説明

閉塞底部袋用の包装機

管状袋材料を受け入れ且つ管状袋材料を方向(11)に移動する回転式包装機(10)。製品の袋を形成するよう、封止され且つ切断された状態で、製品が管状袋材料の内部に供給される。機械(10)は、ジョー(29)が回転される間に往復動されるジョーキャリッジ(14)を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、袋(バッグ)を形成する包装機に関し、より具体的には、食品のような製品を収容する袋を形成する包装機に関するが、それらに限定されない。
【背景技術】
【0002】
包装機は袋形成材料のストリップを受け入れ、袋材料が管状構造を取るよう、材料をフォーマ(former)について通す。材料は長手方向に封止され、製品がフォーマを通じて管状袋材料の内部に供給される。次に、製品を収容する袋を製造するよう袋材料を封止し且つ切断するために、封止ジョーが管状袋材料と係合する。
【0003】
米国特許第4,663,917号に記載されているのは、上記に議論されたような袋を形成し得る包装機である。この米国特許の具体的な機械は、対向する角方向に反復的な回転を通じて回転可能に駆動される封止ジョーを有する。封止ジョーに動作的に関連付けられるのは、ジョーが袋を形成するのを助けるよう管状袋材料を剥ぎ且つ管状袋材料を閉塞する剥離機バー及び閉塞機バーである。剥離機バーは、製品によって占められる容積を減少するのを助けるよう、管状袋材料を下に移動する。閉塞機バーは、ジョーによって係合される管状袋材料の長さをもたらすよう、剥離機バーの上で管状袋材料と係合する。管状袋材料のこの長さは、剥離機バー及び閉塞機バーの協働によって、如何なる製品もなく、それによって、良好な封止を保証する。封止ジョーは、袋を形成するよう管状袋材料を横断方向に切断するブレードを有する。
【0004】
上記に議論される機械は、典型的には、各端部で深く先細る袋を形成する。
【0005】
一部の製品では「閉塞底部」(“block bottom”)を有する袋を製造することが望ましい。これは袋が棚の上にその長手端部で立ち得るよう形成される長手端部を有する袋である。これらの袋は上述された米国特許に記載されるような回転式機械によって形成されない。これらは垂直方向に往復動する機械によって形成され、そこでは、ジョーは線形経路に沿って垂直に往復動され、線形経路に沿っても水平方向に往復動され、ジョーは袋端部を形成するよう互いに接近し且つ管状袋材料と係合する。「閉塞底部」袋を形成するために、機械を通じる管状袋材料の移動は抑制される。閉塞底部袋を形成するよう構成されるこれらの機械は、低生産率、ジョーが垂直及び水平に往復動しなければならない故の機械類の複雑さを含む、多数の不利点を有する。この水平及び垂直の往復動は、様々な構成部品に対して課される加速の故に故障に弱い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の不利点の少なくとも1つを克服し或いは実質的に改善することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
製品が供給される管状袋材料から、製品を収容する袋を形成し、管状袋材料は、包装機に対して所定の方向に移動される包装機が開示され、包装機は、
ベースを含み、
前記方向と概ね平行な往復運動のためにベース上に支持されるジョーキャリッジを含み、
キャリッジ上に取り付けられる一対のジョーを含み、一対のジョーは、袋を形成するために、管状袋材料を横断方向に封止するように、管状袋材料と係合するよう一致して移動され、
一対の概ね平行なシャフトを含み、各シャフトは、ジョーを駆動するために、ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられ、シャフトは、前記方向の概ね横断方向に延びる長手軸を有し、
ジョーが管状袋材料と係合するよう、対向する角方向に反復的な回転を通じてシャフトを駆動するためにシャフトと動作的に関連付けられるジョー駆動組立体を含み、
往復移動を引き起こすためにキャリッジと動作的に関連付けられるキャリッジ駆動組立体を含み、
組立体と協調するよう駆動組立体と動作的に関連付けられるコントローラを含む。
【0008】
好ましくは、装置は、一対の協働する剥離機バーを含み、各剥離機バーは、管状袋材料を剥離するために、ジョーと共に移動するよう、ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられる。
【0009】
好ましくは、装置は、一対の管閉塞バーを含み、閉塞機バーのそれぞれは、管状袋材料を閉塞するよう、管状袋材料と係合するために、ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられる。
【0010】
好ましくは、ジョー駆動組立体は、キャリッジ上に取り付けられる。
【0011】
好ましくは、キャリッジ駆動組立体は、キャリッジが、往復動されるときに、概ね円形経路に沿って移動するよう、ベース上に少なくとも部分的に取り付けられ且つキャリッジ上に少なくとも部分的に取り付けられる線形モータである。
【0012】
好ましくは、各ジョーは、ジョー支持体によって、そのそれぞれのシャフトに取り付けられる。
【0013】
好ましくは、各ジョー支持体は、そのそれぞれのシャフトに対して概ね径方向に延びる少なくとも1つのアームを含む。
【0014】
好ましくは、各ジョーは、そのそれぞれの支持体に対して固定される、
【0015】
代替的な好適な形態において、各ジョーは、支持体によって、そのそれぞれのシャフトに取り付けられ、各ジョーは、前記方向の概ね横断方向の軸について、それぞれの支持体に対する角移動のために、そのそれぞれの支持体上に取り付けられる。
【0016】
好ましくは、ジョーは、ジョーが互いに面し合いながら、反対方向に一致して移動するよう、ガイドによって取り付けられる。
【0017】
好ましくは、ジョーは、それぞれの支持体に対する径方向の移動のために、それらのそれぞれの支持体上に取り付けられる。
【0018】
好ましくは、キャリッジは、一対の概ね平行な壁と、ベースに隣接し且つ線形モータの部分を含む端壁とを含み、一対の概ね平行な壁の間には、シャフトが延在する。
【0019】
付属の図面を参照して一例として本発明の好適な形態を今や記載する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】包装機を概略的に示す等角図である。
【図2】図1の包装機を概略的に示す等角図である。
【図3】図1及び図2の包装機の底部を概略的に示す等角図である。
【図4】図1の包装機のジョー機構を概略的に示す側面図である。
【図5】様々な位置にあるジョーを備える図4のジョー組立体を概略的に示す端面図である。
【図6】図5のジョーを概略的に示す側面図である。
【図7】図4乃至6のジョー組立体の代替を概略的に示す端面図である。
【図8】図7のジョー組立体を概略的に示す側面図である。
【図9】様々な位置にあるジョーを備える図7のジョー組立体をさらに概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
付属の図面の図1乃至6には、回転式包装機10が概略的に描写されている。機械10は、方向11に移動する管状袋材料を受け入れる。管状袋材料は、フォーマ(図示せず)によって構成される。製品は管状袋材料の内部に供給され、次に、袋を形成するよう、機械10に供給される。典型的には、機械10は、機械10を通じて管状袋材料を移動する膜駆動組立体も有する。典型的には、膜駆動組立体は、米国特許第4,910,943号及び米国特許出願第11/178,150号(2005年7月8日出願)に開示されている。フォーマ組立体の実施例は、米国特許第7,152,387号に記載されている。
【0022】
機械10は、概ね垂直に向けられる壁13を提供するベース12を有する。壁13に隣接する垂直往復動作のために取り付けられるのは、ジョーキャリッジ14である。ジョーキャリッジ14は、方向11と概ね平行な方向15に往復動する。この実施態様において、方向15は、概ね垂直である。
【0023】
キャリッジ14は、一対の側壁16を含み、一対の側壁は、概ね平行であり、同一の広がりを有し、方向15の横断方向に離間する。側壁16は、端壁17に固定され、端壁によって支持される。端壁17は、概ね垂直に向けられ、壁13に隣接して配置される。
【0024】
壁13及び端壁17の上に取り付けられているのは、キャリッジ駆動組立体18であり、キャリッジ駆動組立体18は、トラック20を含む電気線形モータ19である。トラック20は、壁13に固定され、端壁17に固定される軸受21と係合する。トラック20及び軸受21は、方向15に往復動するようキャリッジ14を保持する。モータ19に電力が供給されるや否や、キャリッジ14は制御された方法で往復動させられる。キャリッジ14は、その移動に関して垂直方向限界を有し、その限界で、リミットスイッチ又はストップ21が係合される。この実施態様では、一例として、壁13に取り付けられているのは、モータ19の「固定子」であるのに対し、壁17に取り付けられるのは、「回転子」24である。この実施態様では、モータ19は、「ステッピング」若しくは「サーボ」モータ又は誘導モータであり得る。
【0025】
キャリッジ14内に取り付けられているのは、ジョー組立体20である。ジョー組立体20は、典型的には、米国特許第4,663,917号(欧州特許第0165819号)中に記載されているジョー組立体である。
【0026】
ジョー組立体20は、壁16内に取り付けられた軸受内に回転可能に支持される一対のシャフト25を含む。従って、シャフト25は、方向11の概ね横断方向にあり、よって、この実施態様では、概ね水平に延びている。シャフト25は概ね平行であるので、シャフトは、概ね平行な長手軸26を有し、長手軸26も概ね水平に向けられている。シャフト25のそれぞれに固定されているのは、ジョー支持体27であり、ジョー支持体27は、この実施態様では、そのそれぞれのシャフト25から径方向に延びるアーム28である。各アーム28の径方向外側の端部には、封止ジョー29があり、封止ジョー29は、典型的には、管状袋材料から袋を切断するブレードを含む。封止ジョー29は、管状袋材料内に横断方向封止を形成するよう、管状袋材料を加熱する。図4乃至6に最良に見られるように、シャフト25は、3つの位置A,B,Cに例証されている。図面から分かるように、シャフト25がキャリッジ14内に取り付けられるとき、シャフト25は垂直に往復動する。アーム28は、対向する回転方向30及び31に同期的に回転され、それらのそれぞれの方向に反復的な回転を通じて回転される。
【0027】
図4及び5に最良に見られるように、この実施態様では、ジョー組立体22は、一対の剥離機バー32を含み、それらと関連して、袋遮蔽体33がある。剥離機バー32及び遮蔽体33は、一対のレバー34によって支持されるのに対し、管閉塞機バー34が、一対のレバー36によって支持される。この構成は、米国特許第7,159,376号(欧州特許第72258450.2)に開示されている。レバー34及び36は、シャフト25のそれぞれ1つに固定されたブラケット43の上に旋回可能に取り付けられている。
【0028】
アーム28がそれらのそれぞれの軸26について回転するとき、各ジョー29は、キャリッジ14に対して、それぞれの軸26についての円形経路に従う。レバー34及び36はアーム28に取り付けられているので、剥離機バー32及び閉塞機バー35は、カム表面37及び38によって少なくとも部分的に定められる所定経路に従う。
【0029】
図4では、アーム28は、静止的に維持されるキャリッジ14と共に回転されて例証されている。従って、モータ23は、ベース12に対する所望位置で、キャリッジ14を静止的に維持するよう作動される。アーム28が回転すると、剥離機バー32は管状袋材料と係合し、製品を以前に形成された封止に向かって移動するよう、管状袋材料を下に移動する。然る後、管閉塞機バー35は管状袋材料と係合し、さらなる製品が管状袋材料を剥離機バー32に向かって伝えることを防止する。
【0030】
剥離機バー32及び閉塞機バー35は、横断方向封止をもたらし且つ管状袋材料から形成材料を切断するよう、封止ジョー29によって係合される管状袋材料のストリップをもたらすために、別個である。キャリッジ14を備えるこの構成は、概ね静止的であり、必ずしも「閉塞底部」袋でない合理的に従来的な形状の袋を製造する。
【0031】
キャリッジ14が所定速度で垂直に往復動するとき、ジョー組立体22は、図5及び6に例証されるように挙動する。図5及び6において、シャフト25は、3つの位置A,B,Cに例証されている。図6に最も容易に見られるように、アーム28がそれらのそれぞれの方向30及び31に回転するとき、キャリッジ14の垂直移動との組み合わせで、ジョー22は所望経路に沿って移動し得る。純粋に一例として、ジョー29は、キャリッジ14の適切な位置決め、並びに、キャリッジ14の速度、キャリッジ14の加速によって、シャフト25の回転速度との組み合わせで、線形経路39に沿って移動され得る。
【0032】
経路39はキャリッジ14及びシャフト25の適切な協調によって線形経路から再び変更され得ることが理解されるべきである。キャリッジ14を垂直に上向きに移動させることによって、ジョー29が接近するとき、形成される袋は、袋が「閉塞底部」を有するよう、適切な端部封止地域を有する。図3に最良に見られるように、機械10は、誘導ステッピング又はサーボモータであり得る電気モータ41を含むジョー駆動組立体40を含む。モータ41はギア42を駆動し、そのギア42のそれぞれは、シャフト25が反対方向に反復的な回転を通じて回転可能に駆動されるよう、シャフト25のそれぞれ1つに駆動的に接続される。
【0033】
(図5に最良に示されるような)剥離機バー32及び閉塞機バー35は、駆動組立体18及び駆動組立体40の協調によって線形経路のような適切な経路に沿って移動され得る。この具体的な実施態様において、経路は管状袋材料に接近する線形経路である。
【0034】
キャリッジ駆動組立体18及びジョー駆動組立体40は、所望の袋構造が製造されるようモータ19及び41に電力を供給し且つモータ19及び41の動作及び協調を制御する(コンピュータを組み込む)コントローラ43に電気的に接続され得る。この関係で、キャリッジ14は選択的に静止的に維持され得るし、或いは、所望速度で往復動され得るし、シャフト25は、所望構造の袋を製造する所望速度で回転される。
【0035】
図7乃至9には、組立体22の変形であるジョー組立体50が概略的に描写されている。この実施態様では、再び、シャフト25が利用される。しかしながら、支持体51を用いてシャフト25に旋回的に取り付けられているのは、ジョー装置52である。装置52は、それぞれ、旋回軸53によって支持体51に旋回的に取り付けられるジョー基部54を含むことで、各ジョー基部54は、その関連するシャフト25に旋回的に取り付けられる。そのシャフト25が回転するとき、ジョー基部54は、それらのそれぞれのシャフト25について円形経路に従うが、それらの向きは不変のままである。何故ならば、ジョー基部は、ジョー基部54と摺動可能に関連付けられる1つ又はそれよりも多くのバー58によって連結されているからである。各バー58は、ジョー基部54の間に延在する。従って、各シャフト25が回転するとき、各ジョー基部54は、そのそれぞれの旋回軸53について回転する。
【0036】
各ジョー基部54は、ジョー55、並びに、剥離機56バー及び閉塞機バー57を有する。バー56及び57は、それらが(図7に示されるような)拡張位置と図8及び9に示されるような部分的に収縮された位置との間で移動可能であるよう、それらのそれぞれの基部54内に摺動可能に配置される。
【0037】
各シャフト25はそれらのそれぞれの方向30又は31に反復的な回転を通じて回転されるので、バー56は、袋材料を剥離するために管状袋材料と係合するのに対し、バー57は、袋材料を閉塞し、それによって、封止ジョー55によって係合される地域をもたらす。
【0038】
図8には、キャリッジ14と静止的に動作する組立体50が概略的に描写されている。従って、基部54は、円形経路に従う。しかしながら、図9には、図7の組立体50が概略的に描写されており、キャリッジ14は、「閉塞底部」袋が形成されるよう、シャフト25を垂直に移動するよう往復動される。ジョー54は、3つの位置A,B,Cで示されている。図9に見られるように、管状袋材料を剥離し且つ閉塞するときに、並びに、封止を形成し且つ形成される袋を分離するために、概ねジョー55が管状袋材料と係合するときまで、ジョー55が概ね線形経路に沿って移動するよう、キャリッジ14の移動は、シャフト25の回転で管理され且つ調節され得る。
【0039】
上記された好適実施態様において、キャリッジ14が静止的であるとき、ジョー29又は55は、ベース12に対して概ね円形経路に従う。しかしながら、管状袋材料を剥離し且つ封止するために管状袋材料に接近するときにジョーが線形経路又は僅かに湾曲した経路に沿って移動するよう、「閉塞底部」袋が形成されるべきときに、キャリッジ14はシャフト25の回転と協調した方法で垂直に往復動される。ジョー29及び55が通る経路は、操作者によって「プログラムされた」コントローラ43によって決定される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品が供給される管状袋材料から、前記製品を収容する袋を形成する包装機であって、前記管状袋材料は、所定の方向に当該包装機に対して移動され、当該包装機は、
ベースを含み、
前記方向と概ね平行な往復運動のために前記ベース上に支持されるジョーキャリッジを含み、
該キャリッジ上に取り付けられる一対のジョーを含み、該一対のジョーは、袋を形成するために、前記管状袋材料を横断方向に封止するよう、前記管状袋材料と係合するよう一致して移動され、
一対の概ね平行なシャフトを含み、各シャフトは、前記ジョーを駆動するために、前記ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられ、前記シャフトは、前記方向の概ね横断方向に延びる長手軸を有し、
前記ジョーが前記管状袋材料と係合するよう、対向する角方向に反復的な回転を通じて前記シャフトを駆動するために前記シャフトと動作的に関連付けられるジョー駆動組立体を含み、
前記往復移動を引き起こすために前記キャリッジと動作的に関連付けられるキャリッジ駆動組立体を含み、
前記組立体と協調するよう前記駆動組立体と動作的に関連付けられるコントローラを含む、
包装機。
【請求項2】
一対の協働する剥離機バーをさらに含み、各剥離機バーは、前記管状袋材料を剥離するために、前記ジョーと共に移動するよう、前記ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられる、請求項1に記載の包装機。
【請求項3】
一対の管閉塞バーをさらに含み、前記閉塞機バーのそれぞれは、前記管状袋材料を閉塞するよう前記管状袋材料と係合するために前記ジョーのそれぞれ1つと動作的に関連付けられる、請求項1又は2に記載の包装機。
【請求項4】
前記ジョー駆動組立体は、前記キャリッジの上に取り付けられる、請求項1、2、又は、3に記載の包装機。
【請求項5】
前記キャリッジ駆動組立体は、前記キャリッジが、往復動されるときに、概ね円形経路に沿って移動するよう、前記ベース上に少なくとも部分的に取り付けられ且つ前記キャリッジ上に少なくとも部分的に取り付けられる線形モータである、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の包装機。
【請求項6】
各ジョーは、ジョー支持体によってそのそれぞれのシャフトに取り付けられる、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載の包装機。
【請求項7】
各ジョー支持体は、そのそれぞれのシャフトに対して概ね径方向に延びる少なくとも1つのアームを含む、請求項6に記載の包装機。
【請求項8】
各ジョーは、そのそれぞれの支持体に対して固定される、請求項6又は7に記載の包装機。
【請求項9】
各ジョーは、支持体によってそのそれぞれのシャフトに取り付けられ、各ジョーは、前記方向の概ね横断方向の軸について、それぞれの支持体に対する角移動のために、そのそれぞれの支持体上に取り付けられる、請求項6又は7に記載の包装機。
【請求項10】
前記ジョーは、前記ジョーが、互いに面し合いながら、反対方向に一致して移動するよう、ガイドによって取り付けられる、請求項9に記載の包装機。
【請求項11】
前記ジョーは、それぞれの支持体に対する径方向の移動のために、それらのそれぞれの支持体上に取り付けられる、請求項1乃至10のうちのいずれか1項に記載の包装機。
【請求項12】
前記キャリッジは、一対の概ね平行な壁と、前記ベースに隣接し且つ前記線形モータの部分を含む端壁とを含み、前記一対の概ね平行な壁の間には、前記シャフトが延在する、請求項1乃至11のうちのいずれか1項に記載の包装機。

【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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【公表番号】特表2010−536607(P2010−536607A)
【公表日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−521262(P2010−521262)
【出願日】平成20年7月14日(2008.7.14)
【国際出願番号】PCT/AU2008/001028
【国際公開番号】WO2009/023894
【国際公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(508337053)ティエヌエイ オーストラリア ピーティワイ リミテッド (3)
【Fターム(参考)】