JP5028155B2 - エンドシール装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンドシール装置に関するもので、より具体的には、エンドシール装置上を移動する包装フィルム並びにその包装フィルムに包まれた被包装物を安定して搬送する渡り装置を付加したものに関する。

自動包装機や製袋装置等においては、その搬出側にエンドシール装置を配置し、筒状に形成されたフィルムを進行方向を横切る方向にシールするとともにカットし、個々の包装体（空の袋体）を製造するようになっている。

このエンドシール装置の一種として回転式のエンドシール装置がある。このタイプは、搬送されるフィルムの上下に対向配置された回転軸にそれぞれエンドシーラを取り付ける。このとき、エンドシーラの先端の相互に噛合する周面がシール面となり、上下に配置したエンドシーラのシール面同士が接触し、フィルムを挟持するようになっている。そして、エンドシーラ内にはヒーターが内蔵されているので、そのフィルムを挟持することにより係るフィルムを加熱溶融させ、これにより、熱融着させてシールするようになっている。

ところで、上下一対の回転軸に取り付けたエンドシーラのシール面同士が接触するのは、回転軸が１回転するごとに一回であり、それ以外の区間では、エンドシーラは互いに離反した状態となり、回転軸間に所定の空間が生じる。そのため、そのままでは、係る回転軸間の所定の空間を移動する被包装物は、その下側に支えられるものがないため、若干下方に傾いたり、位置ずれを生じたりする。すると、例えば被包装物は搬送面に沿って水平移動せず、それに追従して筒状フィルムも脈打ったりすることがあり、正しく包装処理をすることができなくなる。

係る問題を解決するため、従来、下側の回転軸の周囲を覆うように、円筒状のガイドカバーをその回転軸と同心円上に配置したものがある。このガイドカバーは、エンドシーラに部分が開口され、その開口部分からエンドシーラが突出するようになっている。そして、ガイドカバーは、被包装物を内包する包装フィルムの搬送面に接するように設定されてる。これにより、エンドシーラが噛み合っていない非接触の区間は、上下の回転軸間にはガイドカバーが存在し、被包装物を内包する包装フィルムは、そのガイドカバーに接触し、支えられる。係る構成の渡り機構を備えたエンドシール装置は、例えば、特許文献１等に開示されている。
実開昭５６−２６６１２号公報

しかしながら、上述した従来の装置では、以下に示す問題を有する。すなわち、ガイドカバーが被包装物を内包する包装フィルムに接触するのは、そのガイドカバーの最上位点にある１点（軸方向での線接触）となるため、十分な支えを行なうことができない。特に、被包装物が複数の小物品の集合であったり、脆かったりした場合、被包装物が崩れたするおそれがある。

また、特に被包装物の高さが高かったり、両エンドシーラのシール面が接触し合う位置が被包装物の高さ方向中間よりも上方側に設定されてるような場合は、エンドシーラの先端シール面の移動軌跡の円の半径が大きくなり、それに伴い、エンドシール装置の進行方向前後に配置されるコンベア装置の離反距離が長くなるとともに、ガイドカバーで支えられるのは、上下の回転軸を結ぶ線上であるため、十分な支えができないおそれがある。

ガイドカバーの最上位点は、両回転軸を結ぶ線上にあり、そこから離れるにつれてガイドカバーの表面は徐々に下方に下がるため、エンドシール装置の前後に配置される搬送装置との間で隙間が生じる。係る点からも、スムーズな搬送が行なえないおそれがある。

本発明は、上述した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、回転式のエンドシール装置において、上下のエンドシーラが非接触の時であっても、エンドシール装置内において被包装物を内包する包装フィルムを支え、スムーズな搬送を行なうことができるエンドシール装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明に係るエンドシール装置は、（１）一対の回転軸と、その一対の回転軸にそれぞれ接続されたエンドシーラを備えたエンドシール装置において、下側の回転軸の両端がそれぞれ貫通するようにして配置される一対の溝カムと、その溝カムの内側に対向して配置され、前記下側の回転軸と共に回転する板カムと、前記一対の溝カムに設けられた溝部に連係され、その溝部の軌跡に沿って移動可能な複数の棒状部材（「丸棒」に対応）と、備え、前記溝カムに形成される溝部は、無端状であって、少なくとも最上方部位は平坦に形成され、前記板カムには、放射線状に延びる複数の帯状のガイド部を備え、そのガイド部は、板カムの厚さ方向に貫通し、その貫通した各ガイド部に前記棒状部材が挿入されるように構成され、前記溝カムの一部の部品を分離して取り外すことができるようにし、その一部の部品を取り外すと、前記溝部が開放され、その開放された部分から前記棒状部材を取り出し可能に構成された。

（２）前記ガイド部は、板カムの外周縁から中央に向けて延びる切り込み部とすることができる。また、実施形態では、このように切り込み部としているが、外周縁に開口しない長孔状としても良い。（３）前記溝カムを固定した状態で前記上下の回転軸を上下方向に昇降移動させる機構を備えるとよい。

上記の構成により、本発明では、回転軸の回転に伴い板カムも回転し、その回転に追従して板カムのガイド部に挿入された棒状部品もの回転（公転）移動する。このとき、棒状部材は、その両端が一対の溝カムの溝部に連携されているため、その溝部の軌跡に沿って移動する。溝部は、その最上方部位が平坦となっているため、その平坦な部分を移動する棒状部材は、公転移動が進むにつれて回転中心からの距離が短くなるが、ガイド部を放射状に配置したため、そのガイド部に沿って往復移動しながら公転移動することで溝部の軌跡に沿って移動することができる。

そして、複数の棒状部材が平坦な部分を移動することで、エンドシーラが離反しているときに、係る複数の棒状部材で被包装物を内包する包装フィルムを支えることができ、安定してスムーズに搬送することができる。

また、（３）の発明によれば、回転軸ひいてはエンドシーラの位置を昇降移動させたとしても、複数の棒状部材の移動軌跡は固定された溝カムの溝部の軌跡によって規定されるため、変動しない。よって、エンドシール装置の高さの調整を行なったとしても、溝カム，板カム，棒状部材からなる渡り機構を変更しなくてよくなる。

本発明は、回転式のエンドシール装置において、上下のエンドシーラが非接触の時であっても、溝部の平坦部位を移動する棒状部材によりエンドシール装置内において被包装物を内包する包装フィルムを支え、スムーズな搬送を行なうことができる。

図１は、本発明が適用されるピロー包装機の一実施の形態を示している。ピロー包装機１０は、上流側から順に被包装物搬送供給装置１１，包装機本体１２，搬出コンベア装置１３を配置している。

被包装物搬送供給装置１１は、被包装物１４を一定間隔毎に搬送するとともに、次段の包装機本体１２に順次供給するものでフィンガーコンベア装置から形成されている。すなわち、前後に配置されたスプロケット１５間に掛け渡されたエンドレスチェーン１６に対し、一定間隔で押送フィンガー１７を取り付けて構成される。そして、前後の押送フィンガー１７間に被包装物１４を供給することにより、被包装物１４を押送フィンガー１７のフィンガーピッチで搬送する。

包装機本体１２は、原反ロール２０から連続して引き出された帯状フィルム２１を各種のローラ２２（図では、代表して１個のみ描画している）に掛け渡しながら製袋器２４に導くように構成し、その帯状フィルム２１を製袋器２４に通過させることにより、筒状に製袋する。なお、上記した被包装物搬送供給装置１１の搬出端は、製袋器２４に位置しており、これにより、被包装物搬送供給装置１１から所定間隔毎に搬出される被包装物１４は、製袋器２４ひいては筒状に製袋された筒状フィルム２５内に所定間隔毎に供給される。

製袋器２４の下流側には、係る被包装物１４を内包する筒状フィルム２５の搬送路が構成され、その搬送路の下方所定位置にセンターシール装置２７を配置し、さらにその進行方向前方に搬送コンベア２８並びにエンドシール装置３０を配置している。センターシール装置２７は、筒状フィルム２５のフィルム重合端、つまり、帯状フィルム２１における両側縁を重ね合わせた部位をシールするものである。また、搬送コンベア２７の上方には、抑えベルト２９を配置している。

エンドシール装置３０は、上下に配置された回転軸３１，３１′にエンドシーラ３２，３２′を取り付けて構成され、その一対のエンドシーラ３２，３２′が同期して回転することにより、筒状フィルム２５の所定部位を上下から挟み込み、シール・カットする。これにより、筒状フィルム２５の所定位置（被包装物１４の存在しない部分）がエンドシール装置３０で正しくシール・カットされ、筒状フィルム２５の先端部分（先頭の被包装物１４を内包する部分）が分離されて包装体２６が製造される。そして、この包装体２６が搬出コンベア装置１３上を搬送される。

つぎに、本発明に係るエンドシール装置の好適な一実施の形態を説明する。回転式のエンドシール装置３０は、上述したようにピロー包装機の下流側所定位置に設置され、筒状フィルム２５の所定位置をシールカットするものである。そして、図２，図３に示すように、上下一対の回転軸３１，３１′には、その一端にそれぞれギア３４が連結され、そのギア３４同士がかみ合うようになっている。これにより、一対の回転軸３１，３１′は、同期して回転し、両エンドシーラ３２，３２′同士が一回転するごとに互いに接触し、筒状フィルム２５を挟み込むようになる。一方のギア３４は、動力伝達機構３５を介して駆動モータ（サーボモータ）３６に連携され、所定のタイミングで回転駆動する。

上下の回転軸３１，３１′は、機枠３７に軸受け支持される。この機枠３７の底板３７ａの下面中央には、下方に延びるネジ軸３８が連結される。一方、本体フレーム４０の上面には、筒状軸４１が起立形成される。この筒状軸４１は、２つを所定の間隔を置いて配置し、この２つの筒状軸４１を連結するように、上下に連結板４２，４３を設ける。上側の連結板４２に設けた貫通孔４２ａに対して、上記のネジ軸３８を挿入させる。下側の連結板４３の上面中央には、環状の回転ネジ部材４５を軸受け支持させている。この回転ネジ部材４５は、内周面に上記ネジ軸３８と噛み合うネジ部を設ける。これにより、回転ネジ部材４５が正逆回転すると、ネジ軸３８ひいては機枠３７が昇降移動する。つまり、上下の回転軸３１，３１′並びにエンドシーラ３２，３２′が、一体となって昇降移動する。

そして、この昇降移動させるための駆動源は、ユーザによる人手としている。つまり、回転ネジ部材４５の外周面にもネジ部を設け、このネジ部と噛み合う歯車（図示省略）を装着したシャフト４６の一端に調整用ハンドル４７を取り付ける。そして、シャフト４６は、筒状軸４１に設けた軸受け板４８にて両持ち支持される。よって、調整用ハンドル４７を正逆回転させると、回転ネジ部材４５が正逆回転し、それに追従してネジ軸３８が昇降移動する。

さらに、機枠３７の底板３７ａの下面両端近傍には、連結ロッド４９を取り付ける。この連結ロッド４９は、筒状軸４１を貫通し、その下端が本体フレーム４０の下方に突出するように設定される。そして、連結ロッド４９の下端には、モータ取付台５０を連結し、このモータ取付台５０に駆動モータ３６を取り付けている。よって、機枠３７の昇降移動に追従して、駆動モータ３６も昇降移動する。

ここで本発明では、溝カム、板カム、及び棒状部材にて構成される渡り装置をエンドシール装置３０に組み込んだ。すなわち、上側の連結板４２の上面に、２本の支持支柱５０を介して固定台５１を設置する。この固定台５１は、一対の支持支柱５０の上にまたぐようにして接続された底板５１ａと、その底板５１ａの上面両端に起立形成された側壁５１ｂと、を備えている。この両側壁５１ｂの内面側に、溝カム５２を設けている。この溝カム５２は、平面溝カムであり、両溝カム５２の対向面に設けた溝部５２ａの軌跡は、無端状であって、図２に示すように、筒状フィルムの搬送面（搬送コンベア２８と搬出コンベア装置１３の搬送面）とほぼ同一位置か若干低い位置に、水平に延びる部分を設け、それ以外の部分は略円弧状としている。そして、両溝部５２ａには、複数の丸棒５５の両端を挿入配置している。これにより、複数の丸棒５５は、溝カム５２に形成された溝部５２ａの軌跡に沿って公転移動可能となる。

また、溝カム５２の中心位置には、貫通孔が形成され、さらに、溝カム５２が取り付けられる側壁５１ｂの、上記溝カム５２の貫通孔に対応する部位も貫通孔が形成される。そして、それら両貫通孔内を下側の回転軸３１が挿入されるように設定される。これらの貫通孔の寸法形状は、回転軸３１の外径よりも大きく設定している。なお、溝カム５２に形成する貫通孔の寸法形状と、側壁５１ｂに形成する貫通孔の寸法形状は、同じでも良いし異ならせても良い。また、いずれの場合も、それぞれの貫通孔の軸心を合わせても良いし、合わせなくても良い。要は、下側の回転軸３１の両端がその貫通孔を通って固定台５１の外側に突出し、機枠３７に軸受け支持されるようになっていればよい。

さらに、本実施形態では、貫通孔の寸法形状を回転軸３１の外径より大きくしたため、調整用ハンドル４７を正逆回転させて、機枠３７を昇降させた場合、それに追従して回転軸３１も昇降移動するが、係る昇降移動をしても貫通孔に接触せず、当該昇降移動を許容するように設定される。なお、溝カム５２は、本体フレーム４０に連係される固定台５１の側壁５１ｂにネジにより固定されているため、上下方向に移動することはない。

一方、下側の回転軸３１には、側壁５１ｂの近傍位置に、径方向外側に突出するフランジ部５６を一体的に形成し、そのフランジ部５６の外側に、板カム５４をネジにより固定している。この板カム５４は、略円板状であって、エンドシーラ３２に対向する部位が切除された形状（中心角が大きい扇形）となっており、板カム５４の外周円から中心に向かって延びる複数の切り込み部５４ａが形成される。切り込み部５４ａに対応するフランジ部５６の部位も、切り込み部が形成される。切り込み部５４ａの幅は、丸棒５５の直径とほぼ等しいか若干広く設定している。また、板カム５４の外周縁は、溝カム５２の外周（少なくとも溝部５２ａの軌跡）よりも外側に位置するように設定される。そして、溝カム５２と板カム５４とは、近接配置され、溝カム５２間に渡された複数の丸棒５５は、切り込み部５４を貫通するように設定される。更に、切り込み部５４ａの先端（板カム５４の中心側）は、溝カム５２の溝部５２ａの軌跡（平坦な部分）よりも内側に位置するようになっている。

これにより、下側の回転軸３１が回転すると、それと一体になって板カム５４も回転する。すると、その板カム５４の切り込み部５４ａを貫通する丸棒５５は、板カム５４の回転に伴い公転移動する。このとき、丸棒５５の両端が挿入された溝カム５２の溝部５２ａの軌跡に沿って、当該丸棒５５は、公転移動しながら切り込み部５４ａ内を適宜往復移動する。

係る構成にしたため、図４（ａ）に示したように、上下のエンドシーラ３２，３２′同士が筒状フィルムを挟み込んで、シールカットし、包装体を製造した状態から、回転軸３１，３１′が回転すると、図４（ｂ）から（ｄ）を経て、図４（ａ）に示すエンドシーラ３２，３２′同士が噛み合う位置に至る。係るエンドシーラ３２，３２′同士が離反し、１回転する間、前後のコンベア２８，１３の間の空間には、複数の丸棒５５が、溝部５２ａの平坦な部分に存在し、その平坦な部分に存在する複数の丸棒５５を結ぶ平面は、前後のコンベア２８，１３の搬送面とほぼ一致するようにしている。

さらに、溝部５２ａの平坦な部分と、搬出コンベア装置１３と、は近接させ、当該平坦な部分と、搬送コンベア２８との間には、渡り板６０を配置させたため、搬送コンベア２８の搬送面→渡り板６０→溝部５２の平坦な部分に存在する複数の丸棒５５により形成される搬送面→搬出コンベア装置１３の搬送面は、それぞれほぼ同一の平面内に位置すると共に、前後に隣接する搬送面は、互いに近接するため、被包装物を内包する筒状フィルムは、それらの搬送面上を順次渡っていくことで、スムーズに搬送される。

特に、エンドシール装置３０の前後のコンベア２８，１３間には、複数の丸棒５５で構成される搬送面が形成されるため、筒状フィルム２５（被包装物１４）は面で支えられることになり、水平方向にまっすぐ進むことになる。

また、本実施形態では、複数の丸棒５５の移動軌跡は、固定系である溝カム５２の溝部５２ａの軌跡によって一意に規定されるため、回転軸３１（エンドシーラ３２）を昇降させても上記の搬送面の位置は変動しない。よって、被包装物の高さ等に合わせて、エンドシール装置３０におけるエンドシーラ３２，３２′の接触する高さ方向の位置を簡単に変更・調整できる。なお、従来の円筒状のガイドカバーを用いるタイプの場合、回転軸を上下させると、それに伴いガイドカバーも上下するため、ガイドカバーの最上位位置が変動する。よって、エンドシール装置の高さの変更に伴い、ガイドカバーも別のサイズのものに変更する必要があり煩雑であった。

さらに、本実施形態では、溝カム５２の一部を分離して取り外すことができるようにしている。この取り外すことのできる一部の部品５２ｂは、図５に示すように、溝部５２ａを分断し、開放させることができるようにしている。これにより、係る部品５２ｂを取り外すことで、溝部５２ａが開放され、その開放された部分から丸棒５５を簡単に取り出すことができ、修理や清掃等が容易に行なえる。

本発明のエンドシール装置が適用される包装機の一例であるピロー包装機の一形態を示す図である。 エンドシール装置を示す正面図である。 エンドシール装置を示す側面図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。

符号の説明

３０ エンドシール装置
３１，３１′ 回転軸
３２，３２′ エンドシーラ
５２ 溝カム
５２ａ 溝部
５４ 板カム
５４ａ 切り込み部
５５ 丸棒（棒状部材）

Claims (3)

1. 一対の回転軸と、その一対の回転軸にそれぞれ接続されたエンドシーラを備えたエンドシール装置において、
   下側の回転軸の両端がそれぞれ貫通するようにして配置される一対の溝カムと、
   その溝カムの内側に対向して配置され、前記下側の回転軸と共に回転する板カムと、
   前記一対の溝カムに設けられた溝部に連係され、その溝部の軌跡に沿って移動可能な複数の棒状部材と、
   を備え、
   前記溝カムに形成される溝部は、無端状であって、少なくとも最上方部位は平坦に形成され、
   前記板カムには、放射線状に延びる複数の帯状のガイド部を備え、そのガイド部は、板カムの厚さ方向に貫通し、その貫通した各ガイド部に前記棒状部材が挿入されるように構成され、
   前記溝カムの一部の部品を分離して取り外すことができるようにし、その一部の部品を取り外すと、前記溝部が開放され、その開放された部分から前記棒状部材を取り出し可能に構成されたことを特徴とするエンドシール装置。
2. 前記ガイド部は、板カムの外周縁から中央に向けて延びる切り込み部であることを特徴とする請求項１に記載のエンドシール装置。
3. 前記溝カムを固定した状態で前記上下の回転軸を上下方向に昇降移動させる機構を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンドシール装置。

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