説明

しごき装置を備えた縦型包装機

【課題】横シールの動作としごき手段の動作に関して、しごき手段が包装材から離間し遠ざかる復動作で、しごき手段が包装動作や包装材と干渉するのを回避するしごき装置を備えた縦型包装機を提供する。
【解決手段】しごき部材であるしごきバー27は、横シール部54a,54bが離間した状態にあるときに占める初期位置から横シール部54a,54bが筒状包装材61のシールのために筒状包装材に接近する動作と連動した往動作のときに、筒状包装材61に対して接触して下方にしごく動作をする。横シール部54a,54bがシールの後に筒状包装材61から離間する動作と連動した復動作のときには、しごきバー27は、往動作の際のしごき経路と比較して筒状包装材61に対して後方側に離れた戻り経路を辿って当初位置に戻るので、この際、しごきバー27が筒状包装材61と干渉することはない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、縦型製袋充填包装機のような袋包装において横シールユニットと連動して作動し、袋に充填されている製品にしごき作用を与える袋包装におけるしごき装置に関する。
【背景技術】
【0002】
製品を袋に詰める袋詰めに関して、袋包装の際に袋の外側から製品を袋内に押し込むようにしごき動作を及ぼすことにより、袋内での製品位置の移動、或いは製品の充填率の向上を図ることがある。袋に充填される製品がしごきの対象となるものとして、例えば、お麸(小麦粉の粗粉で作った食品)が挙げられる。包装後において包装物が細長い袋に移動しないように、強制的に袋の外側からしごいて充填される。また、別の製品例として、ポテトチップス、コーンパフのようなスナック菓子や冷凍ポテト、インゲン、カボチャ等の冷凍食品がある。これらの製品は長さにばらつきがあり、また充填時の踊り状態によって横シール位置にまで跳ね上がることもあり、そのような場合、横シールの際にシールバー(熱溶着させるヒートシールバー)による製品の噛み込みが生じる。したがって、袋をしごくことによって製品をシールバーの作動位置から袋内に予め移動させておくことが必要である。
【0003】
縦型製袋充填包装機のような縦型包装機に関連して用いられるしごき装置としては、縦型包装機に用いられる横シールユニットが筒状包装材に横シールを施す際の動作を利用して、しごき動作をするものがある。例えば、横シールボックス全体を上下動させ、そのストロークの何割かをしごき動作のための動作として利用する形式のものがある。これとは別に、横シールボックスについては上下動をさせないが、シリンダ等の別駆動源を備えておき、横シールブロックの開閉の間に当該別駆動源によってしごき部材にしごき動作を行わすものがある。
【0004】
本出願人は、縦型製袋充填包装機のしごき装置として、二つの互いに接離する横シール部を備えた横シールユニットにより包装筒に横シールして該包装筒内に製品としてのばらものを落下充填した後に、該包装筒の横シール部よりも所要上を横シール部と同方向から挟んで横シール部が閉じないうちに該横シール部よりも下方へしごくことで、製品を横シール部が噛み込まないようにしたしごき装置を提案している(特許文献1参照)。また、横シールユニットによって熱シールされる扁平部を形成するためのシゴキ装置として、一対のスクレーパとその下方で上下方向に移動可能に設けられた一対のシゴキブロックを備えたものが提案されている(特許文献2)。
【特許文献1】特公平6−76087号公報(段落[0007]〜[0011]、図1〜図3)
【特許文献2】特開2005−112359号公報(段落[0027]〜[0043]、図1〜図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、しごき手段が包装材に接近・接触する往動作と、しごき手段が包装材から離間し遠ざかる復動作とでの経路について工夫を図ることで、戻り動作のときにしごき手段が包装機の包装動作と干渉しなくする点で解決すべき課題がある。
【0006】
この発明の目的は、上記課題を解決することであり、しごき手段が包装材から離間し遠ざかる復動作で、しごき手段が包装動作や包装材と干渉するのを回避するしごき装置を備えた縦型包装機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、この発明によるしごき装置を備えた縦型包装機は、内部に包装物が投入され且つ縦方向に送られる筒状包装材を間に対向して配置されて互いに接離する動作をし、接近時に前記筒状包装材を挟圧して前記筒状包装材にシールをする2つの横シール部を有する横シールユニット、及び前記各横シール部に関連してそれぞれ配設されており前記両横シール部の前記接離する動作に連動して前記筒状包装材に対してしごく動作をする2つのしごき部材を有するしごき装置を備えており、前記両しごき部材は、前記各横シール部が離間した状態にあるときに占める初期位置から前記各横シール部が前記筒状包装材の前記シールのために前記筒状包装材に接近する動作と連動した往動作のときに、しごき経路を経ることで前記筒状包装材に対して接触して下方にしごく動作をするとともに、前記各横シール部がシール後に前記筒状包装材から離間する動作と連動した復動作のときに前記筒状包装材に対して後方側に離れる戻り経路を辿って前記当初位置に戻ることから成っている。
【0008】
このしごき装置を備えた縦型包装機によれば、しごき部材が筒状包装材から離間して遠ざかる復動作では、接近してしごき動作をする往動作のときのしごき経路とは別の戻り経路を辿ることになり、しごき動作は包装動作や包装材と干渉することがなくなる。
【0009】
このしごき装置を備えた縦型包装機において、両しごき部材が辿る前記戻り経路は、しごかれた前記筒状包装材から後方に離れて前記筒状包装材と接触しない位置にまで戻った後に、上方向に戻って前記当初位置に戻る経路とすることができる。戻り経路をこのように定めることにより、包装サイクルにおける復動作の開始時点では、しごき部材は最も早く且つ効率的に筒状包装材から離れる方向に動き、復動作を開始したしごき部材が筒状包装材と干渉するのを回避することができる。
【0010】
このしごき装置を備えた縦型包装機において、前記しごき装置は、前記各横シール部に対して設けられ先端に前記しごき部材を取り付けたしごき部、前記各しごき部材の前記しごき経路と前記戻り経路とを定め且つ前記往動作と前記復動作とで前記しごき部との係合状態が切り換わる第1カム機構、及び前記しごき部と直接にカム係合して前記各しごき部材の前記しごき経路のしごき側限界を定める第2カム機構を備えることができる。しごき部は、各横シール部に対して設けられ先端にしごき部材を取り付けて成るので、横シール部の動作に連動して往動作及び復動作をする。しごき経路及び戻り経路については、それぞれ第1カム機構と第2カム機構という機械的な機構で定めることができるので、しごき部材はしごき経路と戻り経路とを辿ることができる。特に、往動作と復動作とで第1カム機構のしごき部に対する係合状態が切り換わり、各しごき部材はしごき経路と当該しごき経路と異なる戻り経路とを辿ることができる。第2カム機構が各しごき部材のしごき経路のしごき側限界を定めている。その結果、しごき部材は、しごき側限界以上に筒状包装材に対して接近し過ぎることがなく、筒状包装材に対して適切なしごき動作を行うことができる。
【0011】
しごき装置を備えた縦型包装機において、前記第1カム機構は、カム溝が形成されているとともに前記各しごき部材が前記しごき経路の終端に達したときと前記戻り経路の終端に達したときとで位置が切り換えられる可動カム板と、前記しごき部に設けられており且つ前記カム溝内に嵌入する第1カムフォロワとを備えており、前記カム溝は、前記可動カム板が一方の位置を占めていて、前記しごき部材が前記しごき経路を辿るときに対応して前記第1カムフォロワが通過する回動用カム溝部と、前記回動用カム溝部と接続しており且つ前記可動カム板が切り換えられて他方の位置に移動するとき及び前記しごき部材が前記戻り経路の初期を辿るときに対応して前記第1カムフォロワが前記しごき部材の姿勢を変化させることなく通過する遅延用カム溝部とを有することができる。横シール部の往動作で、第1カム機構において第1カムフォロワは回動用カム溝部を通過するのに対応して、第2カム機構が各しごき部材のしごき側限界を定めることで、しごき部材がしごき経路を辿る。しごき部材がしごき経路の終端に達したときに、可動カム板は位置が切り換えられ、この際、第1カムフォロワは回動用カム溝部と接続している遅延用カム溝部を通過するのみであり、しごき部材の姿勢に変化はない。横シール部の復動作で、第1カムフォロワは遅延用カム溝部を逆方向(回動用カム溝部に繋がる方向)に通過する間、しごき部材の動作が遅延される。この際にもしごき部材は実質的にその姿勢を変化させることがなく、しごき部材は筒状包装材に対して真後方側に後退する。その後、しごき部は戻り経路を辿るが、筒状包装材と干渉して押し上げるということがない。しごき部材が戻り経路の終端に達したとき、可動カム板が切り換えられ、包装サイクルの初期状態に戻る。
【0012】
しごき装置を備えた縦型包装機において、前記第2カム機構は、前記しごき側限界を定めるカムプロフィールを有する固定カム板と、前記しごき部に備わり前記カムプロフィールに向かって付勢されてカム係合する第2カムフォロワとを備えることができる。この第2カム機構によれば、横シール部の往動作においては、しごき部に備わる第2カムフォロワは、固定カム板が有するカムプロフィールに向かって付勢されつつカムプロフィールに案内されるので、しごき部材はしごき経路のしごき側限界よりも筒状包装材に接近することがない。
【0013】
このしごき装置を備えた縦型包装機において、前記各しごき部は、前記各横シール部に対してそのシール長手方向両端においてそれぞれ当該シール長手方向に平行な共通軸線回りに回動可能なブラケット、当該両ブラケットのそれぞれに対して前記軸線と直交関係にある軸線に沿って摺動可能に保持されており前記第2カムフォロワとして機能するしごきアーム、当該両しごきアームの先端部を結んで配設されている前記しごき部材としてのしごきバー、及び前記ブラケットに対して前記しごきアームを前記第2カム機構に向かって付勢させるばね手段を備えることができる。しごき部のブラケットは、横シール部の往動作で包装材に接近するときの第1カム機構の作動によって、横シール部に対して回動する。ブラケットがかかる回動をする際には、第2カムフォロワとして機能するしごきアームは、ばね手段によって第2カム機構の固定カム板に向かって付勢された状態で、固定カム板に案内される。この固定カム板による案内によって、しごき部材は、しごき側限界よりも筒状包装材に対して接近しないように制限されているしごき経路を辿る。しごきアームが回動する際に、ブラケットと固定カム板による案内される第2カムフォロワとの間に生じる距離変化は、ばね手段が撓むことによってしごきアームがブラケットに対して摺動することで吸収される。このようにして、第1カム機構及び第2カム機構は、互いに機械的な干渉を回避することができる。
【0014】
このしごき装置を備えた縦型包装機において、前記可動カム板は、切り換えられて前記他方の位置に移動するときに前記しごきアームに当接して前記しごき部材を前記筒状包装材から後方に離間させる係合部を備えることができる。横シール部の往動作が終了すると、可動カム板が位置を切り換えられるが、このとき、可動カム板の係合部がしごきアームに当接して、しごき部材を筒状包装材から後方に離間させ、その後、横シール部の復動作では、しごき部材を筒状包装材から離間させた状態で当初の位置に戻る。しごきアームを付勢するばね手段が設けられている場合には、可動カム板が切り換えられて他方の位置に移動するときに、係合部はしごきアームに当接してばね手段によるしごきアームの付勢に対抗し、しごきアームは、第2カム機構に関わらず、しごき部材に第1カム機構によるカム動作(しごき部材が戻り経路を辿る)を行わせることができる。
【0015】
このしごき装置を備えた縦型包装機において、前記縦型包装機は、前記筒状包装材の内側に配置され且つ包装すべき製品が投入される充填筒、及び前記筒状包装材を前記充填筒の外側周面に沿って縦方向に送る送り機構を備えた縦型製袋充填包装機であるとすることができる。この縦型包装機は、縦型製袋充填包装機に適用することで、充填筒を通して投入される製品を高い包装速度で順次連続して包装することができる。
【発明の効果】
【0016】
この発明によるしごき装置を備えた縦型包装機は、上記のように構成されているので、横シール部の往動作のときに第1カム機構によってしごき部材がしごき経路を辿って筒状包装材に接近してしごき動作をするが、第2カム機構がしごき経路のしごき側限界を定めているので、しごき部材はそれ以上に筒状包装材に接近することによる無理なしごき動作をすることがない。横シール部の復動作のときにしごき部材が筒状包装材から離間して遠ざかる戻り経路は、横シール部の往動作のときにしごき部材が筒状包装材に接近してしごき動作をするときのしごき経路とは別の経路となり、しごき動作が包装動作や包装材と干渉するのを回避することができる。また、しごき部材が包装材から離間し遠ざかる復動作で、しごき部材が包装動作や筒状包装材と干渉せず、したがって筒状包装材を持ち上げることのないしごき装置を備えた縦型包装機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、添付した図面に基づいて、この発明によるしごき装置を備えた縦型包装機の実施例を説明する。図1は、この発明によるしごき装置を備えた縦型包装機の主要部の一例を示す図であって、(a)はその平面図、(b)は駆動部を示す概略図である。図2は図1に示す縦型包装機の主要部の正面図、図3は図1に示す縦型包装機の主要部の側面図であって、図3はしごき装置の微小時間毎の変遷を示す右側面図、図4はしごき装置のしごき動作が完了した状態を示す左側面図である。
【0018】
本実施例によるしごき装置は、公知の縦型製袋充填包装機に適用可能である。図10において概略を示すように、縦型製袋充填包装機50は、ウェブ状包装材60を略筒状にまで曲成するフォーマ51と、フォーマ51の内部に挿通された製品充填筒52と、製品充填筒52の前側で曲成された包装材を筒状包装材61に成形する縦シール装置53と、製品充填筒52の左右両側を挟むように設けられており筒状包装材61を製品充填筒52の外側面との間に挟んで給送する送りベルト装置55と、製品充填筒52の下方に設けられた横シールユニット54とを備えている。連続するウェブ状の包装材60は、フォーマ51に導いて製品充填筒52を包むように筒状に曲成され、送りベルト装置55により下方へ送られるとともに、製品充填筒52の一側で縦シール装置53によってウェブ端縁同士を縦ヒートシールすることによって筒状包装材61に形成される。製品充填筒52を通して被包装物である製品Sを筒状包装材61内に落下充填し、充填された製品Sの上下両位置において筒状包装材61を横シールユニット54によってシールすることで、製品Sが包装された袋包装体63を連続製造することができる。
【0019】
図10に示すように、横シールユニット54は、筒状包装材61を挟んで対向して配置された横シール部54a,54bを有しており、カッタ56を内蔵している。カッタ56は、例えば一方の横シール部54aに備わるヒータブロックの上下一対のヒートシールバー間において、他方の横シール部54bに向かって進退作動可能に配設されている。他方の横シール部54bには、ヒータブロックの上下一対のヒートシールバー間において、進出したカッタ56が入り込むことができるカッタ溝57が形成されている。横シールユニット54は、その作動時に側方から接近・離間し、横シール部54a,54bが筒状包装材61を挟み込んで先行する袋包装体63の口部と後続して形成される袋62の底部とにヒートシールを施す。このときに、カッタ56はカッタ溝57内に位置まで進出して筒状包装材61を切断し、先行して製造された袋包装体63を後続の袋62(筒状包装材61)から分離する。横シールユニット54の上方には、図示しないが、投入される製品Sを途中で一旦受け取り、且つ横シール部54a,54bが離間するときに、受け止めた製品Sを解放して袋62の底部まで投入するシャッタを設けることもできる。なお、図10には、従来構造のしごきアーム58,58とその先端部に掛け渡して設けられているしごきバー59の概略が示されている。
【0020】
横シールユニット54を駆動するため、図示しないサーボモータのような駆動モータ或いはエアシリンダのようなアクチュエータの出力を利用する駆動機構が用いられる。駆動機構の一例としては、上記特許文献1に記載されている機構と同様に、横シール開閉レバー(以下、「レバー」と略す。)を回転させ、当該回転を変換機構を介して横シール部54a,54bを互いに同期して接近・離間させる機構を挙げることができる。
【0021】
図1(b)に示すように、この駆動機構においては、中央軸11の回りに回動するレバー10の一端は例えばリンク12を介して横スライドブロック14に連結されており、横スライドブロック14の左右端部に案内シャフト16,16が取り付けられている。案内シャフト16,16は、固定フレーム2を貫通してスライド自在に支持されており、シール位置C−Cを越えて反対側にまで延びていて、それらの先端部に取付け具17,17によってカッタ56を内蔵する横シール部54aの横シールブロック18が取り付けられている。また、レバー10の他端は、リンク15及びその先端部における枢支軸19を介して横シール部54bの横シールブロック20に連結されている。レバー10の往復回転運動は、横シール部54bが筒状包装材61に対する進退動作に変換・伝達される。なお、案内シャフト16,16は、横シール部54aをスライド可能に支持している。
【0022】
横シールユニット54の構造によれば、駆動機構によってレバー10が中央軸11回りに回動するとき、リンク12、横スライドブロック14、両案内シャフト16,16及び横シールブロック18を介して横シール部54aが筒状包装材61に向かって進出・後退し、その一方で、リンク15、枢支軸19及び横シールブロック20を介して他方の横シール部54bが筒状包装材61に向かって横シール部54aと同期して進出・後退する。筒状包装材61は、横シール部54a,54bの各ヒータブロックによって同期して各側から挟み込まれ、両ヒータブロックの上下に位置する二組のヒートシールバー間で包装袋63の開口端部及び後続の包装袋の袋底端部が加熱・加圧されることでヒートシールが施される。
【0023】
しごき装置1は、横シールユニット54に関連して設けられており、筒状包装材61の各側にそれぞれ配設された一対のしごき部21,22から成っている。特に図3及び図4に示すように、しごき部21,22は、それぞれ、中間部に横シール部54a,54bの横シールブロック18,20に枢着された軸支部(支点ピン)24,24が設けられており、各軸支部24には、左右に一対のブラケット23,23、両ブラケット23,23にそれぞれ摺動可能に挿通されたしごきアーム25,25、及び、しごきアーム25,25のヘッド部26,26の先端部間に掛け渡されて包装袋の外側からしごき係合可能なしごき部材としてのしごきバー27を備えている。しごき部21,22は、しごきアーム25,25としごきバー27とを備えるしごき部材を駆動するしごき駆動部を構成していると言える。しごき駆動部としごき部材とで、しごき機構が構成されている。
【0024】
しごき部21,22のそれぞれにおいて、ブラケット23,23が回動可能な軸支部24は、横シールブロック18,20のそれぞれに対して、シール長手方向両端において設けられており、且つそれぞれ当該シール長手方向に平行な共通軸となっている。また、しごきアーム25,25は、ブラケット23,23のそれぞれに対してこの共通軸線と直交関係にある軸線に沿って摺動可能に保持されている。ブラケット23,23とヘッド部26,26との間には、しごきアーム25,25に挿通させる態様でばね手段としてのコイルばね28,28が圧縮状態で嵌装されている。しごきアーム25,25はコイルばね28,28によってしごきバー27が飛び出す方向である前方に付勢されているが、各しごきアーム25のテイル部29は、ブラケット23と当接するときには、しごきアーム25がそれ以上ブラケット23から抜け出るのを防止するストッパとなっている。このように、しごきバー27は、ブラケット23,23が横シールブロック18,20に対して回動し、更にしごきアーム25,25がブラケット23,23に対して摺動することで、横シールブロック18,20に対する位置(その位置に応じた姿勢)が変更可能である。
【0025】
横シールユニット54が筒状包装材に接近し筒状包装材を挟み込んでシールを施すときの横シール往動作を、しごき部21,22によるしごき動作に変換する変換機構として、第1カム機構30が設けられている。横シールユニット54には、その動作、即ち、横シールユニット54が筒状包装材61から接近し更に離間する動作において、しごき部材であるしごきバー27のしごき経路と戻り経路とを定める第1カム機構30,30が設けられている。図5〜図8に第1カム機構30の詳細が示されている。第1カム機構30,30は、しごき部21,22において、左右方向いずれか一方(この例では図1において左側)のみに設けるので充分である。各第1カム機構30は、しごきバー27がしごき経路の終端と戻り経路の終端とに達したとき、位置が切り換えられる可動カム板31と、可動カム板31と協働するためブラケット23に設けられた第1カムフォロワ33とを備えている。可動カム板31は、筒状包装材61を挟む左右対称位置に配置されており、例えば固定フレーム2に設けられたエアアクチュエータ38,38(図1参照)によって前後方向に移動可能に設けられている。エアアクチュエータ38,38が作動することで、可動カム板31は筒状包装材61側に向かって前進した第1位置と、筒状包装材61から離れる方向に後退した第2位置とに切り換えられる。即ち、第1カム機構30においては、各可動カム板31は、横シール部54a,54bの往動作と復動作とで、詳細を後述するように、しごき部21,22との係合状態が切り換わる。
【0026】
各可動カム板31には、第1カムフォロワ33が嵌入して第1カムフォロワ33の動きを案内するカム溝32が形成されている。カム溝32は、可動カム板31が第1位置を占めていて、横シール往動作のときに、第1カムフォロワ33が通過してブラケット23を回動させる回動用カム溝部34と、第1カム溝部34と接続しており且つ可動カム板31が切り換えられて第2位置に移動するときにブラケット23の姿勢を変化させることなく第1カムフォロワ33が通過するのみの遅延用カム溝部35とを有している。回動用カム溝部34は、遅延用カム溝部35と接続する部分に傾斜溝部分36(図6参照)を備えており、その結果、カム溝32は全体として段差状のプロフィールを有している。第1カムフォロワ33は、軸支部(支点ピン)24においてブラケット23に取り付けられているレバーの先端に設けられているので、ブラケット23に対する姿勢は一定である。各可動カム板31には、第1位置から第2位置に切り換えられるときに、しごきアーム25のテイル部29に係合する係合部37を備えている。係合部37は、係る位置切り換えの際にしごき経路を辿ったしごきバー27をしごき終わった包装材から遠ざかる方向に後退させる働きをする。
【0027】
第1カム機構30において、第1カムフォロワ33が当該傾斜溝部分36を移動するときには、ブラケット23及びしごきアーム25が回動する。アーム25が回動するときに、第2カム機構40において第2カムフォロワ43が第2カム機構40のカムプロフィール42によってしごき側の限界を定められることで、しごきバー27はしごき経路を辿る。しごきバー27はそれ以上にしごき側に偏った経路を辿ることはないが、反しごき側には制約はない。しごきバー27の位置は、第1カム機構30及び第2カム機構40によって、横シールブロック18,20の往動作と復動作とでその位置が定められている。
【0028】
第2カム機構40は、しごきバー27が辿るべきしごき経路のしごき側限界を定めている。第2カム機構40は、固定フレーム2に取り付けられることで固定された左右のカム板41,41(図1)を備えている。各カム板41は、中心をシール位置C−Cに合わせて配置されており、前後側面にカム面が対称的なカムプロフィール42,42として形成されている。カムプロフィール42,42は、しごきバー27のしごき経路のしごき側限界を定めるカム形状であり、上側ほどシール位置C−Cから遠ざかり、下側ほどシール位置C−Cに近い斜面に形成されており、最下部分は垂直面となっている。
【0029】
第2カム機構40は、また、各カム板41のカムプロフィール42,42に倣った動きをすることができる第2カムフォロワ43,43を備えている。各第2カムフォロワ43は、各しごきアーム23のヘッド部26に左右外側に突出する態様で回転支持されて設けられており、カム係合しカムプロフィール42上を転動可能なローラーから成っている。各しごきアーム25はコイルばね28によってカムプロフィール42に向かって付勢されている(抜け出しはテイル部29がブラケット23と当接することで阻止されている)ので、横シールブロック18,20の往動作で第1カム機構30によってしごきバー27が回動するとき、第2カム機構40では各第2カムフォロワ43は、カムプロフィール42とカム係合後には、コイルばね28の付勢力によってカムプロフィール42に当接し、カムプロフィール42に案内される。したがって、しごきバー27が辿る経路は、カムプロフィール42によってしごき側の限界が定められ、それよりもしごき側に経路を外れることがない。ブラケット23(しごきバー27)が回動するとき、ブラケット23とカムプロフィール42との間の距離の変化はばね手段であるコイルばね28の撓みで吸収され、しごきバー27は結果的にはカムプロフィール42に倣ったしごき経路を辿る。
【0030】
図3には、第1カム機構30と第2カム機構40の作動について、各機構の特徴的な部分が時間の経過とともに変化していく様子が示されている。ここで、特徴的な部分とは、一方の軸支部24、しごきアーム25,25、しごきバー27,27、テイル部29,29、一方の第1カムフォロア33、第2カムフォロア43,43である。横シールブロック18,20の前進に伴って、しごきバー27はその往動作において、第1カム機構30及び第2カム機構40の作用によって横シール部54a,54bの前方を下側に向かって横切り、しごき動作をする。
【0031】
図4には、横シールユニット54の横シール部54a,54bが前進して筒状包装材61を挟み、筒状包装材61にヒートシールを施して、袋63を製造した状態が示されている。しごき部21,22は、しごきバー27,27が筒状包装材61に対してしごき動作を終了した状態にある。横シール部54a,54bが前進して筒状包装材61をシールする状態では、シャッタ58,58が横シール部54a,54bの直上方において筒状包装材61を挟み、製品Sがそれ以上下側に落下するのを防止している。シャッタ58,58は、ばねによる緩衝作用を以て横シール部54a,54bに設けられている。
【0032】
図5〜図8は、本発明によるしごき装置を備えた縦型包装機の作動を時間の経過に伴って説明する図である。以下、第1カム機構30については前後一対設けられているが、一方の第1カム機構30について説明し、第2カム機構40についても左右一対設けられているが一方第2カム機構40についてのみ、符号を用いて説明する。残る他方の機構についても同様の作動を生じているが、これらについては説明を省略する。図5は、しごき装置1によるしごき動作開始前の状態を示す図である。横シール部54a(54b)は後退した位置にあり、筒状包装材61とは非接触状態にある。第1カム機構30においては、可動カム板31は前進した第1位置を占めており、第1カムフォロワ33がカム溝42の下側部分である回動用カム溝部34の後方位置に位置している。第2カム機構40においては、第2カムフォロア43が固定カム板41のカム面である第2カムプロフィール42から離れた位置にある。その結果、しごきアーム25は、テイル部29がブラケット23と当接することでブラケット23から抜け出さない状態にあり、且つ筒状包装材61に接触しないように比較的起立した姿勢を占めている。
【0033】
図6は、図4と同様に、しごき装置1によるしごき動作が完了した状態を示す図である。横シール部54a(54b)は、最も前進した位置を占めて筒状包装材61を挟み込んでヒートシールをしている状態にある。第1カム機構30においては、横シール部54a(54b)が前進するに伴って、軸支部24を介してしごき部21(22)も全体として前進する往動作をしながら、回動用カム溝部34の傾斜溝部分36のカム作用によってしごきバー27が軸支部24の回りに回動する。第2カムフォロア43は、固定カム板41のカムプロフィール42に当接した後には、カムプロフィール42に更に案内されて、互いに接近しながら下方へ移動し、横シール部54a(54b)が筒状包装材61を挟み込み完了する前に、筒状包装材61を挟み込んで、しごき切る。
【0034】
図6では、しごきバー27は、横シール部54a(54b)の直下の位置を占めている。この際、ブラケット23の軸支部24と固定カム板41のカムプロフィール42との間の距離には変化(次第に短くなる)があるが、この距離変化は、コイルばね28の撓み(更に圧縮する撓み)を伴ってしごきアーム25がブラケット23に対して摺動(後退)をすることで吸収される。コイルばね28の反発力によって、第2カムフォロワ43はカムプロフィール42に押し当てられた状態が維持される。第1カム機構30においては、可動カム板31が依然として前進した第1位置を占めており、第1カムフォロワ33はカム溝32の回動用カム溝部34の傾斜溝部分36を経て上側部分である遅延用カム溝部35との繋ぎ位置に位置している。
【0035】
図7は、図6から横シール部54a(54b)の位置、それ故、しごき部21(22)の位置や姿勢も変わらないが、第1カム機構30において、可動カム板31がエアアクチュエータ38(図1)の作動によって、図6に示す前進位置から図7に示す第2位置にまで後退される。これによって、第1カムフォロワ33は、可動カム板31と相対的に移動し、カム溝32の遅延用カム溝部35内を移動して遅延用カム溝部35の前端に位置する。この際に、可動カム板31に取り付けられている係合部37は、しごきアーム25のテイル部29に当接し、更にしごきアーム25をブラケット23から後退する方向に摺動させるので、しごきバー27は筒状包装材から後退方向に離れる。しごき部21(22)は頭下げの状態、即ち、しごきアーム25は起立角度が低い姿勢のまま後退する。
【0036】
図8は、図7の位置から横シール部54a(54b)が後退した状態を示している。可動カム板31は図7に示される位置と同じ位置を占めている。袋包装体63は、横シール部54a(54b)内の組み込まれているカッタ56の切断作用によって筒状包装材61から切り離され、下方に落下排出されている。横シール部54a(54b)が互いに後退すると、軸支部24を介してしごき部21(22)も後退するが、当初は、しごきアーム25はコイルばね28が伸びることでテイル部29が係合部37に当接したままであるので、しごきバー27の位置は殆ど変化がない。その後、第1カム機構30の第1カムフォロワ33は、可動カム板31のカム溝32の上側部分である遅延用カム溝部35から傾斜溝部分36まで後退する。その結果、しごきバー27は、従来の場合には跳ね上がって筒状包装材61と接触しやすくなるのに比較して、低い姿勢の状態で後退し、筒状包装材61との接触を回避することができる。
【0037】
図9には、本発明によって得られるしごき動作におけるしごき経路と戻り経路とが模式的に示されている。上記動作から理解されるように、横シール部45a(45b)の往動作で、第1カム機構30においては第1カムフォロワ33が回動用カム溝部34を通過し、第2カム機構40においては第2カムフォロワ43がカムプロフィール42に倣って移動するときに、各しごきバー27がしごき経路48を辿る。コイルばね28が撓むことで、両カム機構30,40は互いの動作が干渉しない。しごきバー27がしごき経路48の終端に達したとき、可動カム板31は第2位置へと切り換えられる。この際、第1カムフォロワ33は回動用カム溝部34と接続している遅延用カム溝部35を通過するのみであるが、可動カム板31の係合部37がしごきアーム25のテイル部29に係合してしごきアーム25をコイルばね28の付勢力に抗して後退させるので、しごきバー27が筒状包装材から後退方向に遠ざかる。横シール部45a(45b)の復動作で、第1カムフォロワ33が遅延用カム溝部35から回動用カム溝部34を通過するとき、各しごきバー27は、第2カム機構40のカムプロフィール42から離れた戻り経路49を辿って当初に占めていた位置に戻る。しごきバー27が戻り経路49の終端に達したとき、可動カム板31が第1位置に切り換えられ、各包装サイクルの初期の状態に戻る。
【0038】
このように、しごき部材27が辿る戻り経路49は、しごかれた筒状包装材61から後方に離れて筒状包装材61と接触しない位置にまで戻った後に、上方向にも戻って当初位置に戻る経路である。しごき部材27の戻り経路49が往動作のときしごき経路48とは別経路として定められているので、復動作の開始時点ではしごきバー27は後方側に早く且つ効率的に筒状包装材61から離れる方向に後退し、復動作を開始したしごきバー27が筒状包装材61に干渉して押し上げるという不都合を回避し、しごき部21,22のスムーズなしごき動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】この発明によるしごき装置を備えた縦型包装機の主要部の一例を示す平面図。
【図2】図1に示す縦型包装機の主要部の正面図。
【図3】図1に示す縦型包装機の主要部の側面図であって、しごき装置の微小時間毎の変遷を示す右側面図。
【図4】図1に示す縦型包装機の主要部の側面図であって、しごき装置のしごき動作が完了した状態を示す左側面図。
【図5】本発明によるしごき装置を備えた縦型包装機の作動を時間の経過に伴って説明する図であり、しごき動作開始前の要部の状態を示す側面図。
【図6】図5に示す状態の後、しごき動作完了時の要部の状態を示す側面図。
【図7】図6に示す状態の後、第2カム機構の可動カム板の切換え後を示す側面図。
【図8】図7に示す状態の後、横シール部が後退した状態を示す側面図。
【図9】本発明によって得られるしごき動作におけるしごき経路と戻り経路とを示す模式図である。
【図10】従来の縦型製袋充填包装機の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【0040】
1 しごき装置 2 固定フレーム
10 レバー 11 中央軸
12 リンク 14 横スライドブロック
15 リンク 16,16 案内シャフト
17,17 取付け具 19 枢支軸
18,20 横シールブロック 21,22 しごき部
23,23 ブラケット 24 軸支部(支点ピン)
25,25 しごきアーム 26,26 ヘッド部
27 しごきバー 28,28 コイルばね
29 テイル部(ストッパ)
30 第1カム機構 31,31 可動カム板
32,32 カム溝 33,33 第1カムフォロワ
34,34 回動用カム溝部 35,35 遅延用カム溝部
36,36 傾斜溝部分 37,37 ブロック
38,38 アクチュエータ
40 第2カム機構 41,41 固定カム板
42,42 カムプロフィール 43,43 第2カムフォロア
48 しごき経路 49 戻り経路
50 縦形製袋充填包装機 51 フォーマ
52 製品充填筒 53 縦シール装置
54 横シールユニット 54a,54b 横シール部
55 送りベルト装置 56 カッタ
57 カッタ溝 58,58 シャッタ
60 ウェブ状包装材 61 筒状包装材
62 袋 63 袋包装体
C−C シール位置 S 製品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に包装物が投入され且つ縦方向に送られる筒状包装材を間に対向して配置されて互いに接離する動作をし、接近時に前記筒状包装材を挟圧して前記筒状包装材にシールをする2つの横シール部を有する横シールユニット、及び前記各横シール部に関連してそれぞれ配設されており前記両横シール部の前記接離する動作に連動して前記筒状包装材に対してしごく動作をする2つのしごき部材を有するしごき装置を備えており、
前記両しごき部材は、前記各横シール部が離間した状態にあるときに占める初期位置から前記各横シール部が前記筒状包装材の前記シールのために前記筒状包装材に接近する動作と連動した往動作のときに、しごき経路を経ることで前記筒状包装材に対して接触して下方にしごく動作をするとともに、前記各横シール部がシール後に前記筒状包装材から離間する動作と連動した復動作のときに前記筒状包装材に対して後方側に離れる戻り経路を辿って前記当初位置に戻ることから成るしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項2】
前記両しごき部材が辿る前記戻り経路は、しごかれた前記筒状包装材から後方に離れて前記筒状包装材と接触しない位置にまで戻った後に、上方向に戻って前記当初位置に戻る経路であることから成る請求項1に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項3】
前記しごき装置は、前記各横シール部に対して設けられ先端に前記しごき部材を取り付けたしごき部、前記各しごき部材の前記しごき経路と前記戻り経路とを定め且つ前記往動作と前記復動作とで前記しごき部との係合状態が切り換わる第1カム機構、及び前記しごき部と直接にカム係合して前記各しごき部材の前記しごき経路のしごき側限界を定める第2カム機構を備えていることから成る請求項1又は2に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項4】
前記第1カム機構は、カム溝が形成されているとともに前記各しごき部材が前記しごき経路の終端に達したときと前記戻り経路の終端に達したときとで位置が切り換えられる可動カム板と、前記しごき部に設けられており且つ前記カム溝内に嵌入する第1カムフォロワとを備えており、
前記カム溝は、前記可動カム板が一方の位置を占めていて、前記しごき部材が前記しごき経路を辿るときに対応して前記第1カムフォロワが通過する回動用カム溝部と、前記回動用カム溝部と接続しており且つ前記可動カム板が切り換えられて他方の位置に移動するとき及び前記しごき部材が前記戻り経路の初期を辿るときに対応して前記第1カムフォロワが前記しごき部材の姿勢を変化させることなく通過する遅延用カム溝部とを有していることから成る請求項3に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項5】
前記第2カム機構は、前記しごき側限界を定めるカムプロフィールを有する固定カム板と、前記しごき部に備わり前記カムプロフィールに向かって付勢されてカム係合する第2カムフォロワとを備えていることから成る請求項4に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項6】
前記各しごき部は、前記各横シール部に対してそのシール長手方向両端においてそれぞれ当該シール長手方向に平行な共通軸線回りに回動可能なブラケット、当該両ブラケットのそれぞれに対して前記軸線と直交関係にある軸線に沿って摺動可能に保持されており前記第2カムフォロワとして機能するしごきアーム、当該両しごきアームの先端部を結んで配設されている前記しごき部材としてのしごきバー、及び前記ブラケットに対して前記しごきアームを前記第2カム機構に向かって付勢させるばね手段を備えていることから成る請求項5に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項7】
前記可動カム板は、切り換えられて前記他方の位置に移動するときに前記しごきアームに当接して前記しごき部材を前記筒状包装材から後方に離間させる係合部を備えていることから成る請求項4〜6のいずれか一項に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。
【請求項8】
前記縦型包装機は、前記筒状包装材の内側に配置され且つ包装すべき製品が投入される充填筒、及び前記筒状包装材を前記充填筒の外側周面に沿って縦方向に送る送り機構を備えた縦型製袋充填包装機であることから成る請求項1〜6のいずれか1項に記載のしごき装置を備えた縦型包装機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−155641(P2010−155641A)
【公開日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−335358(P2008−335358)
【出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(000148162)株式会社川島製作所 (90)
【Fターム(参考)】