 소정의 연산 처리를 실시하고, 속도 제어 수단 (25) 의 히트 시일 롤 (12) 용 모터나, 위치 제어 수단 (26) 의 절단부 (5) 용 모터, 충전량 제어 수단 (27) 의 피포장물의 공급 펌프 등을 구동 제어함으로써, 히트 시일 위치나 절단 위치, 피포장물의 충전량 등을 조정하는 기능을 갖고 있다. 또한, 제어 수단 (20) 은, 충전 포장기의 메인 컴퓨터로서 기능하는 제어 수단에 의해 겸용되는 것이어도 된다.
또한, 생산 조건 설정 수단 (22) 은, 예를 들어 텐키 등의 입력 수단이나 상기 입력 수단에 의한 설정값을 표시하는 모니터를 일체로 구비한 터치 패널로 구성되는 것으로, 충전 포장기의 저속 운전시 및 본격 운전시의 포장용 필름 (6) 의 포장 형태 (포장백 (W) 의 길이 (시일 피치)) 나 필름 구성 등의 품종 및 필름의 조출 속도 등의 충전 조건을 설정 및 변경 가능하게 한다.
또, 생산 조건 설정 수단 (22) 은, 포장용 필름 (6) 의 품종이나 충전 조건에 따른 생산 조건을 기억하기 위한 백업 RAM 이나 EEPROM 등의 기억 수단을 갖고 있다.
조작 수단 (23) 은, 충전 포장기를 운전시키는 운전 개시 스위치 (23a) 와, 충전 포장기를 정지시키는 운전 정지 스위치 (23b) 와, 생산 속도의 변경 스위치 (23c) 를 가지며, 전용의 누르는 버튼 스위치나, 생산 조건 설정 수단 (22) 을 구성하는 상기 터치 패널에 형성되는 전용의 터치 스위치 등에 의해 구성된다.
또, 유체 압력 제어 수단 (24) 은, 제 1, 제 2 전공 레귤레이터로 이루어지는 것이 바람직하고, 제어 수단 (20) 으로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여, 유량 밸브를 전기적으로 개폐시킨다. 이것에 의해, 제 1 실린더 (19a) 와 제 2 실린더 (19b) 로 이루어지는 가압 수단 (14) 에, 생산 조건 설정 수단 (22) 에 의해 설정되는 상기 가압력에 기초하여 가압 에어를 공급하여, 일방의 히트 시일 롤 (12) 을, 타방의 히트 시일 롤 (12) 을 향하여 이동시키고, 히트 시일 롤 (12) 에 형성되는 1 쌍의 히트 시일 바 (12a) 에 의해 포장용 필름 (6) 을 협지시킨다.
그런데, 제 1, 제 2 전공 레귤레이터로부터는, 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 로부터의 가압력의 합계값이, 생산 조건 설정 수단 (22) 에 기초하여 제어 수단 (20) 에 의해 산출된 적정 가압력이 되도록 각각 가압 에어가 공급된다. 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 로부터의 각 가압력은, 이하와 같이 하여 결정된다.
먼저, 도 5 에 플로차트를 나타내는 바와 같이, 스텝 S1 에서의 운전 개시 스위치 (23a) 의 ON 에 의해, 제어 수단 (20) 이, 충전 포장기의 운전 개시의 입력 신호의 입력을 확인한다. 스텝 S2 에 있어서, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도가, 생산 조건 설정 수단 (22) 에 입력 설정된 소정의 저속 운전 속도에 도달하도록, 속도 제어 수단 (25) 의 구동용 모터를 회전 제어하는 한편, 히트 시일 롤 (12) 의 가압력이, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도에 기초하여 제어 수단 (20) 에 의해 산출된 적정 가압력이 되도록, 유체 압력 제어 수단 (24) 의 제 1 전공 레귤레이터로부터, 먼저 제 1 실린더 (19a) 에 가압 에어가 공급된다. 그리고, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실린더 (19a) 의 가압력을 서서히 (단계적) 높이기 위한 처리가 실시되고, 스텝 S3 에서의 저속 운전 상태가 된다.
다음으로, 스텝 S4 에 있어서, 충전 포장기의 생산 속도 변경 스위치 (23c) 가 ON 되면, 제어 수단 (20) 이 그 입력 신호를 확인하고, 상기와 동일하게, 스텝 S5 에 있어서, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도가 생산 조건 설정 수단 (22) 에 입력 설정된 생산 속도에 도달하도록, 속도 제어 수단 (25) 의 구동용 모터를 회전 제어한다. 그 한편, 히트 시일 롤 (12) 의 가압력이 제어 수단 (20) 에 의해 산출된 적정 가압력이 되도록, 유체 압력 제어 수단 (24) 의 제 1 전공 레귤레이터로부터, 제 1 실린더 (19a) 에 가압 에어를 공급하여 가압력을 서서히 (단계적) 높이기 위한 처리가 실시된다. 이 때, 제 1 실린더 (19a) 에 의한 최대 가압력이, 필요로 하는 가압력을 만족하지 않는 경우에는, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이 제 1 실린더 (19a) 에 의한 가압에 더하여, 제 2 전공 레귤레이터로부터 제 2 실린더 (19b) 에 대한 가압 에어의 공급이 개시된다. 그리고, 제 1 실린더 (19a) 와 제 2 실린더 (19b) 의 가압력의 합계값이 상기 제어 수단 (20) 에 의해 산출된 적정 가압력에 도달하도록, 가압력을 서서히 (단계적으로) 높이기 위한 처리가 실시되고, 스텝 S6 에서의 설정 속도 운전 상태가 된다.
충전 포장기의 운전을 정지하는 경우에는, 상기 가속 제어와는 반대의 동작을 실시한다. 즉, 스텝 S7 에 있어서, 운전 정지 스위치 (23b) 가 ON 되면, 제어 수단 (20) 이 그 입력 신호를 확인하고, 스텝 S8 에 있어서, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도가 0 이 되도록 속도 제어 수단 (25) 의 구동용 모터를 회전 제어한다. 그 한편, 먼저 유체 압력 제어 수단 (24) 의 제 2 전공 레귤레이터로부터 제 2 실린더 (19b) 에 대한 가압 에어의 공급량을 저하시켜 가고, 그 후, 제 1 전공 레귤레이터로부터 제 1 실린더 (19a) 에 대한 가압 에어의 공급량을 저하시켜, 히트 시일 롤 (12) 의 가압력이 서서히 (단계적으로) 낮아지는 처리가 실시되고, 스텝 S9 에서의 운전 정지 상태가 된다.
이것에 의해, 평행하게 배치되고, 서로 반대 방향으로 회전 구동되어 히트 시일을 실시하는 1 쌍의 히트 시일 롤 (12) 의 베어링부 (13) 를 서로 근접하는 방향으로 가압하는 가압 수단 (14) 을, 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 의 2 개의 실린더로 구성하고, 각 실린더 (19a, 19b) 의 가압력의 합산값이, 포장용 필름 (6) 의 포장 형태나 필름 구성 등의 품종 및 필름의 조출 속도 등의 충전 조건에 따라 산출한 적정 가압력이 되도록 하였다. 이것에 의해, 가압력 변화의 허용량이 커지고, 예를 들어, 포장용 필름 (6) 의 어긋남이나 피포장물의 충전량을 조정하기 위해, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도를 저속으로 하거나, 또는 생산성을 높이기 위해 고속 운전시켰다고 해도, 운전 속도에 추종하여 제 1 실린더 (19a) 및 제 2 실린더 (19b) 의 각 가압력을 조정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 항상 확실한 히트 시일을 실시할 수 있고, 또 생산 개시부터 종료까지 양품을 제조할 수 있고, 포장용 필름 자재나 피포장물을 대량으로 로스하는 경우가 없다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 운전 개시시 및 종료시의 어느 것에 있어서도, 포장용 필름 (6) 의 조출 속도에 추종하여, 유체 압력 제어 수단 (24) 뿐만 아니라, 위치 제어 수단 (26) 의 절단부 (5) 용 모터나 충전량 제어 수단 (27) 의 피포장물의 공급 펌프 등도 구동 제어되기 때문에, 운전 개시부터 종료 시점까지, 포장백의 히트 시일 위치나 절단 위치, 피포장물의 충전량 등이 적정하게 조정되게 되어, 포장용 필름 (6) 이나 피포장물을 낭비하지 않고, 끝까지 양품의 포장백 (W) 을 제조할 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 제 1, 제 2 전공 레귤레이터에 의해 히트 시일 롤 (12) 에 있어서의 각 가압력을 제어하고 있지만, 단일의 전공 레귤레이터에 의해 각 가압력을 제어할 수도 있다.
또, 본 실시예에서는, 3 방 시일형의 포장백 (W) 을 제조하는 경우를 대표예로서 설명했지만, 본 발명의 히트 시일 장치는, 4 방 시일형의 포장백 (W) 의 제조에 있어서의 세로 시일 형성부나 가로 시일 형성부, 다열 (多列) 충전 포장기의 세로 시일 형성부나 가로 시일 형성부에도 바람직하게 적용할 수 있다.
1 : 필름 되접어 꺾기부
2 : 세로 시일부 형성부
3 : 피포장물 공급부
4a : 제 1 가로 시일부 형성부
4b : 제 2 가로 시일부 형성부
5 : 절단부
6 : 포장용 필름
7 : 가이드 로드
8 : 세로 시일 롤
8a : 환상 플랜지
9 : 모터
10 : 에어실린더
11 : 충전 노즐
12 : 히트 시일 롤
12a : 히트 시일 바
12b : 환상 플랜지
13 : 베어링부
14 : 가압 수단
15 : 선단 부재
16 : 기어 세트
17 : 모터
19a : 제 1 실린더
19b : 제 2 실린더
19c : 제 1 실린더 오목부
19d : 제 2 실린더 오목부
19e : 제 1 실린더용 피스톤
19f : 제 2 실린더용 피스톤
19g : 제 1 실린더용 피스톤 로드
19h : 제 2 실린더용 피스톤 로드
19i : 저마찰 부시
20 : 제어 수단
22 : 생산 조건 설정 수단
23 : 조작 수단
23a : 운전 개시 스위치
23b : 운전 정지 스위치
23c : 생산 속도 변경 스위치
24 : 유체 압력 제어 수단
25 : 속도 제어 수단
26 : 위치 제어 수단
27 : 충전량 제어 수단
30 : 입출력 (I/O) 인터페이스 회로
R : 필름 롤
W : 포장백

Claims (3)

  1. 길이 방향으로 조출 주행되어, 접착층 혹은 실란트층의 대향 자세로 배치되는 장척의 포장용 필름을, 서로 평행하게 배치 형성되는 1 쌍의 히트 시일 롤로 협지하여 히트 시일부를 형성하는 히트 시일 장치로서,
    적어도 일방의 상기 히트 시일 롤을, 타방의 상기 히트 시일 롤에 유체 압력의 작용에 의해 가압함으로써, 상기 포장용 필름을 상기 히트 시일 롤에 의해 협지시키는 동일 축선 상에 배치된 제 1 실린더 및 제 2 실린더로 이루어지는 가압 수단과,
    상기 가압 수단의 유체 가압력을 조정 가능하게 하는 유체 압력 제어 수단과,
    상기 포장용 필름의 품종 및 필름의 조출 속도를 포함하는 충전 조건의 입력값으로부터 적정 가압력을 산출하고, 상기 제 1 실린더의 가압력과 제 2 실린더의 가압력의 합산값이, 상기 적정 가압력이 됨과 함께, 상기 포장용 필름의 조출 속도의 변화에 추종하여 상기 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 일방 또는 양방이 작동하도록 상기 유체 압력 제어 수단을 제어하는 상위 제어 수단을 구비하고,
    상기 상위 제어 수단은, 상기 포장용 필름의 조출 속도가 소정 속도 이하인 경우에는, 상기 제 1 실린더만을 작동시키고, 상기 포장용 필름의 조출 속도가 소정 속도를 초과하면, 상기 제 1 실린더의 가압력의 부족분을 제 2 실린더의 가압력에 의해 보충하도록 상기 유체 압력 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 히트 시일 장치.
  2. 삭제
  3. 길이 방향으로 간헐적 혹은 연속적으로 조출 주행되고, 접착층 혹은 실란트층의 대향 자세하에서, 1 장 혹은 2 장의 장척의 포장용 필름의 측 가장자리 부분에, 포장용 필름의 길이 방향으로 연속하는 세로 시일부를 형성하여, 포장용 필름을 통상으로 형성하는 세로 시일 수단과,
    세로 시일부가 형성된 통상의 포장용 필름 내에 간헐적 혹은 연속적으로 충전된 피포장물을 포장용 필름 내에 밀봉하는, 포장용 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로, 포장용 필름의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 가로 시일부를, 포장용 필름의 길이 방향으로 간격을 두고 형성하는 가로 시일 수단을 구비하여 이루어지는 충전 포장기로서,
    상기 세로 시일 수단 및/또는 가로 시일 수단이, 제 1 항에 기재된 히트 시일 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 포장기.
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