包装装置およびその作動方法
【課題】一連のステーションを介して、上流位置から下流位置に柔軟な包装材料のウェブを安全に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた包装装置を提供すること。
【解決手段】包装装置は、一連のステーションを介して、上流位置から下流位置に柔軟な包装材料のウェブを搬送するウェブ搬送コンベアを備えている。包装装置は、成形ステーションと閉鎖ステーションを備えており、各ステーションは、平衡する移動可能なダイ部材をそれぞれ備えている。また、包装装置の作動方法が開示されている。
【解決手段】包装装置は、一連のステーションを介して、上流位置から下流位置に柔軟な包装材料のウェブを搬送するウェブ搬送コンベアを備えている。包装装置は、成形ステーションと閉鎖ステーションを備えており、各ステーションは、平衡する移動可能なダイ部材をそれぞれ備えている。また、包装装置の作動方法が開示されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2009年5月18日に出願された米国仮特許出願第61/179,216号に関連するものであり、その全ての開示内容がここで参照される該米国仮特許出願に基づいて優先権を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
本出願は、包装装置および包装装置の作動方法を開示する。
【0003】
特許文献1には、包装装置のタレットにおけるウェブ材料の把持および搬送用のクランプが開示されている。特許文献2には、割出し動作をする装置とその方法が開示されている。特許文献3には、ツールへのアクセスと交換を可能とするウェブ包装システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第4915283号明細書
【特許文献2】米国特許第5205110号明細書
【特許文献3】米国特許第7340871号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、一連のステーションを介して、上流位置から下流位置に柔軟な包装材料のウェブを安全に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた包装装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の割出し動作式包装装置に係る発明は、柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケット内に食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の閉位置への移動をアシストし、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする。
また、請求項18に記載の包装装置の作動方法に係る発明は、請求項1の包装装置において、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ閉位置へ移動させ、続いて、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ開位置へ移動させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】図1はウェブ包装装置を示す。
【図2】図2は、図1に示されたウェブ包装装置の側断面図である。
【図3】図3は、図1に示された装置内に組み込まれた包装装置の斜視図であり、成形ステーションと閉鎖ステーションを含む。
【図4】図4は、図3に示された包装装置の側面図である。
【図5】図5は、図4に示された包装装置の断面斜視図である。
【図6】図6は、図5の包装装置の側断面図であり、開位置にある成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材を示す。
【図7】図7は、図5の包装装置の側断面図であり、閉位置にある成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材を示す。
【図8】図8は、図2から図7に示された包装装置の背面図である。
【図9】図9は、図2から図7に示された包装装置の断面斜視図であり、さらに、支持フレームを示す。
【図10】図10は、図9の包装装置の側断面図である。
【図11】図11は、支持フレームに搭載されるローラーの斜視図である。
【図12】図12は、反転したダイボックス、成形インサートおよび成形インサートをダイボックスに着脱自在に保持するラッチの斜視図である。
【図13】図13は、成形インサートをダイボックスに着脱自在に保持するラッチの詳細図である。
【図14】図14は、タレットの部分断面斜視図である。
【図15】図15は、柔軟な包装材のウェブを把持する把持クリップの斜視図である。
【図16】図16は、図15に示される把持クリップの側面図である。
【図17】図17は、引き出し位置に移動した移動自在の成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材の斜視図である。
【図18】図18は、リフト装置上に支持された移動自在の成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材の斜視図である。
【図19】図19は、図18に示された装置の側断面図である。
【図20】図20は、非登録位置の基台を支持するリフトを有する成形ステーションの側断面図である。
【図21】図21は、図20に示されたリフトの側断面図であり、基台が登録位置に移動されている。
【図22】図22は、図20および21に示されたリフトの断面斜視図である。
【図23】図23は、基台の上部を基台の底部に向けて登録位置に付勢するスプリングの側断面図である。
【図24】図24は、図20および21に示されたリフトの側断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本出願において、特定の用語は、簡潔さ、明瞭さ及び理解のために使用される。用語は説明の目的だけに使用され、広く解釈されることを意図しているため、従来技術の要求を超えて不必要に限定しようとするものではない。ここで説明した異なる構造やシステムは、単独で、或いは、他の構造やシステムと組み合わせて使用することができる。様々の均等物、変形および修正は添付した請求項の範囲内において可能である。添付した請求項において、「手段」および「用の」という用語が使用される特定の請求項のみを35USC112の第6パラグラフに基づいて解釈しようとするものである。その他は、セクション112の第6パラグラフに基づいて請求項を解釈しようとするものではない。
【0009】
図1および2は割出し動作式包装装置2を示しており、この包装装置は、柔軟な包装材料のウェブ6を上流位置から下流位置へ一連のステーションを介して矢印8に示される搬送方向に沿って搬送する搬送コンベア4を備えている。一連のステーションは、ウェブ6に少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーション10と、ポケット内に食品を収容する装填ステーション12と、柔軟な包装材料の他のウェブ16でポケットを閉鎖する閉鎖ステーション14とを備えている。例示では、装置2は、また、閉鎖されたポケットを包装された個々の食品収容パッケージに分離するための切断ステーション18を備えている。
【0010】
図2に示されるように、装置2の様々な構成要素は、フレーム20に取り付けられると共に支持されており、フレーム20は平行に間隔をあけられた上側および下側フレーム部材22と垂直フレーム部材24とを有する。一連の脚26は地面上に装置2を支持する。供給ロール28はウェブ6を供給する。供給ロール28は、矢印8に沿ってウェブ6を供給するために、巻出し軸30の周りに回転する。(図示しない)巻出しモータは、一組のローラーとタイミングプーリ9を駆動して、供給ロール28からウェブ6を安全に引き出すと共にコンベア4に沿って割出し動作をし、また、成形ステーション10、装填ステーション12、閉鎖ステーション14、切断ステーション18の一連の運転をして、パッケージ製品を製造する。供給ロール28の運転は、特許文献2に示された供給ロール配置の運転と同様である。簡潔のために、供給ロール28とその機能については、ここでは説明しない。柔軟な包装材料のウェブをウェブの搬送方向に沿って、安全に供給するためのいくつかの配置が、本実施の形態に用いるのに適していることは、当業者に理解されるであろう。
【0011】
図3〜8は、図1および2に示された装置2に組み込まれる包装装置32を示す。装置32は、成形ステーション34を有し、この成形ステーション34は、第1および第2の成形ダイ部材36、38を有しており、第1および第2の成形ダイ部材36、38は、ウェブ6内にポケットを形成するために互いに協同する。本実施の形態に示すように、第1の成形ダイ部材36は、ウェブ6内にポケットを形成する真空用の真空供給源へ接続されたダイボックスを有する。成形ダイ部材36は、方向8にウェブ6を移動させるための開位置(図6を参照)と閉位置(図7を参照)との間で、成形ダイ部材38に対して接離移動可動である。閉位置では、成形ダイ部材36は成形ダイ部材38に係合して、これらの間にウェブ6を挟み込んで、ウェブにポケットを形成するのをアシストするために真空を受けいれる。ウェブの真空成形は、特許文献2に記載されている。
ウェブ6にポケットを形成するために、特許文献2に開示されたもの以外の設備について、本実施の形態に組み合わせて、特許文献2に開示された配置に追加するかあるいは代わりに使用することは、当業者に理解されるであろう。
さらに、固定した成形ダイ部材38に対して移動することができる成形ダイ部材36を含む成形ステーション34が示され、説明されているが、当業者であれば、成形ステーション34は、互いに移動することができる成形ダイ部材36,38を含むことができることを認識するであろう。
【0012】
装置32は、また、第1と第2の閉鎖ダイ部材42,44を有する閉鎖ステーション40を備えている。これらの部材42,44は、柔軟な包装材料の第2のウェブ16でウェブ6内に形成されたポケットを閉鎖するために互いに協力する。本実施の形態では、閉鎖ダイ部材42は、特許文献2で開示された同様の方法により、ウェブ16をウェブ6にシールする熱シール機構と協同するダイボックスを備える。閉鎖ダイ部材42は、ウェブ6の方向8への動きを許容する開位置(図6)と、ウェブ16でポケットを閉鎖する閉位置(図7)との間で、閉鎖ダイ部材44に対して相対的に移動可能である。閉鎖ステーション40の動作は、特許文献2に開示されている。ウェブ16でポケットを閉鎖するために特許文献2と同様の配置が、本実施の形態と組み合わせて使用することや、特許文献2の配置に追加するかまたは代えて使用することは、当業者に理解されるであろう。
上述した実施の形態は、固定閉鎖ダイ部材44に対して移動可能な閉鎖ダイ部材42を備えているが、当業者であれば、この閉鎖ステーション40の代わりに、互いに移動可能な閉鎖ダイ部材42,44を有する閉鎖ステーションを用いることを認識するであろう。
【0013】
本実施の形態では、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42は平衡しているので、これらの部材の一方が閉位置に向かう動きが、他方の部材が閉位置に向かう動きをアシストする。また、これらの部材の一方が開位置に向かう動きが、他方の部材が開位置に向かう動きをアシストする。ダイ部材36,42の間の平衡した相互関係は、異なる方法により達成することができる。本実施の形態では、成形ダイ部材36は閉鎖ダイ部材42に対して反転されており、成形ステーション34は、装置2の閉鎖ステーション40の下方に位置している。この点で、成形ステーション34と閉鎖ステーション40は対向しているので、ウェブ6は矢印46の方向から成形ステーション34に入り、矢印48に示される反対方向から閉鎖ステーション14に入る。成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42との間の平衡は、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42の両方に動作可能に接続されているリフト50により容易となる。リフト50は、ダイ部材36、42それぞれの間の平衡した駆動運動を容易とする異なる機構を含むことができるので、リフト50の動作は、成形ダイ部材36を閉位置に移動させると共に、閉鎖ダイ部材42を閉位置に向けて移動させ、また、リフト50の反対の動作は、成形ダイ部材36を開位置に向けて移動させると共に、閉鎖ダイ部材42を開位置に向けて移動させる。
【0014】
本実施の形態において、対応するダイ部材36、42はそれぞれ互いに反転され、リフト50は、成形ステーション34と閉鎖ステーション40との間に配置されている。リフト50は、成形ステーション34よりも垂直方向に高く位置し、また、閉鎖ステーション40よりも垂直方向に低く位置する。作動中、リフト50は、図7の矢印52で示す第1方向に回転して、対応するダイ部材36、42を、矢印51に示すように互いに離れるように、また、それぞれ閉位置に向かうように移動させる。リフト50が、図6の矢印54に示す反対方向の第2の方向に回転すると、対応するダイ部材36,42は、矢印53に示されるように互いに開位置となるように移動される。
【0015】
リフト50の動きは、対応するダイ部材36,42の間の平衡動作を容易にする。
本実施の形態では、リフト50は、一対の駆動アーム56a、56bを備える(それぞれ図5、4に示す)。装置32の断面と、駆動アーム56aのみを示す図6および7を参照すると、各駆動アーム56a、56bは、軸58の周りを回転し、閉鎖ダイ部材42に作動可能に連結された第1端部60と、成形ダイ部材36に作動可能に連結された反対側の第2端部62とを有している。図8に示されるように、リフト50はまた、駆動アーム56a、56bに作動可能に連結された駆動輪64を有している。これは異なる方法により達成することができる。
本実施の形態では、駆動輪64は、軸58に沿って伸びている回転軸66に接続されている。駆動アーム56a、56bは回転軸66にキー接続され、駆動輪64の回転に伴って同心的に回転する。駆動輪64の回転が、駆動アーム56a、56bを軸58の周りに回転させ、さらに以下に説明するように、閉鎖ダイボックス42と成形ダイボックス36を開位置と閉位置にそれぞれ移動させる。
【0016】
本実施の形態で示されるように、リフト50は、また、駆動輪64に作動可能に接続された従動輪68(図4参照)を備えており、駆動輪64が回転すると従動輪68が回転する。従動輪68と駆動輪64との接続は異なる方法により実現されてもよい。例えば、その接続は、従動輪68を、駆動輪64に接続されている回転可能な軸66に作動可能に接続するベルト70により実現してもよい。
【0017】
一対の従動アーム72a、72b(それぞれ図5、4を参照)は、従動輪68の回転が従動アーム72a、72bを回転させるように、従動輪68に作動可能に接続されている。
従動アーム72a、72bの回転は異なる方法により実現することができ、例えば、従動輪68を回転自在な軸74に接続することにより実現してもよい。従動アーム72a、72bは、従動輪68と共に同心的に回転するようにキー接続されている。装置32の断面と従動アーム72aを示す図6および7を参照すると、各従動アーム72a、72bは、可動の閉鎖ダイ部材42に作動可能に接続される第1端部76と、成形ダイ部材36に作動可能に接続される反対側の第2端部78を有する。
さらに以下に説明するように、従動アーム72a、72bの回転は、開位置と閉位置になるように、閉鎖ダイ部材42と成形ダイ部材36を移動させる。
【0018】
サーボモータ80は、ベルト81(図8参照)により駆動輪64に接続され、この駆動輪64を、矢印52、54に示される後方と前方に回転するように駆動する。これにより、軸58の周りの回転軸66の回転となり、駆動アーム56a、56bを、図6、7に示される位置の間で、後方と前方に回転させる。駆動輪64の回転は、ベルト70を介して従動輪68に伝達され、同時に且つ同じ方向に従動輪68を回転させる。従動輪68の回転は、図6,7に示される位置の間で、従動アーム72a、72bを後方と前方に回転させる。
【0019】
図6および7を参照して、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a、72bの回転動作は、それぞれ、ダイ部材36,42を開位置と閉位置に移動させる。これは、異なる方法により実現することが可能である。
例えば、駆動アーム56a、56bの第1端部60は、閉鎖ダイ部材42に作動自在に接続されたガイドトラック84に沿って動き、また、駆動アーム56a,56bの第2端部62は、成形ダイ部材36に作動自在に接続されたガイドトラック86に沿って動く。
ガイドトラック84,86の両方は、第1および第2のレール88、90を有する。
軸受92は、駆動アーム56a、56bの第1端部60にそれぞれ作動自在に接続され、ガイドトラック84のレール88、90の間に、それらに沿って配置されている。軸受94は、駆動アーム56a、56bの第2端部62にそれぞれ作動自在に接続され、ガイドトラック86のレール88、90の間に、それらに沿って配置されている。
【0020】
従動アーム72a、72bは、また、レール88、90を備えるガイドトラック84、86に沿って移動する軸受92,94を有する。従動アーム72a、72bの構造と作動は、駆動アーム56a、56bの作動に従っている。サーボモータ80の作動は、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a,72bの両方を回転させ、移動自在のダイ部材36,42をそれぞれ、図6、7に示される開位置と閉位置に移動させる。
特に、駆動アーム56a、56bは、軸受92、94をレール88、90に沿って移動させて、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42を開位置と閉位置に移動させる。
同様に、従動アーム72a、72bの回転は、軸受92、94をレール88、90に沿って移動させて、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42を開位置と閉位置に移動させる。
【0021】
本実施の形態に示すように、成形ダイ部材36は包装装置32に逆さまに配置されているため、成形ダイ部材36は閉鎖ダイ部材42に対して反転されている。
図12および13を参照して、成形インサート96は、成形ダイ部材36の他の部分と複数のラッチ98によって着脱自在に保持されている。
ラッチ98は、成形インサート96を成形ダイ部材36の他の部分と着脱自在に接続するために、異なるラッチ形態を有することができる。例示すると、ラッチ98は、スロット106とキーホール108を有する凹部104を形成したプルタブ102に着脱自在に係合するロックピン100を有している。図13を参照すると、成形インサート96の取付位置が示されている。成形インサート96は、タブ102を矢印110の方向にピン100の頭部がキーホール108に位置するまで引っ張ることによって離脱される。キーホール108は、ピン100の頭部よりもやや大きく形成されており、ピン100は、重力によってキーホール108を通過する。成形インサート96の取り付けは、上述した手順と逆の手順で達成される。ピン100はキーホール108に挿入され、タブ102はピン100がスロット106に位置するまで矢印112の方向に内側にスライドされる。スロット106は、ピン100の頭部よりもやや小さく形成されており、成形インサート96をその位置に保持する。以上の工程は、成形インサート96を成形ダイ部材36の他の部分に選択的に着脱するように各ラッチ98で繰り返される。
【0022】
説明した実施の形態の包装装置32は、平衡して移動自在な成形ダイ部材と移動自在な閉鎖ダイ部材を備えているので、一方のダイ部材が閉位置に向かって移動すると、この移動が他方のダイ部材が閉位置に向かう移動をアシストする。例示するように、閉鎖ダイ部材42の重量がリフト50に作用すると、その結果、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a、72bの回転をアシストして、成形ダイ部材36の上方への動きに平衡させる。逆に、成形ダイ部材36の重量がリフト50に作用すると、その結果、駆動アーム56a、56bと従動アーム72、72bの回転をアシストして、閉鎖ダイ部材42を上方に移動させる。
【0023】
例示では、リフト50は、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42とが釣り合うように作動自在に接続されている。リフト50の動きは、成形ダイ部材36をその閉位置に向けて移動させ、また、閉鎖ダイ部材42をその閉位置に向けて移動させる。リフト50の反対の動きは、成形ダイ部材36を開位置に向けて移動させ、また、閉鎖ダイ部材42を開位置に向けて移動させる。
【0024】
本実施の形態では、上述したリフトの回転運動と、成形ステーションと閉鎖ステーションの平衡運動を発生させる形態を含むが、種々の他の形態が、上述したリフト、成形ステーションおよび閉鎖ステーションに組み合わされるか、または、追加することができる。例えば、リフトはまた、或いは代わりに、隣接する可動ダイ部材(36a、42a)の間に、例えばラックとピニオンで接続され、横方向に配置されるホイール(輪)を有することができる。回転部材が一方向に回転すると、一方の部材が上昇して、他の部材は下降するが、その逆の場合も同じである。同様に、各配置は、実質的に同様な機能と同様な効果を達成する。
【0025】
作動中は、ウェブ6は、搬送コンベア4によって方向8に沿って、成形ステーション10、装填ステーション12、閉鎖ステーション14、切断ステーション18を介して割出し送りされる。これは特許文献2に記載されたものと同様の方法である。ウェブ6は、ポケットの形成のために、矢印46の方向に成形ステーション10に入ると、同時に、ウェブ6の下流側部分が、ウェブ16でウェブ6を閉鎖するために、矢印48の方向に閉鎖ステーション16に入る。対応する割出し動作が同期して発生するので、図6および7で示される対応するダイ部材36、42の駆動と平衡に従って、成形ステーション10での成形と閉鎖ステーション14での閉鎖が同時に発生する。
【0026】
図9、10および11を参照すると、装置32は、ウェブ搬送方向8に沿って、装置2に対して横方向に移動することが可能である。具体的には、包装装置32は、フレーム114(図3の斜視図を参照)が成形ステーション10と閉鎖ステーション14を支持しているので、ステーション10、14は、ウェブの搬送方向8と実質的に平行な方向に、包装装置2に対して一緒に移動することができる。フレーム114は、成形ステーション34と閉鎖ステーション40を支持する一連のレール116を備えた形態とは異なった形態を含むことができる。複数のローラー118(図11に詳細に示される)を装置32に取り付けて、フレーム114のレール116を載せて、方向8に沿って横方向に、装置2の異なった位置で、成形ステーション34と閉鎖ステーション40を移動自在に支持する。実施の形態に示すように、ローラー118は、軸122の周りに回転自在なホイール120を備え、装置32に取り付けられるハウジング124に支持されている。フレーム114の横方向の動きは、異なる割出し長さを有する成形インサート96を備えた装置を機能させる。
詳細には、装置32は、選択された成形インサート96の特定の割出し長さに基づいて、方向8に沿って横方向に、予め選択された位置に移動させることができるので、成形ステーション34の選択されたポイントから閉鎖ステーション40の選択されたポイントの距離は、成形ステーション34に組み込まれた成形インサート96の特定の割出し長さにかかわらず、完全数で割り切れる。これは、割出し動作を許容し、異なる割出し長さを有する異なる成形インサートで、成形ステーション10と閉鎖ステーション14を同時に作動させる。
【0027】
図14、15および16は、ウェブ搬送方向8にウェブ6を把持すると共に搬送するためのクランプ機構を示す。クランプ機構は、実質的に、特許文献1に記載された構造に基づいて形成された複数のクランプ128を備える。一対の対向するように整列されたチェーン126が、包装装置2内の予め定められた一組の通路に沿って移動するように形成されている。複数のクランプ128は、チェーン126に、他のクランプから所定の距離だけ離れて固定されているため、一方のチェーン126上のクランプ128が、対向するチェーン126上のクランプ128に対向するように整列される。各クランプ128は、特許文献1に記載されているように、第1および第2のジョー部材130、132、付勢スプリング、関連機構を備えている。歯部134はジョー部材130、132に形成され、対応する駆動チェーン126のピッチ線133の面内に整列されている。
この構成により、搬送コンベア4の反転移動に対して、タレット136の周りで移動中にウェブ6が伸びたり破れたりすることなく、包装装置2のタレット136の周りでのウェブ6の移動を許容して、矢印46、48の反対方向へのウェブ6の移動を許容する。
【0028】
図17から図24は包装装置32の他の実施の形態を示す。
図18および19に示されるように、基台138は、成形ダイ部材36が包装材のウェブ6から離れるように移動する第1の開位置と、成形ダイ部材36がウェブ6に係合して、ウェブ6に少なくとも一つのポケットを形成する第2の閉位置との間で、成形ダイ部材36の移動をアシストする。同様に、基台138は、閉鎖ダイ部材42が包装材のウェブ6から離れるように移動する開位置と、閉鎖ダイ部材42がウェブ6に係合して、ウェブ16でウェブ6を閉鎖するようにアシストする閉位置との間で、閉鎖ダイ部材44の移動をアシストする。
図17に示されるように、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42のそれぞれは、開位置と閉位置(図6および7に示す)との間でダイ部材36、42の移動方向に横断する矢印140に示す方向に沿って、図17に示す第3の引き出し位置に移動可能である。
特許文献3に記載された構成と同様に、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42は、ツール交換またはツール修理ができるように引き出し位置に移動される。
【0029】
図17に示すように、ガイドトラックアセンブリ170は、基台138の横方向に延びて、第3位置へ移動中の閉鎖ダイ部材42と成形ダイ部材36を支持する。
図3および4は、アセンブリ170の引き込み位置の斜視図を示し、装置2の外面に対して内側に旋回されている。アセンブリ170は、基台138と閉鎖ダイ部材44が図17に示す第3の引き出し位置への移動を支持するレール172を有している。
さらに、レール174は離れて配置されており、成形ダイ部材36に係合して重力に対して成形ダイ部材36を保持する。例えば、レール174は、基台138の外側端部と摺動自在に係合する寸法のチャンネル176を備え、それにより、第3の引き出し位置へ移動しやすくしている。
【0030】
装置32は、対応する引き出し位置へ移動させる場合、成形ダイ部材36の成形ステーション10への入出の登録または非登録が容易となるように、また、閉鎖ダイ部材42の閉鎖ステーション14への入出の登録または非登録が容易となるように、構成することができる。閉鎖ダイ部材42の登録と非登録をアシストするための構造を、図と共に以下に簡単に説明する。しかしながら、同様な又は類似の構造が成形ダイ部材36のために提供されることは認識すべきである。
【0031】
図20から24を参照すると、基台138と閉鎖ダイ部材42は、図20に示す登録位置に付勢されており、閉鎖ダイ部材42は、閉鎖ステーション14の外側から図17に示す引き出し位置への移動が阻止されている。
ツールを交換できるように、リフト144は、付勢に対抗して、図21に示される非登録位置に基台138を選択的に移動可能であり、閉鎖ダイ部材42は引き出し位置へ自由に移動することができる。基台138とリフト144は、上述した機能を達成するために、様々な構造上の接続を含むことができる。
実施の形態では、基台138は、図20に示すように、互いに離れるように登録位置へ付勢される上部および底部146、148を備える。リフト144を作動させると、底部148を上部146に向けて、図21に示す非登録位置に移動させる。
例えば、上部および底部146、148は平板であり、複数のスプリング152により非登録位置に付勢されている。しかしながら、平板の代わりに、上述した機能が得られるように、他の適宜の支持構造を採用することができる。
【0032】
図23は、上述した付勢を提供するスプリング152の例を示す。ボルト154は上部146に接続されている。ボルト154は、また、フランジ面158を有するブッシュ156に接続されている。スプリング152は、ブッシュ156のフランジ面158と基台138の底部148の内側フランジ面160とに外側への圧縮力を作用させる。離れているフランジ面158,160を押すことにより、上部146から離れるように底部148を付勢しているスプリング152は、第1可動閉鎖ダイ部材42を、非登録位置へ上方に移動させる。
【0033】
図20、21および22を参照すると、インナーチャネル164を形成する断面C形状の対向するレール162a、162bは、上部および底部146、148の対向する側面を提供する。サイドレール162a、162bは、基台138の底部148に一端(下端)が固定され、他端(上端)が、第1可動閉鎖ダイ部材42に固定されている。基台138の上端146は装置32に固定されている。サイドレール162a、162bは、上述した登録および非登録位置の間で、移動自在な閉鎖ダイ部材42を移動させるために底部148の動きを案内する。
基台138の底部148が登録位置に位置する場合、包装装置のフレーム要素151は、移動自在な閉鎖ダイ部材42の図17に示す引き出し位置への移動を阻止する。基台138の底部148が非登録位置に位置する場合、包装装置のフレーム要素151は、移動自在な閉鎖ダイ部材42の図17に示す引き出し位置への移動を阻止しない。本実施の形態では、包装装置のフレーム要素151は、装置2のサイドレールを備えている。
【0034】
本実施の形態では、リフト144は、上部および下部146,148の間に配置され、圧縮空気源に連通するように配置されているブラダー150を備えている。圧縮空気を供給するとブラダー150は膨張して、その結果、ブラダー150が大きくなる。このようにして、ブラダー150の外表面は、底部148を上部146から離れるように押して、図20に示す登録位置にする。ブラダー150から圧縮空気を抜くと収縮して、部分146、148から圧力を開放して、底部148は非登録位置に付勢される。
本実施の形態では、リフト144は、ブラダー150を備えているが、リフトは基台138と関連するダイ部材36,42を登録位置や非登録位置に移動させるために、異なる機構を有してもよいことは理解されるであろう。
【0035】
このように、包装装置32は、基台138の底部148を非登録位置に付勢する複数のスプリング152を備えており、リフトは、基台138の底部148を登録位置へ移動させるように膨張すると共に、底部148を非登録位置に付勢するように収縮するブラダー150を有している。このようにして、移動可能な第1閉鎖ダイ部材42は、図17に示される引き出し位置に移動することができるが、ウェブ6はカットされず所定の位置に残される。上述したように、この同様の原理は、移動可能な第1成形ダイ部材36にも適用することができる。
【0036】
成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42の登録および非登録を容易にするために他の方法が考えられる。例えば、装置32内で、フレーム要素151を通過させて、対応するダイ部材36、42を垂直に移動させるリフト144を提供する代わりに、装置32は、フレーム要素151を移動させるが、ダイ部材36、42を静止状態に維持するリフト機構を備えることができる。これは、上述した引き出し位置への移動を許容するために、ダイ部材36,42の登録および非登録と同じ機能を達成する。
また、リフトは、引き出し位置への移動を許容するために必要なクリアランスを達成するように、ダイ部材36,42とフレーム要素151の両方を移動させるように構成することができる。これらの実施の形態の効果は、引き出し位置への移動を阻止し、また、許容するように、ダイ部材の登録および非登録を許容する。
【符号の説明】
【0037】
2,32 包装装置、4 搬送コンベア、6 ウェブ(第1のウェブ)、10、34 成形ステーション、12 装填ステーション、14,40 閉鎖ステーション、16 ウェブ(第2のウェブ)、18 切断ステーション、36,38 成形ダイ部材、42,44 閉鎖ダイ部材、50 リフト、56a、56b 駆動アーム、60 第1端部、62 第2端部、64 駆動輪、68 従動輪、70 ベルト、72a,72b 従動アーム、76 第1端部、78 第2端部、80 サーボモータ、84,86 ガイドトラック、88,90 第1及び第2のレール、96 成形インサート、98 ラッチ、138 基台、144 リフト、146 上部、148 底部、150 ブラダー、151 フレーム要素、152 スプリング、170 ガイドトラックアセンブリ、172,174 レール
【技術分野】
【0001】
本出願は、2009年5月18日に出願された米国仮特許出願第61/179,216号に関連するものであり、その全ての開示内容がここで参照される該米国仮特許出願に基づいて優先権を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
本出願は、包装装置および包装装置の作動方法を開示する。
【0003】
特許文献1には、包装装置のタレットにおけるウェブ材料の把持および搬送用のクランプが開示されている。特許文献2には、割出し動作をする装置とその方法が開示されている。特許文献3には、ツールへのアクセスと交換を可能とするウェブ包装システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第4915283号明細書
【特許文献2】米国特許第5205110号明細書
【特許文献3】米国特許第7340871号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、一連のステーションを介して、上流位置から下流位置に柔軟な包装材料のウェブを安全に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた包装装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の割出し動作式包装装置に係る発明は、柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケット内に食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の閉位置への移動をアシストし、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする。
また、請求項18に記載の包装装置の作動方法に係る発明は、請求項1の包装装置において、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ閉位置へ移動させ、続いて、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ開位置へ移動させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】図1はウェブ包装装置を示す。
【図2】図2は、図1に示されたウェブ包装装置の側断面図である。
【図3】図3は、図1に示された装置内に組み込まれた包装装置の斜視図であり、成形ステーションと閉鎖ステーションを含む。
【図4】図4は、図3に示された包装装置の側面図である。
【図5】図5は、図4に示された包装装置の断面斜視図である。
【図6】図6は、図5の包装装置の側断面図であり、開位置にある成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材を示す。
【図7】図7は、図5の包装装置の側断面図であり、閉位置にある成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材を示す。
【図8】図8は、図2から図7に示された包装装置の背面図である。
【図9】図9は、図2から図7に示された包装装置の断面斜視図であり、さらに、支持フレームを示す。
【図10】図10は、図9の包装装置の側断面図である。
【図11】図11は、支持フレームに搭載されるローラーの斜視図である。
【図12】図12は、反転したダイボックス、成形インサートおよび成形インサートをダイボックスに着脱自在に保持するラッチの斜視図である。
【図13】図13は、成形インサートをダイボックスに着脱自在に保持するラッチの詳細図である。
【図14】図14は、タレットの部分断面斜視図である。
【図15】図15は、柔軟な包装材のウェブを把持する把持クリップの斜視図である。
【図16】図16は、図15に示される把持クリップの側面図である。
【図17】図17は、引き出し位置に移動した移動自在の成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材の斜視図である。
【図18】図18は、リフト装置上に支持された移動自在の成形ダイ部材と閉鎖ダイ部材の斜視図である。
【図19】図19は、図18に示された装置の側断面図である。
【図20】図20は、非登録位置の基台を支持するリフトを有する成形ステーションの側断面図である。
【図21】図21は、図20に示されたリフトの側断面図であり、基台が登録位置に移動されている。
【図22】図22は、図20および21に示されたリフトの断面斜視図である。
【図23】図23は、基台の上部を基台の底部に向けて登録位置に付勢するスプリングの側断面図である。
【図24】図24は、図20および21に示されたリフトの側断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本出願において、特定の用語は、簡潔さ、明瞭さ及び理解のために使用される。用語は説明の目的だけに使用され、広く解釈されることを意図しているため、従来技術の要求を超えて不必要に限定しようとするものではない。ここで説明した異なる構造やシステムは、単独で、或いは、他の構造やシステムと組み合わせて使用することができる。様々の均等物、変形および修正は添付した請求項の範囲内において可能である。添付した請求項において、「手段」および「用の」という用語が使用される特定の請求項のみを35USC112の第6パラグラフに基づいて解釈しようとするものである。その他は、セクション112の第6パラグラフに基づいて請求項を解釈しようとするものではない。
【0009】
図1および2は割出し動作式包装装置2を示しており、この包装装置は、柔軟な包装材料のウェブ6を上流位置から下流位置へ一連のステーションを介して矢印8に示される搬送方向に沿って搬送する搬送コンベア4を備えている。一連のステーションは、ウェブ6に少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーション10と、ポケット内に食品を収容する装填ステーション12と、柔軟な包装材料の他のウェブ16でポケットを閉鎖する閉鎖ステーション14とを備えている。例示では、装置2は、また、閉鎖されたポケットを包装された個々の食品収容パッケージに分離するための切断ステーション18を備えている。
【0010】
図2に示されるように、装置2の様々な構成要素は、フレーム20に取り付けられると共に支持されており、フレーム20は平行に間隔をあけられた上側および下側フレーム部材22と垂直フレーム部材24とを有する。一連の脚26は地面上に装置2を支持する。供給ロール28はウェブ6を供給する。供給ロール28は、矢印8に沿ってウェブ6を供給するために、巻出し軸30の周りに回転する。(図示しない)巻出しモータは、一組のローラーとタイミングプーリ9を駆動して、供給ロール28からウェブ6を安全に引き出すと共にコンベア4に沿って割出し動作をし、また、成形ステーション10、装填ステーション12、閉鎖ステーション14、切断ステーション18の一連の運転をして、パッケージ製品を製造する。供給ロール28の運転は、特許文献2に示された供給ロール配置の運転と同様である。簡潔のために、供給ロール28とその機能については、ここでは説明しない。柔軟な包装材料のウェブをウェブの搬送方向に沿って、安全に供給するためのいくつかの配置が、本実施の形態に用いるのに適していることは、当業者に理解されるであろう。
【0011】
図3〜8は、図1および2に示された装置2に組み込まれる包装装置32を示す。装置32は、成形ステーション34を有し、この成形ステーション34は、第1および第2の成形ダイ部材36、38を有しており、第1および第2の成形ダイ部材36、38は、ウェブ6内にポケットを形成するために互いに協同する。本実施の形態に示すように、第1の成形ダイ部材36は、ウェブ6内にポケットを形成する真空用の真空供給源へ接続されたダイボックスを有する。成形ダイ部材36は、方向8にウェブ6を移動させるための開位置(図6を参照)と閉位置(図7を参照)との間で、成形ダイ部材38に対して接離移動可動である。閉位置では、成形ダイ部材36は成形ダイ部材38に係合して、これらの間にウェブ6を挟み込んで、ウェブにポケットを形成するのをアシストするために真空を受けいれる。ウェブの真空成形は、特許文献2に記載されている。
ウェブ6にポケットを形成するために、特許文献2に開示されたもの以外の設備について、本実施の形態に組み合わせて、特許文献2に開示された配置に追加するかあるいは代わりに使用することは、当業者に理解されるであろう。
さらに、固定した成形ダイ部材38に対して移動することができる成形ダイ部材36を含む成形ステーション34が示され、説明されているが、当業者であれば、成形ステーション34は、互いに移動することができる成形ダイ部材36,38を含むことができることを認識するであろう。
【0012】
装置32は、また、第1と第2の閉鎖ダイ部材42,44を有する閉鎖ステーション40を備えている。これらの部材42,44は、柔軟な包装材料の第2のウェブ16でウェブ6内に形成されたポケットを閉鎖するために互いに協力する。本実施の形態では、閉鎖ダイ部材42は、特許文献2で開示された同様の方法により、ウェブ16をウェブ6にシールする熱シール機構と協同するダイボックスを備える。閉鎖ダイ部材42は、ウェブ6の方向8への動きを許容する開位置(図6)と、ウェブ16でポケットを閉鎖する閉位置(図7)との間で、閉鎖ダイ部材44に対して相対的に移動可能である。閉鎖ステーション40の動作は、特許文献2に開示されている。ウェブ16でポケットを閉鎖するために特許文献2と同様の配置が、本実施の形態と組み合わせて使用することや、特許文献2の配置に追加するかまたは代えて使用することは、当業者に理解されるであろう。
上述した実施の形態は、固定閉鎖ダイ部材44に対して移動可能な閉鎖ダイ部材42を備えているが、当業者であれば、この閉鎖ステーション40の代わりに、互いに移動可能な閉鎖ダイ部材42,44を有する閉鎖ステーションを用いることを認識するであろう。
【0013】
本実施の形態では、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42は平衡しているので、これらの部材の一方が閉位置に向かう動きが、他方の部材が閉位置に向かう動きをアシストする。また、これらの部材の一方が開位置に向かう動きが、他方の部材が開位置に向かう動きをアシストする。ダイ部材36,42の間の平衡した相互関係は、異なる方法により達成することができる。本実施の形態では、成形ダイ部材36は閉鎖ダイ部材42に対して反転されており、成形ステーション34は、装置2の閉鎖ステーション40の下方に位置している。この点で、成形ステーション34と閉鎖ステーション40は対向しているので、ウェブ6は矢印46の方向から成形ステーション34に入り、矢印48に示される反対方向から閉鎖ステーション14に入る。成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42との間の平衡は、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42の両方に動作可能に接続されているリフト50により容易となる。リフト50は、ダイ部材36、42それぞれの間の平衡した駆動運動を容易とする異なる機構を含むことができるので、リフト50の動作は、成形ダイ部材36を閉位置に移動させると共に、閉鎖ダイ部材42を閉位置に向けて移動させ、また、リフト50の反対の動作は、成形ダイ部材36を開位置に向けて移動させると共に、閉鎖ダイ部材42を開位置に向けて移動させる。
【0014】
本実施の形態において、対応するダイ部材36、42はそれぞれ互いに反転され、リフト50は、成形ステーション34と閉鎖ステーション40との間に配置されている。リフト50は、成形ステーション34よりも垂直方向に高く位置し、また、閉鎖ステーション40よりも垂直方向に低く位置する。作動中、リフト50は、図7の矢印52で示す第1方向に回転して、対応するダイ部材36、42を、矢印51に示すように互いに離れるように、また、それぞれ閉位置に向かうように移動させる。リフト50が、図6の矢印54に示す反対方向の第2の方向に回転すると、対応するダイ部材36,42は、矢印53に示されるように互いに開位置となるように移動される。
【0015】
リフト50の動きは、対応するダイ部材36,42の間の平衡動作を容易にする。
本実施の形態では、リフト50は、一対の駆動アーム56a、56bを備える(それぞれ図5、4に示す)。装置32の断面と、駆動アーム56aのみを示す図6および7を参照すると、各駆動アーム56a、56bは、軸58の周りを回転し、閉鎖ダイ部材42に作動可能に連結された第1端部60と、成形ダイ部材36に作動可能に連結された反対側の第2端部62とを有している。図8に示されるように、リフト50はまた、駆動アーム56a、56bに作動可能に連結された駆動輪64を有している。これは異なる方法により達成することができる。
本実施の形態では、駆動輪64は、軸58に沿って伸びている回転軸66に接続されている。駆動アーム56a、56bは回転軸66にキー接続され、駆動輪64の回転に伴って同心的に回転する。駆動輪64の回転が、駆動アーム56a、56bを軸58の周りに回転させ、さらに以下に説明するように、閉鎖ダイボックス42と成形ダイボックス36を開位置と閉位置にそれぞれ移動させる。
【0016】
本実施の形態で示されるように、リフト50は、また、駆動輪64に作動可能に接続された従動輪68(図4参照)を備えており、駆動輪64が回転すると従動輪68が回転する。従動輪68と駆動輪64との接続は異なる方法により実現されてもよい。例えば、その接続は、従動輪68を、駆動輪64に接続されている回転可能な軸66に作動可能に接続するベルト70により実現してもよい。
【0017】
一対の従動アーム72a、72b(それぞれ図5、4を参照)は、従動輪68の回転が従動アーム72a、72bを回転させるように、従動輪68に作動可能に接続されている。
従動アーム72a、72bの回転は異なる方法により実現することができ、例えば、従動輪68を回転自在な軸74に接続することにより実現してもよい。従動アーム72a、72bは、従動輪68と共に同心的に回転するようにキー接続されている。装置32の断面と従動アーム72aを示す図6および7を参照すると、各従動アーム72a、72bは、可動の閉鎖ダイ部材42に作動可能に接続される第1端部76と、成形ダイ部材36に作動可能に接続される反対側の第2端部78を有する。
さらに以下に説明するように、従動アーム72a、72bの回転は、開位置と閉位置になるように、閉鎖ダイ部材42と成形ダイ部材36を移動させる。
【0018】
サーボモータ80は、ベルト81(図8参照)により駆動輪64に接続され、この駆動輪64を、矢印52、54に示される後方と前方に回転するように駆動する。これにより、軸58の周りの回転軸66の回転となり、駆動アーム56a、56bを、図6、7に示される位置の間で、後方と前方に回転させる。駆動輪64の回転は、ベルト70を介して従動輪68に伝達され、同時に且つ同じ方向に従動輪68を回転させる。従動輪68の回転は、図6,7に示される位置の間で、従動アーム72a、72bを後方と前方に回転させる。
【0019】
図6および7を参照して、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a、72bの回転動作は、それぞれ、ダイ部材36,42を開位置と閉位置に移動させる。これは、異なる方法により実現することが可能である。
例えば、駆動アーム56a、56bの第1端部60は、閉鎖ダイ部材42に作動自在に接続されたガイドトラック84に沿って動き、また、駆動アーム56a,56bの第2端部62は、成形ダイ部材36に作動自在に接続されたガイドトラック86に沿って動く。
ガイドトラック84,86の両方は、第1および第2のレール88、90を有する。
軸受92は、駆動アーム56a、56bの第1端部60にそれぞれ作動自在に接続され、ガイドトラック84のレール88、90の間に、それらに沿って配置されている。軸受94は、駆動アーム56a、56bの第2端部62にそれぞれ作動自在に接続され、ガイドトラック86のレール88、90の間に、それらに沿って配置されている。
【0020】
従動アーム72a、72bは、また、レール88、90を備えるガイドトラック84、86に沿って移動する軸受92,94を有する。従動アーム72a、72bの構造と作動は、駆動アーム56a、56bの作動に従っている。サーボモータ80の作動は、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a,72bの両方を回転させ、移動自在のダイ部材36,42をそれぞれ、図6、7に示される開位置と閉位置に移動させる。
特に、駆動アーム56a、56bは、軸受92、94をレール88、90に沿って移動させて、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42を開位置と閉位置に移動させる。
同様に、従動アーム72a、72bの回転は、軸受92、94をレール88、90に沿って移動させて、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42を開位置と閉位置に移動させる。
【0021】
本実施の形態に示すように、成形ダイ部材36は包装装置32に逆さまに配置されているため、成形ダイ部材36は閉鎖ダイ部材42に対して反転されている。
図12および13を参照して、成形インサート96は、成形ダイ部材36の他の部分と複数のラッチ98によって着脱自在に保持されている。
ラッチ98は、成形インサート96を成形ダイ部材36の他の部分と着脱自在に接続するために、異なるラッチ形態を有することができる。例示すると、ラッチ98は、スロット106とキーホール108を有する凹部104を形成したプルタブ102に着脱自在に係合するロックピン100を有している。図13を参照すると、成形インサート96の取付位置が示されている。成形インサート96は、タブ102を矢印110の方向にピン100の頭部がキーホール108に位置するまで引っ張ることによって離脱される。キーホール108は、ピン100の頭部よりもやや大きく形成されており、ピン100は、重力によってキーホール108を通過する。成形インサート96の取り付けは、上述した手順と逆の手順で達成される。ピン100はキーホール108に挿入され、タブ102はピン100がスロット106に位置するまで矢印112の方向に内側にスライドされる。スロット106は、ピン100の頭部よりもやや小さく形成されており、成形インサート96をその位置に保持する。以上の工程は、成形インサート96を成形ダイ部材36の他の部分に選択的に着脱するように各ラッチ98で繰り返される。
【0022】
説明した実施の形態の包装装置32は、平衡して移動自在な成形ダイ部材と移動自在な閉鎖ダイ部材を備えているので、一方のダイ部材が閉位置に向かって移動すると、この移動が他方のダイ部材が閉位置に向かう移動をアシストする。例示するように、閉鎖ダイ部材42の重量がリフト50に作用すると、その結果、駆動アーム56a、56bと従動アーム72a、72bの回転をアシストして、成形ダイ部材36の上方への動きに平衡させる。逆に、成形ダイ部材36の重量がリフト50に作用すると、その結果、駆動アーム56a、56bと従動アーム72、72bの回転をアシストして、閉鎖ダイ部材42を上方に移動させる。
【0023】
例示では、リフト50は、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42とが釣り合うように作動自在に接続されている。リフト50の動きは、成形ダイ部材36をその閉位置に向けて移動させ、また、閉鎖ダイ部材42をその閉位置に向けて移動させる。リフト50の反対の動きは、成形ダイ部材36を開位置に向けて移動させ、また、閉鎖ダイ部材42を開位置に向けて移動させる。
【0024】
本実施の形態では、上述したリフトの回転運動と、成形ステーションと閉鎖ステーションの平衡運動を発生させる形態を含むが、種々の他の形態が、上述したリフト、成形ステーションおよび閉鎖ステーションに組み合わされるか、または、追加することができる。例えば、リフトはまた、或いは代わりに、隣接する可動ダイ部材(36a、42a)の間に、例えばラックとピニオンで接続され、横方向に配置されるホイール(輪)を有することができる。回転部材が一方向に回転すると、一方の部材が上昇して、他の部材は下降するが、その逆の場合も同じである。同様に、各配置は、実質的に同様な機能と同様な効果を達成する。
【0025】
作動中は、ウェブ6は、搬送コンベア4によって方向8に沿って、成形ステーション10、装填ステーション12、閉鎖ステーション14、切断ステーション18を介して割出し送りされる。これは特許文献2に記載されたものと同様の方法である。ウェブ6は、ポケットの形成のために、矢印46の方向に成形ステーション10に入ると、同時に、ウェブ6の下流側部分が、ウェブ16でウェブ6を閉鎖するために、矢印48の方向に閉鎖ステーション16に入る。対応する割出し動作が同期して発生するので、図6および7で示される対応するダイ部材36、42の駆動と平衡に従って、成形ステーション10での成形と閉鎖ステーション14での閉鎖が同時に発生する。
【0026】
図9、10および11を参照すると、装置32は、ウェブ搬送方向8に沿って、装置2に対して横方向に移動することが可能である。具体的には、包装装置32は、フレーム114(図3の斜視図を参照)が成形ステーション10と閉鎖ステーション14を支持しているので、ステーション10、14は、ウェブの搬送方向8と実質的に平行な方向に、包装装置2に対して一緒に移動することができる。フレーム114は、成形ステーション34と閉鎖ステーション40を支持する一連のレール116を備えた形態とは異なった形態を含むことができる。複数のローラー118(図11に詳細に示される)を装置32に取り付けて、フレーム114のレール116を載せて、方向8に沿って横方向に、装置2の異なった位置で、成形ステーション34と閉鎖ステーション40を移動自在に支持する。実施の形態に示すように、ローラー118は、軸122の周りに回転自在なホイール120を備え、装置32に取り付けられるハウジング124に支持されている。フレーム114の横方向の動きは、異なる割出し長さを有する成形インサート96を備えた装置を機能させる。
詳細には、装置32は、選択された成形インサート96の特定の割出し長さに基づいて、方向8に沿って横方向に、予め選択された位置に移動させることができるので、成形ステーション34の選択されたポイントから閉鎖ステーション40の選択されたポイントの距離は、成形ステーション34に組み込まれた成形インサート96の特定の割出し長さにかかわらず、完全数で割り切れる。これは、割出し動作を許容し、異なる割出し長さを有する異なる成形インサートで、成形ステーション10と閉鎖ステーション14を同時に作動させる。
【0027】
図14、15および16は、ウェブ搬送方向8にウェブ6を把持すると共に搬送するためのクランプ機構を示す。クランプ機構は、実質的に、特許文献1に記載された構造に基づいて形成された複数のクランプ128を備える。一対の対向するように整列されたチェーン126が、包装装置2内の予め定められた一組の通路に沿って移動するように形成されている。複数のクランプ128は、チェーン126に、他のクランプから所定の距離だけ離れて固定されているため、一方のチェーン126上のクランプ128が、対向するチェーン126上のクランプ128に対向するように整列される。各クランプ128は、特許文献1に記載されているように、第1および第2のジョー部材130、132、付勢スプリング、関連機構を備えている。歯部134はジョー部材130、132に形成され、対応する駆動チェーン126のピッチ線133の面内に整列されている。
この構成により、搬送コンベア4の反転移動に対して、タレット136の周りで移動中にウェブ6が伸びたり破れたりすることなく、包装装置2のタレット136の周りでのウェブ6の移動を許容して、矢印46、48の反対方向へのウェブ6の移動を許容する。
【0028】
図17から図24は包装装置32の他の実施の形態を示す。
図18および19に示されるように、基台138は、成形ダイ部材36が包装材のウェブ6から離れるように移動する第1の開位置と、成形ダイ部材36がウェブ6に係合して、ウェブ6に少なくとも一つのポケットを形成する第2の閉位置との間で、成形ダイ部材36の移動をアシストする。同様に、基台138は、閉鎖ダイ部材42が包装材のウェブ6から離れるように移動する開位置と、閉鎖ダイ部材42がウェブ6に係合して、ウェブ16でウェブ6を閉鎖するようにアシストする閉位置との間で、閉鎖ダイ部材44の移動をアシストする。
図17に示されるように、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42のそれぞれは、開位置と閉位置(図6および7に示す)との間でダイ部材36、42の移動方向に横断する矢印140に示す方向に沿って、図17に示す第3の引き出し位置に移動可能である。
特許文献3に記載された構成と同様に、成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42は、ツール交換またはツール修理ができるように引き出し位置に移動される。
【0029】
図17に示すように、ガイドトラックアセンブリ170は、基台138の横方向に延びて、第3位置へ移動中の閉鎖ダイ部材42と成形ダイ部材36を支持する。
図3および4は、アセンブリ170の引き込み位置の斜視図を示し、装置2の外面に対して内側に旋回されている。アセンブリ170は、基台138と閉鎖ダイ部材44が図17に示す第3の引き出し位置への移動を支持するレール172を有している。
さらに、レール174は離れて配置されており、成形ダイ部材36に係合して重力に対して成形ダイ部材36を保持する。例えば、レール174は、基台138の外側端部と摺動自在に係合する寸法のチャンネル176を備え、それにより、第3の引き出し位置へ移動しやすくしている。
【0030】
装置32は、対応する引き出し位置へ移動させる場合、成形ダイ部材36の成形ステーション10への入出の登録または非登録が容易となるように、また、閉鎖ダイ部材42の閉鎖ステーション14への入出の登録または非登録が容易となるように、構成することができる。閉鎖ダイ部材42の登録と非登録をアシストするための構造を、図と共に以下に簡単に説明する。しかしながら、同様な又は類似の構造が成形ダイ部材36のために提供されることは認識すべきである。
【0031】
図20から24を参照すると、基台138と閉鎖ダイ部材42は、図20に示す登録位置に付勢されており、閉鎖ダイ部材42は、閉鎖ステーション14の外側から図17に示す引き出し位置への移動が阻止されている。
ツールを交換できるように、リフト144は、付勢に対抗して、図21に示される非登録位置に基台138を選択的に移動可能であり、閉鎖ダイ部材42は引き出し位置へ自由に移動することができる。基台138とリフト144は、上述した機能を達成するために、様々な構造上の接続を含むことができる。
実施の形態では、基台138は、図20に示すように、互いに離れるように登録位置へ付勢される上部および底部146、148を備える。リフト144を作動させると、底部148を上部146に向けて、図21に示す非登録位置に移動させる。
例えば、上部および底部146、148は平板であり、複数のスプリング152により非登録位置に付勢されている。しかしながら、平板の代わりに、上述した機能が得られるように、他の適宜の支持構造を採用することができる。
【0032】
図23は、上述した付勢を提供するスプリング152の例を示す。ボルト154は上部146に接続されている。ボルト154は、また、フランジ面158を有するブッシュ156に接続されている。スプリング152は、ブッシュ156のフランジ面158と基台138の底部148の内側フランジ面160とに外側への圧縮力を作用させる。離れているフランジ面158,160を押すことにより、上部146から離れるように底部148を付勢しているスプリング152は、第1可動閉鎖ダイ部材42を、非登録位置へ上方に移動させる。
【0033】
図20、21および22を参照すると、インナーチャネル164を形成する断面C形状の対向するレール162a、162bは、上部および底部146、148の対向する側面を提供する。サイドレール162a、162bは、基台138の底部148に一端(下端)が固定され、他端(上端)が、第1可動閉鎖ダイ部材42に固定されている。基台138の上端146は装置32に固定されている。サイドレール162a、162bは、上述した登録および非登録位置の間で、移動自在な閉鎖ダイ部材42を移動させるために底部148の動きを案内する。
基台138の底部148が登録位置に位置する場合、包装装置のフレーム要素151は、移動自在な閉鎖ダイ部材42の図17に示す引き出し位置への移動を阻止する。基台138の底部148が非登録位置に位置する場合、包装装置のフレーム要素151は、移動自在な閉鎖ダイ部材42の図17に示す引き出し位置への移動を阻止しない。本実施の形態では、包装装置のフレーム要素151は、装置2のサイドレールを備えている。
【0034】
本実施の形態では、リフト144は、上部および下部146,148の間に配置され、圧縮空気源に連通するように配置されているブラダー150を備えている。圧縮空気を供給するとブラダー150は膨張して、その結果、ブラダー150が大きくなる。このようにして、ブラダー150の外表面は、底部148を上部146から離れるように押して、図20に示す登録位置にする。ブラダー150から圧縮空気を抜くと収縮して、部分146、148から圧力を開放して、底部148は非登録位置に付勢される。
本実施の形態では、リフト144は、ブラダー150を備えているが、リフトは基台138と関連するダイ部材36,42を登録位置や非登録位置に移動させるために、異なる機構を有してもよいことは理解されるであろう。
【0035】
このように、包装装置32は、基台138の底部148を非登録位置に付勢する複数のスプリング152を備えており、リフトは、基台138の底部148を登録位置へ移動させるように膨張すると共に、底部148を非登録位置に付勢するように収縮するブラダー150を有している。このようにして、移動可能な第1閉鎖ダイ部材42は、図17に示される引き出し位置に移動することができるが、ウェブ6はカットされず所定の位置に残される。上述したように、この同様の原理は、移動可能な第1成形ダイ部材36にも適用することができる。
【0036】
成形ダイ部材36と閉鎖ダイ部材42の登録および非登録を容易にするために他の方法が考えられる。例えば、装置32内で、フレーム要素151を通過させて、対応するダイ部材36、42を垂直に移動させるリフト144を提供する代わりに、装置32は、フレーム要素151を移動させるが、ダイ部材36、42を静止状態に維持するリフト機構を備えることができる。これは、上述した引き出し位置への移動を許容するために、ダイ部材36,42の登録および非登録と同じ機能を達成する。
また、リフトは、引き出し位置への移動を許容するために必要なクリアランスを達成するように、ダイ部材36,42とフレーム要素151の両方を移動させるように構成することができる。これらの実施の形態の効果は、引き出し位置への移動を阻止し、また、許容するように、ダイ部材の登録および非登録を許容する。
【符号の説明】
【0037】
2,32 包装装置、4 搬送コンベア、6 ウェブ(第1のウェブ)、10、34 成形ステーション、12 装填ステーション、14,40 閉鎖ステーション、16 ウェブ(第2のウェブ)、18 切断ステーション、36,38 成形ダイ部材、42,44 閉鎖ダイ部材、50 リフト、56a、56b 駆動アーム、60 第1端部、62 第2端部、64 駆動輪、68 従動輪、70 ベルト、72a,72b 従動アーム、76 第1端部、78 第2端部、80 サーボモータ、84,86 ガイドトラック、88,90 第1及び第2のレール、96 成形インサート、98 ラッチ、138 基台、144 リフト、146 上部、148 底部、150 ブラダー、151 フレーム要素、152 スプリング、170 ガイドトラックアセンブリ、172,174 レール
【特許請求の範囲】
【請求項1】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケット内に食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の閉位置への移動をアシストし、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする包装装置。
【請求項2】
移動自在の成形ダイ部材は、移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されていることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項3】
成形ステーションは、包装装置の閉鎖ステーションの下方にあることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項4】
成形ステーションと閉鎖ステーションは、下方のウェブが、一方向から成形ステーションに入り、また、反対方向から閉鎖ステーションに入るように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項5】
さらに、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の両方に作動可能に連結されたリフトを備え、リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ移動させ、また、リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ移動させる、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項6】
移動自在の成形ダイ部材は移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されており、リフトは、包装装置内で成形ステーションよりも垂直方向に高く配置され、また、リフトは、包装装置内で閉鎖ステーションよりも垂直方向に低く配置されていることを特徴とする請求項5に記載の包装装置。
【請求項7】
リフトは、包装装置の成形ステーションと閉鎖ステーションとの間に配置されていることを特徴とする請求項6記載の包装装置。
【請求項8】
リフトは第1の方向に回転して、移動自在の成形ダイ部材を閉位置に移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置に移動させ、また、リフトは、第1の方向と反対の第2の方向に回転して、移動自在の成形ダイ部材を開位置に移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ移動させることを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項9】
リフトは、回転軸の周りに回転する少なくとも一つの駆動アームを有し、駆動アームは、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結された第1端部と、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結された反対側の第2端部を有することを特徴とする請求項8に記載の包装装置。
【請求項10】
さらに、リフトは、駆動アームに作動可能に連結された駆動輪を備えており、
駆動輪の回転により、回転軸の周りに駆動アームを回転させて、移動自在の閉鎖ダイ部材と移動自在の成形ダイ部材を移動させることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。
【請求項11】
さらに、リフトは、駆動輪に作動可能に連結された従動輪を備えており、駆動輪の回転により、従動輪を回転させ、また、リフトは、従動輪に作動可能に連結された従動アームを備えており、従動輪の回転により、従動アームを回転させ、
従動アームは、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結された第1端部と、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結された反対側の第2端部とを有し、
従動アームの回転により、移動自在の閉鎖ダイ部材と移動自在の成形ダイ部材を移動させることを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項12】
駆動輪を従動輪に作動可能に連結するベルトを有することを特徴とする請求項11に記載の包装装置。
【請求項13】
駆動アームが回転軸の周りに回転する場合に、
駆動アームの第1端部が、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックに沿って移行し、また、駆動アームの第2端部が、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックに沿って移行することを特徴とする請求項9に記載の包装装置。
【請求項14】
移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックと移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックのそれぞれが第1および第2のレールを有し、さらに、
駆動アームの第1端部に作動可能に連結され、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックの第1と第2のレールの間に配置されると共に、第1と第2のレールに沿って移動するように構成されたベアリングと、
駆動アームの第2端部に作動可能に連結され、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックの第1と第2のレールの間に配置されると共に、第1と第2のレールに沿って移動するように構成されたベアリングと、を有することを特徴とする請求項13に記載の包装装置。
【請求項15】
さらに、リフトを移動させるように、リフトに作動可能に連結された少なくとも一つのサーボモータを有することを特徴とする請求項5に記載の包装装置。
【請求項16】
移動自在の成形ダイ部材は、少なくとも一つの成形インサートを収容する反転したダイボックスを備え、さらに、反転したダイボックスに成形インサートを着脱可能に保持する少なくとも一つのラッチを備えることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項17】
成形インサートに作動可能に連結されたロックピンを備え、また、ラッチには、ロックピンに着脱可能に係合するキーホールが形成されていることを特徴とする請求項16に記載の包装装置。
【請求項18】
請求項1に記載の包装装置の作動方法であって、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ閉位置へ移動させ、続いて、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ開位置へ移動させることを特徴とする包装装置の動作方法。
【請求項19】
割出し動作式包装装置であって、
第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在である成形ステーションと、
第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在である閉鎖ステーションと、を有し、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置に向けての移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖部材の他方の閉位置に向けての移動をアシストし、また、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置に向けての移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項20】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケットに食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、
リフトは、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材とを平衡させるように作動自在に連結されており、
リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置に移動させ、
リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置に向けて移動させる、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項21】
リフトを第1の方向に回転させることにより、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ向けて移動させ、また、
リフトを第2の反対方向に回転させることにより、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ向けて移動させる、ことを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項22】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)下方ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケットに食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、
フレームは、成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に支持しており、成形ステーションと閉鎖ステーションは共に、ウェブの進行方向と実質的に平行な方向に、装置に対して移動自在である、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項23】
フレームは、成形ステーションと閉鎖ステーションを支持する複数のレールを備えることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項24】
フレームのレール上に乗るように構成され、成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に支持する複数のローラーを備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項25】
フレームの長さに沿って、成形ステーションと閉鎖ステーションを静止させるデテント(止め)を有することを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項26】
移動自在の成形ダイ部材は、移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されていることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項27】
成形ステーションは、包装装置の閉鎖ステーションの下方にあることを特徴とする請求項26に記載の包装装置。
【請求項28】
成形ステーションと閉鎖ステーションは、下方のウェブが一方向から成形ステーションに入り、反対の他方向から閉鎖ステーションに入るように配置されていることを特徴とする請求項27に記載の包装装置。
【請求項29】
移動自在の成形ダイ部材は、少なくとも一つの成形インサートを収容する反転されたダイボックスを備え、さらに、反転されたダイボックスに成形インサートを着脱自在に保持する少なくとも一つのラッチを備えることを特徴とする請求項26に記載の包装装置。
【請求項30】
成形インサートに連結された固定ピンを備え、ラッチには、固定ピンに着脱可能に係合するキーホールが形成されていることを特徴とする請求項29に記載の包装装置。
【請求項31】
さらに、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材を平衡させるように作動可能に接続されたリフトを備え、
リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ向けて移動させ、また、
リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ向けて移動させることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項32】
移動自在の成形ダイ部材は移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されており、また、リフトは、成形ステーションと閉鎖ステーションとの間に配置されていることを特徴とする請求項31に記載の包装装置。
【請求項33】
さらに、リフトを移動させるために、リフトに作動自在に接続されたサーボモータを有することを特徴とする請求項31に記載の包装装置。
【請求項34】
請求項22に記載された包装装置の作動方法であって、フレームに沿って成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に配置することを特徴とする包装装置の作動方法。
【請求項1】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケット内に食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の閉位置への移動をアシストし、また、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置への移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする包装装置。
【請求項2】
移動自在の成形ダイ部材は、移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されていることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項3】
成形ステーションは、包装装置の閉鎖ステーションの下方にあることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項4】
成形ステーションと閉鎖ステーションは、下方のウェブが、一方向から成形ステーションに入り、また、反対方向から閉鎖ステーションに入るように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項5】
さらに、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の両方に作動可能に連結されたリフトを備え、リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ移動させ、また、リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ移動させる、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項6】
移動自在の成形ダイ部材は移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されており、リフトは、包装装置内で成形ステーションよりも垂直方向に高く配置され、また、リフトは、包装装置内で閉鎖ステーションよりも垂直方向に低く配置されていることを特徴とする請求項5に記載の包装装置。
【請求項7】
リフトは、包装装置の成形ステーションと閉鎖ステーションとの間に配置されていることを特徴とする請求項6記載の包装装置。
【請求項8】
リフトは第1の方向に回転して、移動自在の成形ダイ部材を閉位置に移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置に移動させ、また、リフトは、第1の方向と反対の第2の方向に回転して、移動自在の成形ダイ部材を開位置に移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ移動させることを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項9】
リフトは、回転軸の周りに回転する少なくとも一つの駆動アームを有し、駆動アームは、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結された第1端部と、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結された反対側の第2端部を有することを特徴とする請求項8に記載の包装装置。
【請求項10】
さらに、リフトは、駆動アームに作動可能に連結された駆動輪を備えており、
駆動輪の回転により、回転軸の周りに駆動アームを回転させて、移動自在の閉鎖ダイ部材と移動自在の成形ダイ部材を移動させることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。
【請求項11】
さらに、リフトは、駆動輪に作動可能に連結された従動輪を備えており、駆動輪の回転により、従動輪を回転させ、また、リフトは、従動輪に作動可能に連結された従動アームを備えており、従動輪の回転により、従動アームを回転させ、
従動アームは、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結された第1端部と、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結された反対側の第2端部とを有し、
従動アームの回転により、移動自在の閉鎖ダイ部材と移動自在の成形ダイ部材を移動させることを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項12】
駆動輪を従動輪に作動可能に連結するベルトを有することを特徴とする請求項11に記載の包装装置。
【請求項13】
駆動アームが回転軸の周りに回転する場合に、
駆動アームの第1端部が、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックに沿って移行し、また、駆動アームの第2端部が、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックに沿って移行することを特徴とする請求項9に記載の包装装置。
【請求項14】
移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックと移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックのそれぞれが第1および第2のレールを有し、さらに、
駆動アームの第1端部に作動可能に連結され、移動自在の閉鎖ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックの第1と第2のレールの間に配置されると共に、第1と第2のレールに沿って移動するように構成されたベアリングと、
駆動アームの第2端部に作動可能に連結され、移動自在の成形ダイ部材に作動可能に連結されたガイドトラックの第1と第2のレールの間に配置されると共に、第1と第2のレールに沿って移動するように構成されたベアリングと、を有することを特徴とする請求項13に記載の包装装置。
【請求項15】
さらに、リフトを移動させるように、リフトに作動可能に連結された少なくとも一つのサーボモータを有することを特徴とする請求項5に記載の包装装置。
【請求項16】
移動自在の成形ダイ部材は、少なくとも一つの成形インサートを収容する反転したダイボックスを備え、さらに、反転したダイボックスに成形インサートを着脱可能に保持する少なくとも一つのラッチを備えることを特徴とする請求項2に記載の包装装置。
【請求項17】
成形インサートに作動可能に連結されたロックピンを備え、また、ラッチには、ロックピンに着脱可能に係合するキーホールが形成されていることを特徴とする請求項16に記載の包装装置。
【請求項18】
請求項1に記載の包装装置の作動方法であって、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ閉位置へ移動させ、続いて、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材をそれぞれ開位置へ移動させることを特徴とする包装装置の動作方法。
【請求項19】
割出し動作式包装装置であって、
第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在である成形ステーションと、
第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在である閉鎖ステーションと、を有し、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材は平衡しており、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の閉位置に向けての移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖部材の他方の閉位置に向けての移動をアシストし、また、
移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の一方の開位置に向けての移動が、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材の他方の開位置への移動をアシストする、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項20】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケットに食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、また、
リフトは、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材とを平衡させるように作動自在に連結されており、
リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置に移動させ、
リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置に向けて移動させる、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項21】
リフトを第1の方向に回転させることにより、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ向けて移動させ、また、
リフトを第2の反対方向に回転させることにより、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に、移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ向けて移動させる、ことを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項22】
柔軟な包装材料のウェブを、(A)下方ウェブに少なくとも一つのポケットを形成する成形ステーションと、(B)ポケットに食品を収納する装填ステーションと、(C)他の包装材料のウェブでポケットを閉鎖する閉鎖ステーションとを含む一連のステーションを介して上流位置から下流位置に搬送するウェブ搬送コンベアを備えた割出し動作式包装装置であって、
成形ステーションは、第1と第2の成形ダイ部材を備え、ポケットを形成するために、第1と第2の成形ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の成形ダイ部材の他方に対して、開位置と閉位置との間で移動自在であり、
閉鎖ステーションは、第1と第2の閉鎖ダイ部材を備え、ポケットを閉鎖するために、第1と第2の閉鎖ダイ部材の少なくとも一方が、第1と第2の閉鎖ダイ部材の他方に対して開位置と閉位置との間で移動自在であり、
フレームは、成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に支持しており、成形ステーションと閉鎖ステーションは共に、ウェブの進行方向と実質的に平行な方向に、装置に対して移動自在である、ことを特徴とする割出し動作式包装装置。
【請求項23】
フレームは、成形ステーションと閉鎖ステーションを支持する複数のレールを備えることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項24】
フレームのレール上に乗るように構成され、成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に支持する複数のローラーを備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項25】
フレームの長さに沿って、成形ステーションと閉鎖ステーションを静止させるデテント(止め)を有することを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項26】
移動自在の成形ダイ部材は、移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されていることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項27】
成形ステーションは、包装装置の閉鎖ステーションの下方にあることを特徴とする請求項26に記載の包装装置。
【請求項28】
成形ステーションと閉鎖ステーションは、下方のウェブが一方向から成形ステーションに入り、反対の他方向から閉鎖ステーションに入るように配置されていることを特徴とする請求項27に記載の包装装置。
【請求項29】
移動自在の成形ダイ部材は、少なくとも一つの成形インサートを収容する反転されたダイボックスを備え、さらに、反転されたダイボックスに成形インサートを着脱自在に保持する少なくとも一つのラッチを備えることを特徴とする請求項26に記載の包装装置。
【請求項30】
成形インサートに連結された固定ピンを備え、ラッチには、固定ピンに着脱可能に係合するキーホールが形成されていることを特徴とする請求項29に記載の包装装置。
【請求項31】
さらに、移動自在の成形ダイ部材と移動自在の閉鎖ダイ部材を平衡させるように作動可能に接続されたリフトを備え、
リフトの移動により、移動自在の成形ダイ部材を閉位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を閉位置へ向けて移動させ、また、
リフトの反対の移動により、移動自在の成形ダイ部材を開位置へ向けて移動させると共に移動自在の閉鎖ダイ部材を開位置へ向けて移動させることを特徴とする請求項22に記載の包装装置。
【請求項32】
移動自在の成形ダイ部材は移動自在の閉鎖ダイ部材に対して反転されており、また、リフトは、成形ステーションと閉鎖ステーションとの間に配置されていることを特徴とする請求項31に記載の包装装置。
【請求項33】
さらに、リフトを移動させるために、リフトに作動自在に接続されたサーボモータを有することを特徴とする請求項31に記載の包装装置。
【請求項34】
請求項22に記載された包装装置の作動方法であって、フレームに沿って成形ステーションと閉鎖ステーションを移動自在に配置することを特徴とする包装装置の作動方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【公開番号】特開2010−265038(P2010−265038A)
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−109399(P2010−109399)
【出願日】平成22年5月11日(2010.5.11)
【出願人】(502163801)アルカー−ラピッドパク−エムピー イクイプメント,インコーポレイテッド (4)
【住所又は居所原語表記】P.O.Box 260,932 Development Drive,Lodi,Wisconsin 53555 U.S.A.
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月11日(2010.5.11)
【出願人】(502163801)アルカー−ラピッドパク−エムピー イクイプメント,インコーポレイテッド (4)
【住所又は居所原語表記】P.O.Box 260,932 Development Drive,Lodi,Wisconsin 53555 U.S.A.
【Fターム(参考)】
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