WO2011061846A1 - 抽出バッグの製造方法 - Google Patents

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seal
sheet
formation
filling
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文夫 宮原
義之 辻
雅弘 砂田
智博 竹本
義幸 品川
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大紀商事株式会社
椿本興業株式会社
株式会社ファブリカトヤマ
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    • B65B9/2056—Machines for packages of special type or form

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a tetrahedral-shaped extraction bag from a belt-shaped extraction bag sheet and a filling and packaging machine for the extraction bag for carrying out the method.
  • a water-permeable filterable sheet such as non-woven fabric is formed into a flat bag shape, tetrahedron shape bag body, etc. What is used is filled with extraction materials such as tea leaves and attached with a hanging thread with a tag on the outer surface.
  • Patent Document 1 As a sheet for an extraction bag used for manufacturing such an extraction bag, one in which a hanging thread with a tag for one extraction bag is arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of a belt-like water-permeable filterable sheet is known.
  • Patent Document 2 As a sheet for an extraction bag used for manufacturing such an extraction bag, one in which a hanging thread with a tag for one extraction bag is arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of a belt-like water-permeable filterable sheet is known.
  • Patent Document 2 Patent Document 3
  • the sheet feeding is intermittent in order to stop traveling of the sheet at the time of lateral sealing for producing a tetrahedral extraction bag from the extraction bag sheet formed into a cylindrical shape,
  • the extraction bag sheet when manufacturing an extraction bag from a strip-shaped extraction bag sheet, the extraction bag sheet can be laterally sealed while continuously running, and the production speed of the extraction bag is greatly improved. For the purpose.
  • the present inventor uses one welding fusing device as a horizontal seal device, and when the first horizontal seal and the second horizontal seal are alternately formed by rotating it, the turning time and the formation of the horizontal seal It has been found that the production rate of the extraction bag is significantly improved by overlapping the times and starting the swivel for the second side seal before the first side seal is completed.
  • the present invention alternately forms the first horizontal seal and the second horizontal seal by alternately fusing and fusing the extraction bag sheet formed into a cylindrical body in a direction crossing each other in a top view.
  • a method for manufacturing an extraction bag in which the contents of a cylindrical body are filled while alternately repeating the formation of a first horizontal seal and the formation of a second horizontal seal
  • Manufacturing method in which one welding fusing device that revolves around the axial center of the tubular body of the extraction bag sheet is used as the horizontal seal device, and the swirling time and the formation time of the horizontal seal overlap. I will provide a.
  • the present invention is an extraction bag filling and packaging machine for producing a tetrahedral extraction bag using an extraction bag sheet,
  • a vertical sealing device formed into a cylindrical body by welding both side edges in the longitudinal direction of the sheet for the extraction bag;
  • Sheet feeding means for running the extraction bag sheet at a constant speed;
  • a lateral seal device that alternately forms a first lateral seal and a second lateral seal by alternately welding and cutting sheets for an extraction bag formed into a cylindrical body in a direction crossing each other when viewed from above;
  • a filling device for filling the inside of the cylindrical body while alternately repeating the formation of the horizontal seal and the formation of the second horizontal seal,
  • Drive mechanism that has one welding fusing device that revolves around the axial center of the tubular body of the extraction bag seat as the transverse seal device, and overlaps the swiveling time and the running time in the sealing direction
  • a filling and packaging machine is provided.
  • the first horizontal seal and the second horizontal seal of the extraction bag sheet are alternately turned by turning one welding fusing device.
  • the formation time of each horizontal seal and the swivel of the welding fusing device overlap extraction is performed compared to the conventional method where the feeding of the extraction bag sheet is stopped intermittently when the horizontal seal is formed.
  • the production speed of the bag can be greatly improved.
  • FIG. 1 is a schematic view of an extraction bag filling and packaging machine 70 according to an embodiment for carrying out the extraction bag manufacturing method of the present invention
  • FIG. 2 is a horizontal sealing device 76 that performs horizontal sealing in the filling and packaging machine 70.
  • FIG. 3 is a side view of the vicinity, and FIG.
  • This filling and packaging machine 70 is a machine for producing a tetrahedral-shaped extraction bag 6 using the extraction bag sheet 5, and is generally a cylinder having a sailor-type former guide 72 for guiding the extraction bag sheet 5.
  • the first horizontal seal and the second horizontal seal are alternately formed by welding and cutting the vertical seal device 75 formed on the body and the extraction bag sheet 5 formed on the cylindrical body in a direction intersecting each other in a top view.
  • a predetermined amount of tea leaves or the like as the contents of the extraction bag 6 is transferred from the hopper 101 to the basket 102. And amount, via the intermediate hopper 104 is dropped into the chute pipe 106, through the cylindrical body 73, and a filling device 100 to fill the tea leaves or the like into the cylindrical body of the extraction bag sheet 5.
  • an ultrasonic welding fusing device is provided, and a scrap winding means 77 is provided for winding up an unnecessary edge (ear portion) generated when the vertical seal is formed.
  • the welding fusing direction is swung by a predetermined angle, preferably 90 ° around the axis L of the cylindrical body of the extraction bag sheet 5 for each horizontal seal formation, and is shown by a solid line in FIG.
  • One ultrasonic welding fusing device 760 that alternately takes the positions indicated by the broken lines and the positions indicated by the broken lines is provided.
  • the ultrasonic welding fusing device 760 is configured to flatten a sealing head 76a having a tapered tip, an anvil 76b facing the sealing head 76a, and an extraction bag sheet 5 formed in a cylindrical body when a horizontal seal is formed. And a presser 78 that crushes it.
  • the seal head 76a is a so-called traveling type in which a seal is formed in an arbitrary length by traveling the seal head 76a.
  • a traveling type seal head By using a traveling type seal head, the seal head can be reduced in size and weight, so that it can be easily driven at a high speed and the drive mechanism can be made compact.
  • the presser 78 has a width for forming a horizontal seal, and travels downward together with the extraction bag sheet when the horizontal seal is formed.
  • the anvil 76 b moves symmetrically with the presser 78 with respect to the axis L.
  • the seal head 76a As an outline of the movement of the seal head 76a, the anvil 76b, and the presser 78, the seal head 76a is in the state where the cylindrical body of the extraction bag sheet 5 is flatly crushed by the presser 78 and the anvil 76b. 5 and travels in the width direction of the crushed cylindrical body, and also travels downward in the flow direction of the extraction bag sheet 5. Thereby, a horizontal seal is formed while maintaining a constant traveling speed without stopping the downward traveling of the extraction bag seat 5. After the formation of the horizontal seal, the seal head 76a travels back to a position where the travel distance downward of the extraction bag seat 5 during the formation of the horizontal seal is canceled in the height direction. Further, regarding the horizontal movement of the seal head 76a, the seal head 76a is preferably rotated by 90 ° every time each horizontal seal is formed.
  • the anvil 76b facing the seal head 76a also travels downward as indicated by the arrow a 'together with the extraction bag sheet 5 when the first horizontal seal is formed.
  • the travel distance downward during the formation of the first horizontal seal is canceled and the vehicle travels back as indicated by the arrow b 'to the position swung by 90 ° about the axis L.
  • the vehicle travels downward as indicated by an arrow c 'and further travels back as indicated by an arrow d'. Thereafter, the formation of the first horizontal seal and the formation of the second horizontal seal are repeated.
  • a seal head 76a is used. It is characterized in that the swiveling time of each and the formation time of each horizontal seal are overlapped, thereby increasing the production speed of the extraction bag.
  • FIG. 4 is a timing chart of the movement of the seal head 76a and the presser 78 of the ultrasonic welding fusing device 760.
  • the working angle on the horizontal axis is an angle obtained by assigning one horizontal seal forming operation to 360 °
  • the left vertical axis is from the axis L at the center of the tip of the seal head 76 a and the presser 78.
  • the right vertical axis is the rotation angle with respect to the axis L of the 90 ° swing plate 772 (FIG. 2) to which the seal head 76a and the presser 78 are attached.
  • FIG. 2 the working angle on the horizontal axis
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a top view locus of the seal head 76a and the center of the tip of the presser 78, and the broken line circle at the center is the outer shape of the tubular body of the extraction bag sheet 5 in the uncrushed state. Is a line.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the positional relationship among the seal head 76a, the presser 78, and the anvil 76b at each stage (A to L) when forming the horizontal seal.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the positional relationship among the seal head 76a, the presser 78, and the anvil 76b at each stage (A to L) when forming the horizontal seal.
  • the seal head 76a starts running in the width direction before the cylindrical body of the extraction bag sheet 5 is flattened (A), and performs the running before forming the first lateral seal on the cylindrical body. . And it contacts the cylindrical body crushed flatly, performs constant speed traveling, decelerates when it exceeds the width of the crushed cylindrical body, and finishes traveling in the width direction of the cylindrical body (E) .
  • the seal head 76a, the presser 78, and the anvil 76b are arranged so that the seal head 76a is substantially half the width of the cylindrical body before the seal head 76a finishes traveling in the width direction of the cylindrical body.
  • the turning is started by the rotation of the 90 ° swing plate 772 (C).
  • the section D from the start of turning (C) to the end of travel of the seal head 76a (E) the formation of the first horizontal seal and the formation start position of the next second horizontal seal in the section are performed.
  • the turning to go to overlap, and the time from the end of the formation of the first lateral seal to the start of the formation of the second lateral seal can be shortened.
  • the presser 78 and the anvil 76b start to move away from the axis L before the end of travel (E) after the seal head 76a passes through the section where the cylindrical body is flattened (ie, widen these distances).
  • the distance becomes the largest during the rotation of the 90 ° swing plate 772 (F), and then the distance starts to narrow again, and the cylindrical body is crushed flatly ( J).
  • the seal head 76a is before the time (J) when the cylindrical body is flattened, and at the end of the rotation of the 90 ° swing plate 772 (that is, the swivel of the seal head 76a, the presser 78, and the anvil 76b).
  • traveling in the width direction of the cylindrical body is started (G). Accordingly, in the section H from the start of travel (G) of the seal head 76a for forming the second lateral seal to the end of turning (I), the seal head 76a is used for forming the second lateral seal.
  • the turning for reaching the formation position of the second lateral seal are performed in an overlapping manner, and this also shortens the time from the end of the formation of the first lateral seal to the start of the formation of the second lateral seal. be able to.
  • the overlap in the section H causes the cylindrical body to be twisted, and therefore the range of the working angle of the overlap is narrower than the overlap in the section D described above.
  • the seal head 76a is turned by the rotation of the 90 ° swing plate 772 from the running of the seal head 76a in the direction of the horizontal seal.
  • the travel and turning of the seal head 76a overlap until the end of travel (L) of the seal head 76a.
  • the space between the presser 78 and the anvil 76b starts to widen, releasing the collapsed state of the cylindrical body.
  • the filling and packaging machine 70 includes a base plate vertical drive servo motor 761 and a base plate 764 that repeats vertical movement by a crank 762 and a link 763 connected to the servo motor 761. Further, the servo motor 770 for 90 ° swing and a 90 ° swing plate 772 connected to the servo motor 770 by a spline shaft 771 are provided. Since the 90 ° swing plate 772 is provided on the base plate 764 described above, the vertical movement is repeated.
  • the seal head 76a travels in the width direction described above, and the back-and-forth movement of the presser 78 that flatly crushes the extraction bag sheet 5 formed in the cylindrical body with respect to the lateral seal position.
  • a horizontal drive servo motor 780 that carries forward and backward movement with respect to the lateral seal position of the anvil 76b. That is, the rotation of the servo motor 780 is transmitted to the cam 782 by the gear 781, and the cam follower 783 driven by the groove formed on the upper surface of the cam 782 swings the link mechanism 784 as shown by the arrow p (FIG. 3).
  • a groove is also formed on the lower surface of the cam 782, and a cam follower 790 driven by the groove swings the link mechanism 791 as indicated by an arrow q (FIG. 3), whereby the seal head 76a is moved in the width direction. Move.
  • the base plate vertical drive servo motor 761, the 90 ° swing servo motor 770, and the horizontal drive servo motor 780 are controlled by a control device (not shown) capable of interlocking drive.
  • a control device capable of interlocking drive.
  • Each rotation speed is controlled by. Therefore, the rotation about the axis L of the seal head 76a, the anvil 76b, and the presser 78 and the travel of the seal head 76a in the width direction of the cylindrical body of the extraction bag seat 5 are performed as described above. And the production speed of the extraction bag sheet can be improved.
  • the running speeds of the seal head 76a, the anvil 76b, and the presser 78 can be controlled to be completely the same as that of the extraction bag sheet 5. Therefore, it is possible to eliminate the occurrence of pulsation or meandering in the traveling speed of the extraction bag sheet 5.
  • a device using heating may be used in addition to a method using ultrasonic waves.
  • the extraction bag sheet 5 to be applied to the extraction bag filling and packaging machine 70 is composed of a long sheet made of a woven fabric, a nonwoven fabric or a laminate thereof for producing an extraction bag, and a thread tag is attached as necessary. Various things can be used.
  • a thread material one formed from a material capable of ultrasonic welding or heat welding including thermoplastic synthetic fibers such as polypropylene and polyethylene can be used, and as a tag, paper, plastic sheet, etc. Can be used.
  • thermoplastic synthetic fibers such as polypropylene and polyethylene
  • tag, paper, plastic sheet, etc. Can be used.
  • water-permeable filter sheet synthetic fibers such as polyester, nylon, polyethylene, and polypropylene, semi-synthetic fibers such as rayon, woven fabrics, non-woven fabrics, and papers made of natural fibers such as Kozo and Mitsuma A film having many holes can be used.
  • the arrangement of the tag 2 and the thread material 3 on the water-permeable filter sheet 4 is not particularly limited.
  • the tag 2 is attached to the belt-shaped water-permeable filter sheet 4 like the extraction bag sheet 5 shown in FIG. It is possible to use a sheet that is arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of the sheet 4 and is arranged in a specific rotation pattern so that the long thread material 3 is placed on each tag 2.
  • s1 is a strong seal part between the tag 2 and the thread material 3
  • s2 is a strong seal part between the thread material 3 and the water filterable sheet 4
  • s3 is a weak seal between the thread material 3 and the water filterable sheet 4.
  • FIG. 8 is a perspective view of the extraction bag 6 manufactured by the extraction bag filling and packaging machine 70 using the extraction bag sheet 5 shown in FIG. 7.
  • the thread material 3 does not form a continuous rotation pattern, and the hanging thread with a tag for one extraction bag is spaced at a predetermined interval in the longitudinal direction of the belt-like water-permeable filterable sheet. It may be arranged in.
  • extraction bag sheet 5 a roll wound one may be used, and the extraction bag filling and packaging machine 70 of the present invention is combined with any extraction bag sheet manufacturing machine. May be used.
  • an auger type filling device is used instead of the device for measuring a predetermined amount with the bag 102 as described above as the device for filling the contents of the cylindrical body of the extraction bag sheet. May be.
  • the machine for producing a sheet for an extraction bag of the present invention is useful for continuously producing tea bags such as black tea, green tea and herbs, and extraction bags for dried stock such as dried and dried bonito on the production line.

Abstract

　四面体形状の抽出バッグの製造方法が、筒状体に成形されている抽出バッグ用シート５を、上面視で互いに交差する方向に交互に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成すると共に、第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に筒状体の内部に内容物を充填することからなる。第1、第２の横シールを形成する横シール装置として、各シールの形成に際して抽出バッグ用シートの筒状体の軸中心に旋回する一つの溶着溶断装置を使用し、その旋回時間と横シールの形成時間とをオーバーラップさせる。

Description

抽出バッグの製造方法
　本発明は、帯状の抽出バッグ用シートから四面体形状の抽出バッグを製造する方法及びその方法を実施する抽出バッグ用充填包装機に関する。
　紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグとして、不織布等の通水濾過性シートを平袋状、四面体状等の袋体に形成すると共に、その内部に茶葉等の抽出材料を充填し、外表面にタグ付き吊し糸を取り付けたものが使用されている。
　このような抽出バッグの製造に使用する抽出バッグ用シートとしては、抽出バッグ１個分のタグ付吊し糸を、帯状の通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配置したものが知られているが（特許文献１）、抽出バッグ用シートをより高い生産性で製造できるようにするものとして、帯状の通水濾過性シートにタグを該シートの長手方向に所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材を各タグに架かるように特定の回旋パターンに配置したものが知られている（特許文献２、特許文献３）。
　そして、このような帯状の抽出バッグ用シートから四面体形状の抽出バッグを製造する方法としては、その対向縁部を互いに接着することにより筒状に成形した後、その筒状体を押し潰して幅方向に溶着溶断する第１の横シールの形成と、それと交差する方向に幅方向に溶着溶断する第２の横シールの形成とを交互に行うと共に、これらの横シールの形成の間に内容物を充填する方法が行われている（特許文献２、特許文献３）。
特開平１０－１５７７０９号公報 特表２００１－５１９７２９号公報 特表２００６－５１０５５０号公報
　しかしながら、従来の抽出バッグの製造方法では、筒状に成形した抽出バッグ用シートから四面体形状の抽出バッグに製袋するための横シール時にシートの走行を止めるため、シート送りが間欠的となり、抽出バッグの生産速度を高めることに限界をきたしていた。
　これに対し、本発明は、帯状の抽出バッグ用シートから抽出バッグを製造するにあたり、抽出バッグ用シートを連続的に走行させつつ横シールを行えるようにし、抽出バッグの生産速度を格段に向上させることを目的とする。
　本発明者は、横シール装置として一つの溶着溶断装置を使用し、それを旋回させて第１の横シールと第２の横シールを交互に形成する場合に、その旋回時間と横シールの形成時間をオーバーラップさせ、第１の横シールが完了する前に第２の横シールのための旋回を開始させることにより、抽出バッグの生産速度が格段に向上することを見出した。
　即ち、本発明は、筒状体に成形されている抽出バッグ用シートを、上面視で互いに交差する方向に交互に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成すると共に、
　第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に筒状体の内部に内容物を充填する抽出バッグの製造方法であって、
　横シール装置として、各横シールの形成に際して抽出バッグ用シートの筒状体の軸中心に旋回する一つの溶着溶断装置を使用し、かつその旋回時間と横シールの形成時間をオーバーラップさせる製造方法を提供する。
　また、本発明は、抽出バッグ用シートを用いて四面体形状の抽出バッグを製造する抽出バッグ用充填包装機であって、
　抽出バッグ用シートの長手方向の両側縁部を溶着することにより筒状体に形成する縦シール装置、
　抽出バッグ用シートを一定速度で走行させるシート送り手段、
　筒状体に成形した抽出バッグ用シートを、上面視で互いに交差する方向に交互に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成する横シール装置、及び
　第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に、筒状体の内部に内容物を充填する充填装置を備え、
　横シール装置として、各横シールの形成に際して抽出バッグ用シートの筒状体の軸中心に旋回する一つの溶着溶断装置を有し、かつその旋回時間とシール方向の走行時間をオーバーラップさせる駆動機構を有する充填包装機を提供する。
　本発明の抽出バッグの製造方法ないし抽出バッグ用充填包装機によれば、一つの溶着溶断装置を旋回させることにより、抽出バッグ用シートの第１の横シールと第２の横シールとを交互に形成するにあたり、各横シールの形成時間と溶着溶断装置の旋回とをオーバーラップさせるので、横シールの形成時に抽出バッグ用シートの走行を停止させる間欠送りさせていた従来法に比して、抽出バッグの生産速度を格段に向上させることができる。
抽出バッグ用充填包装機の模式図である。 抽出バッグ用充填包装機の横シール装置付近の側面図である。 横シール装置の上面視の動作説明図である。 シールヘッドと押さえの動きのタイミングチャートである。 シールヘッドと押さえの先端中央部の上面視の軌跡の説明図である。 横シール形成時の各段階におけるシールヘッドと押さえとアンビルの位置関係の説明図である。 抽出バッグ用シートの平面図である。 抽出バッグの斜視図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
　図１は、本発明の抽出バッグの製造方法を実施する一実施例の抽出バッグ用充填包装機７０の模式図であり、図２は、その充填包装機７０において横シールを行う横シール装置７６付近の側面図であり、図３は、横シール装置７６の上面視の動作説明図である。
　この充填包装機７０は、抽出バッグ用シート５を用いて四面体形状の抽出バッグ６を製造する機械であって、概略、抽出バッグ用シート５を案内するセーラー型フォーマーガイド７２を備えた筒体７３、筒体７３に巻き付けた抽出バッグ用シート５を一定速度で下方に走行させるシート送り手段（送りローラ７４）、抽出バッグ用シート５の長手方向の両側縁部を溶着することにより筒状体に形成する縦シール装置７５、筒状体に形成した抽出バッグ用シート５を、上面視で互いに交差する方向に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成する横シール装置７６、第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に、抽出バッグ６の内容物となる茶葉等をホッパー１０１から枡１０２で所定量計量し、中間ホッパー１０４を経てシュートパイプ１０６内に落下させ、筒体７３を通して、抽出バッグ用シート５の筒状体の内部に茶葉等を充填する充填装置１００を有している。
　縦シール装置７５としては、超音波溶着溶断装置を備えており、縦シール形成時に生じる不要な縁部（耳部）を巻き取るスクラップ巻き取り手段７７を備えている。
　横シール装置７６としては、各横シールの形成毎に、抽出バッグ用シート５の筒状体の軸Ｌを中心に溶着溶断方向が所定角度、好ましくは９０°揺動し、図１において実線で記載した位置と破線で記載した位置を交互にとる一つの超音波溶着溶断装置760を備えている。この超音波溶着溶断装置760は、先端が先細に突出したシールヘッド７６ａと、シールヘッド７６ａに対向するアンビル７６ｂと、筒状体に形成されている抽出バッグ用シート５を横シールの形成時に平坦に押し潰す押さえ７８とを有する。
　このシールヘッド７６ａは、それを走行させることにより任意の長さにシールを形成する所謂走行式のものである。走行式のシールヘッドを用いることにより、シールヘッドを小型軽量化することができるので、高速で駆動させることが容易となり、また、その駆動機構をコンパクトに構成することが可能となる。
　押さえ７８は、横シールの形成幅を有しており、横シール形成時に、抽出バッグ用シートと共に下方に走行する。アンビル７６ｂは、軸Ｌに対して、押さえ７８と対称的に移動する。
　シールヘッド７６ａ、アンビル７６ｂ及び押さえ７８の動きの概略としては、押さえ７８とアンビル７６ｂとで抽出バッグ用シート５の筒状体を平坦に押し潰している状態で、シールヘッド７６ａが抽出バッグ用シート５に当接し、その押し潰されている筒状体の幅方向に走行すると共に、その抽出バッグ用シート５の流れ方向である下方にも走行する。これにより、抽出バッグ用シート５の下方への走行を停止させることなく、一定の走行速度を維持しつつ横シールを形成する。そして該横シールの形成後、シールヘッド７６ａは、高さ方向については、横シールを形成する間の抽出バッグ用シート５の下方への走行距離をキャンセルする位置に戻し走行する。また、シールヘッド７６ａの水平方向の動きについては、各横シールの形成毎に、好ましくは９０°旋回する。
　したがって、シールヘッド７６ａのトータルの動きとしては、概略、図１に矢印で示したように、まず、第１の横シールの形成時には、上述の幅方向と下方の動きの合成により、矢印ａのように斜め下方に走行する。そして、横シールを形成する間の抽出バッグ用シート５の下方への走行距離をキャンセルすると共に軸Ｌを中心に９０°揺動した位置に矢印ｂのように戻し走行する。その後、第１の横シールと同様に、シールヘッドを矢印ｃのように斜め下方に走行することにより第２の横シールを形成し、さらに、矢印ｄのように戻し走行する。この場合、シールヘッド７６ａに対向するアンビル７６ｂも、第１の横シールの形成時には抽出バッグ用シート５と共に矢印ａ’のように下方に走行する。また、第１の横シールを形成する間の下方への走行距離をキャンセルすると共に軸Ｌを中心に９０°揺動した位置に矢印ｂ’のように戻し走行する。そして、第２の横シールを形成する間は矢印ｃ’のように下方に走行し、さらに矢印ｄ’のように戻し走行する。以降、この第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を繰り返す。
　本実施例においては、このように一つの超音波溶着溶断装置760を用いての第１の横シールと第２の横シールを交互に形成するにあたり、以下に詳述するように、シールヘッド７６ａの旋回時間と各横シールの形成時間とをオーバーラップさせ、それにより抽出バッグの生産速度を高めることを特徴としている。
　図４は、超音波溶着溶断装置760のシールヘッド７６ａと押さえ７８の動きのタイミングチャートである。なお、図４において、横軸の作業角は、一つの横シールの形成動作を３６０°に割り当てた角度であり、左側縦軸は、シールヘッド７６ａと押さえ７８の先端中央部の、軸Ｌからの距離であり、右側縦軸は、シールヘッド７６ａと押さえ７８が取り付けられている９０°揺動プレート772（図２）の軸Ｌに対する回転角である。また、図５は、シールヘッド７６ａと押さえ７８の先端中央部の上面視の軌跡の説明図であり、中央の破線円は、抽出バッグ用シート５の筒状体の潰されていない状態の外形線である。図６は、横シール形成時の各段階（Ａ～Ｌ）におけるシールヘッド７６ａと押さえ７８とアンビル７６ｂの位置関係の説明図である。なお、これらの図では、一例として、抽出バッグ用シート５の筒状体を押し潰した幅方向の長さが５５ｍｍ、その筒状体の半径が１７．５ｍｍの場合を記載している。
　これらの図４～６に示すように、まず、押さえ７８とアンビル７６ｂが軸Ｌ方向に前進し、抽出バッグ用シート５の筒状体を扁平に押し潰す（Ｂ）。
　シールヘッド７６ａは、抽出バッグ用シート５の筒状体が扁平に押し潰される前に幅方向の走行を開始し（Ａ）、筒状体に第１の横シールを形成する前の助走を行う。そして、扁平に潰されている筒状体に当接し、等速走行を行い、押し潰された筒状体の幅を超えたところで減速し、筒状体の幅方向の走行を終える（Ｅ）。
　シールヘッド７６ａと押さえ７８とアンビル７６ｂは、シールヘッド７６ａの、筒状体の幅方向の走行が終了するよりも前に、より具体的には、シールヘッド７６ａが筒状体の幅の略半分を過ぎた時点で、９０°揺動プレート772の回転により旋回を開始する（Ｃ）。これにより、旋回開始時（Ｃ）からシールヘッド７６ａの走行終了時（Ｅ）までの区間Ｄでは、当該区間での第１の横シールの形成と、次の第２の横シールの形成開始位置に向かうための旋回とがオーバーラップして行われ、第１の横シールの形成終了から第２の横シールの形成開始までの時間を短縮することができる。
　押さえ７８とアンビル７６ｂは、シールヘッド７６ａが、筒状体が扁平に潰されている区間を通過後、走行終了時（Ｅ）前に、軸Ｌから離れ始め（即ち、これらの距離を広げることにより筒状体の潰れた状態を開放し始め）、９０°揺動プレート772の回転途中で最もその距離が広くなり（Ｆ）、次いで再度距離を狭め始め、筒状体を扁平に押し潰す（Ｊ）。
　シールヘッド７６ａは、筒状体が扁平に押し潰される時点（Ｊ）よりも前であって、９０°揺動プレート772の回転の終了時（即ち、シールヘッド７６ａと押さえ７８とアンビル７６ｂの旋回終了時）（Ｉ）の前に、筒状体の幅方向の走行を開始する（Ｇ）。したがって、第２の横シールの形成のためのシールヘッド７６ａの走行開始時（Ｇ）から旋回終了時（Ｉ）までの区間Ｈにおいては、シールヘッド７６ａは、第２の横シールの形成のための助走と第２の横シールの形成位置につくための旋回とがオーバーラップして行われ、これによっても第１の横シールの形成終了から第２の横シール形成開始までの時間を短縮することができる。ただし、この区間Ｈのオーバーラップは、それにより筒状体が捻れるため、前述の区間Ｄのオーバーラップに比してオーバーラップの作業角の範囲を狭くしている。
　第２の横シールの形成においても、第１の横シールの形成における区間Ｄと同様に、横シールの方向のシールヘッド７６ａの走行途中から９０°揺動プレート772の回転によりシールヘッド７６ａが旋回を始め、シールヘッド７６ａの走行終了時（Ｌ）までシールヘッド７６ａの走行と旋回がオーバーラップしている。また、シールヘッド７６ａの走行終了時（Ｌ）前に押さえ７８とアンビル７６ｂの間隔が広がり始め、筒状体の潰れた状態を開放する。
　以降、同様の動きを繰り返し、第１の横シールと第２の横シールを交互に形成する。
　こうして、この充填包装機７０によれば、シールヘッド７６ａによる横シールの形成とシールヘッドの旋回とをオーバーラップして行うので、１個あたりの抽出バッグの製造時間を著しく短縮でき、抽出バッグの生産速度を格段に向上させることが可能となる。
　充填包装機７０の上述の横シール装置７６の動きは、図２に示す駆動機構により行われる。即ち、充填包装機７０は、ベースプレート上下駆動用サーボモータ761と、このサーボモータ761に接続したクランク762とリンク763により上下動を繰り返すベースプレート764を有している。また、９０°揺動用サーボモータ770と、このサーボモータ770とスプライン軸771で接続された９０°揺動プレート772を有している。この９０°揺動プレート772は、上述のベースプレート764上に設けられているため、上下動も繰り返す。
　９０°揺動プレート772上には、シールヘッド７６ａの上述の幅方向の走行と、筒状体に形成されている抽出バッグ用シート５を平坦に押し潰す押さえ７８の横シール位置に対する前後の動きと、アンビル７６ｂの横シール位置に対する前後の動きを担う水平駆動用サーボモータ780を有している。即ち、サーボモータ780の回転は、歯車781によってカム782に伝えられ、カム782の上面に形成された溝を従動するカムフォロア783が、リンク機構784を矢印ｐ（図３）のように揺動させ、それによりアンビル７６ｂが横シール位置に対して水平面内で前後に動く。また、このリンク機構784と接続したロッド785が、押さえ７８の基台786を動かすことにより、押さえ７８を横シール位置に対して水平面内で前後に動かす。
　さらに、カム782の下面にも溝が形成されており、この溝を従動するカムフォロア790がリンク機構791を矢印ｑ（図３）のように揺動させ、これにより、シールヘッド７６ａが幅方向に動く。
　このような駆動機構において、ベースプレート上下駆動用サーボモータ761、９０°揺動サーボモータ770、水平駆動用サーボモータ780は、連動駆動を可能とする制御装置（図示せず）により制御され、制御盤にてそれぞれの回転速度が制御される。したがって、シールヘッド７６ａ、アンビル７６ｂ及び押さえ７８の軸Ｌを中心とする旋回と、抽出バッグ用シート５の筒状体の幅方向のシールヘッド７６ａの走行とを前述のように区間Ｄと区間Ｈでオーバーラップさせることができ、抽出バッグ用シートの生産速度を向上させることができる。また、抽出バッグ用シート５の走行方向の速度成分について、シールヘッド７６ａ、アンビル７６ｂ及び押さえ７８の走行速度を、抽出バッグ用シート５と完全に同速に制御することができる。よって、抽出バッグ用シート５の走行速度に脈動が生じたり、蛇行が生じたりすることを解消できる。
　なお、縦シール装置７５及び横シール装置７６を構成する溶着溶断装置としては、超音波によるものの他、加熱によるものを使用してもよい。
　この抽出バッグ用充填包装機７０にかける抽出バッグ用シート５としては、抽出バッグ製造用の織物、不織布又はこれらの積層体からなる長尺のシートからなり、必要に応じて糸タグを貼着したもの等を種々使用することができる。
　例えば、糸材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性合成繊維をはじめとして超音波溶着や熱溶着が可能な素材から形成されたものを使用することができ、タグとしては、紙、プラスチックシート等から形成されたものを使用することができる。また、通水濾過性シートとしては、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、レーヨン等の半合成繊維、コウゾ、ミツマタ等の天然繊維の単独又は複合繊維からなる織布、不織布、紙類、多くの孔を開けたフィルム等を使用することができる。
　通水濾過性シート４上のタグ２や糸材３の配置についても特に制限はなく、例えば、図７に示す抽出バッグ用シート５のように、帯状の通水濾過性シート４にタグ２を該シート４の長手方向に所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材３を各タグ２に架かるように特定の回旋パターンに配置したものを使用することができる。図中、ｓ１はタグ２と糸材３の強シール部位、ｓ２は糸材３と通水濾過性シート４との強シール部位、ｓ３は糸材３と通水濾過性シート４との弱シール部位、ｓ４はタグ２と通水濾過性シート４との弱シール部位である。また、破線は抽出バッグ１個分の領域の区切りを示している。図８は、図７に示した抽出バッグ用シート５を用いて抽出バッグ用充填包装機７０で製造される抽出バッグ６の斜視図である。
　抽出バッグ用シート５としては、糸材３が連続的に回旋パターンを形成しておらず、抽出バッグ１個分のタグ付吊し糸が、帯状の通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配置されているものでもよい。
　さらに、抽出バッグ用シート５としては、ロール状に巻き回されたものを使用してもよく、また、本発明の抽出バッグ用充填包装機７０を、任意の抽出バッグ用シートの製造機械と組み合わせて使用してもよい。
　本発明は、上述した実施例の他、種々の態様をとることができる。例えば、抽出バッグ用充填包装機において抽出バッグ用シートの筒状体に内容物を充填する装置としては、前述のように枡１０２で所定量を計量する装置に代えて、オーガ式充填装置を使用してもよい。
　本発明の抽出バッグ用シートの製造機械は、紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグを生産ラインで連続的に製造するために有用である。
　２　　タグ
　３　　糸材
　４　　通水濾過性シート
　５　　抽出バッグ用シート
　６　　抽出バッグ
７０　　充填包装機
７２　　フォーマーガイド
７３　　筒体
７４　　送りローラ
７５　　縦シール装置
７６　　横シール装置
７６ａ　シールヘッド
７６ｂ　アンビル
 760　　超音波溶着溶断装置
 761　　ベースプレート上下駆動用サーボモータ
 762　　クランク
 763　　リンク
 764　　ベースプレート
 770　　９０°揺動サーボモータ
 771　　スプライン軸
 772　　９０°揺動プレート
 780　　水平駆動用サーボモータ
 781　　歯車
 782　　カム
 783　　カムフォロア
 784　　リンク機構
 785　　ロッド
 790　　カムフォロア
 791　　リンク機構
７７　　スクラップ巻き取り手段
７８　　押さえ
１０１　ホッパー
１０２　枡
　L　　抽出バッグ用シートの筒状体の軸
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４　　シール部位

Claims (6)

  1. 　筒状体に成形されている抽出バッグ用シートを、上面視で互いに交差する方向に交互に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成すると共に、
    　第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に筒状体の内部に内容物を充填する四面体形状の抽出バッグの製造方法であって、
    　横シール装置として、各横シールの形成に際して抽出バッグ用シートの筒状体の軸中心に旋回する一つの溶着溶断装置を使用し、かつその旋回時間と横シールの形成時間とをオーバーラップさせる製造方法。
  2. 　溶着溶断装置のシールヘッドを、各横シール形成時には抽出バッグ用シートの筒状体の幅方向に走行させると共に抽出バッグ用シートの流れ方向に走行させ、各横シールの形成毎に、該横シールを形成する間の抽出バッグ用シートの走行距離をキャンセルする位置に戻し走行させる請求項１記載の製造方法。
  3. 　抽出バッグ用シートが一定速度で走行するように、溶着溶断装置をサーボモータで制御する請求項１又は２記載の製造方法。
  4. 　抽出バッグ用シートを用いて四面体形状の抽出バッグを製造する抽出バッグ用充填包装機であって、
    　抽出バッグ用シートの長手方向の両側縁部を溶着することにより筒状体に形成する縦シール装置、
    　抽出バッグ用シートを一定速度で走行させるシート送り手段、
    　筒状体に成形した抽出バッグ用シートを、上面視で互いに交差する方向に交互に溶着溶断することにより第１の横シールと第２の横シールを交互に形成する横シール装置、及び
    　第１の横シールの形成と第２の横シールの形成を交互に繰り返す間に、筒状体の内部に内容物を充填する充填装置を備え、
    　横シール装置として、各横シールの形成に際して抽出バッグ用シートの筒状体の軸中心に旋回する一つの溶着溶断装置を有し、かつその旋回時間と横シールの形成時間をオーバーラップさせる駆動機構を有する充填包装機。
  5. 　溶着溶断装置のシールヘッドが、各横シール形成時には抽出バッグ用シートの筒状体の幅方向に走行すると共に抽出バッグ用シートの流れ方向に走行し、各横シールの形成毎に、該横シールを形成する間の抽出バッグ用シートの走行距離をキャンセルする位置に戻し走行する請求項４記載の充填包装機。
  6. 　抽出バッグ用シートが一定速度で走行するように、溶着溶断装置を制御するサーボモータを備える請求項４又は５記載の充填包装機。
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