JPH0513908U

JPH0513908U - 自動包装機における液中ヒートシール装置

Info

Publication number: JPH0513908U
Application number: JP6833891U
Authority: JP
Inventors: 敏夫正井
Original assignee: 株式会社トパツク
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】外乱に対して相互の位相関係がくるうことが
無く、単一のカムによって一対の回転体の離接移動をリ
ンク手段を介して確実に高精度で案内する。【構成】案内手段は、ヒートシール突出部１４、１５
の円弧状シール面が当接する間、周転軌跡からのシール
面の変位量に対応した揚程を定位回転中心Ｐの周りに設
けたカム１９ａを有したカム手段１９と、カムに当接す
るカム従動体を下端に枢支し、中間部で定位枢支軸３２
で枢支され、一方の回転体１０ａを枢支した長リンク３
３と、他方の定位枢支軸によって下端が枢支され他方の
回転体を枢支した短リンク３６と、これらリンクの上端
に連接され相互に∧状に連接ピン３９によって連接され
該ピンが移動経路上の直線移動案内レールＷ₃で上下動
案内される対称架橋リンク４１、４２とから構成され、
カム手段が回転体の回転角速度の（ヒートシール突出部
の数Ｎ）１／Ｎの角速度で駆動される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動包装機における液中ヒートシール装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

先ず、図１によって本考案の対象となる自動包装機１は、ロール状に巻いてある帯状の包装フィルム２を連続的にローラ供給装置３によってフォーミングパイプ４に供給し巻付け、チューブ状に閉じた状態で縦ヒートシール手段５で両側縁重合部をシールしてチューブ状包装フィルムＴに成形する。次いで本自動包装機１は、機台Ｆのローラ供給装置３の下方に設けられたヒートシール装置１０によって所定ピッチ毎に横シールし、チューブ状に閉じられた後に液体充填材が充填シュート（図示は省略）から予め供給されて液柱状態に保持されているものを順次区画包装して行き、カッター６によって一袋毎に切り離して行くようになっている。

【０００３】図２から図４（ｂ）に示すように、本自動包装機のヒートシール装置１０は、減速機付きサーボモータ１１Ｍ、１２Ｍによって矢印Ｘ，Ｙで示す反対方向に等周速度で回動される同形状の一対の回転体１０ａ、１０ｂから構成されている。回転体１０ａ、１０ｂは、略円形状の一対の端板１１ａ、１２ａとモータ１１Ｍ、１２Ｍによって回動され且つ一対の端板１１ａ、１２ａに固定連結された中空軸１３、１３ａとから成る回転輪１１、１２と、該回転輪１１、１２の外周部に所定のシールピッチ間隔になるように、例えば６０°の中心角毎に６個配列されたヒートシール突出部１４、１５とから構成されている。これらヒートシール突出部１４、１５は、内部に電気ヒータＨが挿入される腔所を有した円筒体から成り、サーモカップル等の温度検出器の挿入穴ｈが外側壁部に穿設されている。導線は中空輪１３、１３ａの腔所に挿通されている。

【０００４】一方の回転体１０ａ、は、円筒体１４を弾支した構造をとっており、左右一対の端板１１ａ、１１ａの外周部に放射状に形成した案内開口部１１ｂにおいて、円筒体１４の両端部を半径方向に移動可能に案内すると共に、中空輪１３に固定されたスリーブ１３ｂに保持された一対のスプリング１６、１６によって半径方向外側に向かって円筒体１４を付勢し、弾性支持している。各円筒体１４は、その円弧状シール面最外周部が同一の円Ｃ₁に内接するように、案内開口部１１ｂの外側端部によって規制されている。

【０００５】他方の回転体１０ｂは円筒体１５を固定支持した構造をとっており、左右一対の端板１２ａ、１２ａの間にボルト等によって円弧状シール面最外周部が上記一方の回転体１０ａの円Ｃ₁と同直径の同一の円Ｃ₂に内装するように固定されている。

【０００６】上記構成の一対の回転体１０ａ、１０ｂは、その各回転間の距離Ｌが、その回転中心Ｏ₁、Ｏ₂からヒートシール突出部１４、１５の最外周点に至る各半径Ｒ ₁ 、Ｒ₂の和よりも短くなるように、基本位置を設定し、且つ作動中にヒートシール突出部１４、１５が相互に当接している間ほぼ一定の当接力を維持するように、当接していない時の周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂から変位し、当接が終了した時点で上記円に相当する周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂に復帰するようにカム手段１７、１８によって変位するように機台Ｆに設けられている。ヒートシール突出部１４、１５のシール作用長ｌは、適宜その当接部の形状を変更して調節することができる。

【０００７】カム手段１７、１８は、各種形態をとり得るが、説明上簡単なものとして、回転体１０ａ、１０ｂの回転中心Ｏ₁、Ｏ₂を成す中空輪１３の輪端を図６に示す形状の溝１７ａ、１８ａに摺動可能に差込む溝カムから構成することができ、回転体１０ａ、１０ｂと同じ角速度で定位置回転中心Ｐ₁、Ｐ₂の周りで回転駆動されるように構成されている。カムの溝１７ａ、１８ａの形状は、突出部１４、１５が当接していない時（図２においてＡで示す）は上記周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂を辿るように、且つ当接してから（図２においてＢで示す）周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂からそれて回転中心Ｏ₁、Ｏ₂間が拡大し、突出部１４、１５が回転中心Ｏ₁、Ｏ ₂ を結ぶ線上に移動して最大変位を行い（図２においてＣで示す。このとき回転中心はＯ´₁、Ｏ´₂に移動する。）、回転中心間が縮小して当接が終了して（図２においてＤで示す）再度周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂に復帰するように、回転体１０ａ、１０ｂを案内するようになっている。ヒートシール突出部１４、１５の円弧状シール面が当接している間、一方の突出部１４が他方１５に一定の押圧力を作用させるようにスプリング１６、１６の弾性力が作用するように、カム手段１７、１８のカム溝１７ａ、１８ａの形状が決められていることは言うまでもない。

【０００８】次に図２及び図９によって、本願が改良の対象としている回転体１０ａ、１０ｂとカム手段１７、１８の回転駆動機構について説明する。同期駆動制御回路等の制御を受ける小形減速機付電動モータ１１Ｍ、１２Ｍが回転体１０ａ、１０ｂの個々の中空軸１３、１３ａの軸端に直結されており、矢印Ｘ、Ｙで示す対向方向に同位相で等速回動する（包装フィルムＴの移動速度に合わせてある）と共に、各中空軸１３、１３ａを回転可能に支承する軸受Ｂ₁、Ｂ₁を移動中心Ｏ₁、Ｏ₂間を結ぶ線上でリニアウエイＷ₁で往復可能に案内している。モータ１１Ｍ、１２Ｍもそれらの支台Ｂ₁、Ｂ₂を介してリニアウエイＷ₂で中心Ｏ₁、Ｏ₂ 間を結ぶ線上で往復可能に支承されている。

【０００９】また、各定位置中心Ｐ₁、Ｐ₂周りで減速機付きサーボモータＭ₁、Ｍ₂で回転体１０ａ、１０ｂと等角速度で図６の位相関係を保って矢印Ｘ、Ｙ方向にカム手段１７、１８を上記制御回路で同期回動してそれらカム溝１７ａ、１８ａによって他方の軸端で各中空軸１３、１３ａの移動中心Ｏ₁、Ｏ₂の位置を制御するように構成されている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上記回転体及びカム手段用回転駆動機構は、各回転体１０ａ、１０ｂ及びカム手段１７、１８を個別の回転駆動源（モータ１１Ｍ、１２Ｍ、Ｍ₁、Ｍ₂）で回動して同期駆動制御回路で同期制御しているため、電気的また機械的外乱に対して弱く、同期位相関係がくずれやすいと言う問題を有していた。また、比較的高価なモータの使用個数も多かった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、従来技術の説明で説明したような回転体同士の離接移動を案内する案内手段を、ヒートシール突出部の円弧状シール面が当接している間の周転軌跡からのシール面の変位置に対応した揚程を周設したカムと、該カムに当接するカム従動体を一端に有し、中間部で定位枢支軸で枢支され、上記回転体の一方を中心で回転可能に枢支した長リンクと、上記フィルム移動経路に対して上記定位枢支軸と対称位置の他方の定位枢支軸で一端が揺動可能に枢支され且つ上記一方の回転体と対称位置で他方の回転体を中心で回転可能に枢支した短リンクと、これら長リンク及び短リンクの各他方端に一端で枢支され且つ他方端で相互に∧状に連接され且つ該連接軸が上記フィルム移動経路上の直線移動案内部材で上下動案内されている一対の対称架橋リンクとから構成しており、上記カムは、その回転角速度が回転体の回転角速度に対してヒートシール突出部の数Ｎの１／Ｎとなるように回転駆動されることを特徴としている。外乱に対して相互の位相関係がくるうことが無く、単一のカムによって一対の回転体の離接移動をリンク手段を介して確実に高精度で案内することを目的としている。

【００１２】

【実施例】

従来の技術において説明した自動包装機１のヒートシール装置１０における回転体１０ａ、１０ｂの上述したような離接移動を案内する案内手段とこれに組込んだ回転体及びカム手段の回転駆動機構とについて主として図５〜図８によって説明する。

【００１３】案内手段は、６個のヒートシール突出部１４、１５の円弧状シール面が当接している間の、周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂からの該シール面の変位置に対応した揚程を定位置回転中心Ｐの周り３６０°に渡って周設したカム（具体的にはカム溝として形成されている）１９ａを有した回転カム手段１９と、該カム１９ａに常時スプリング（図示は省略）によって当接するように付勢されたカム従動体の転子３１を下端に枢支し、中間部で定位枢支軸３２で機台Ｆに枢支され、一方の回転体１０ａを回転可能に中心Ｏ₁（Ｏ´₁）で枢支したブラケット形状の長リンク３３と、フィルムＴの垂直の移動経路に対して一方の定位枢支軸３２と対称位置に在る他方の定位枢支軸３５によって下端が機台Ｆに揺動可能に枢支され且つ上記一方の回転体１０ａと対称位置で他方の回転体１０ｂを中心Ｏ₂（Ｏ´₂）で回転可能に枢支したブラケット形状の短リンク３６と、これら長リンク３３と短リンク３６の各上端に下端で旋回可能にピン３７、３８、によって連接され且つ上端で相互に∧状に連接ピン３９によって旋回可能に連接され且つ該連接ピン３９が上記フィルムＴの垂直移動経路上の直線移動案内レールＷ₃で上下動案内されている一対の対称架橋リンク４１、４２とから構成されており、カム手段１９は、その回転角速度が回転体１０ａ、１０ｂの回転角速度に対して１／６（ヒートシール突出部１４、１５の数Ｎ＝６の場合）となるように回転駆動されるようになっている。

【００１４】回転体及びカム手段の回転駆動機構（歯車Ｇ₁〜Ｇ₁₃は破線で図示されている）は、機台Ｆに取付られたサーボモータＭｏと、その出力軸付小歯車Ｇ₁と、これに噛合し機台Ｆに枢支された大歯車Ｇ₂と、これに噛合し且つ機台Ｆに枢支された上記カム手段１９に固定された小歯車Ｇ₄とから成り、カム手段１９を矢印Ｚの方向に回転駆動するようになっている。

【００１５】同回転駆動機構は、更に上記大歯車Ｇ₂に同軸状に小歯車Ｇ₃を固定しており、該小歯車Ｇ₃に噛合し機台Ｆに枢支されたアイドラー歯車Ｇ₅と、これに噛合し上記定位枢支軸３２に枢支された大歯車Ｇ₆と、これに同軸に固定された小歯車Ｇ₇と、これに噛合し長リンク３３に枢支されたアイドラー歯車Ｇ₈と、これに噛合し回転体１０ａに固定された歯車Ｇ₉とで回転体１０ａを矢印Ｘの方向にカム手段１９の回転数の１／６（Ｇ₂〜Ｇ₉の歯数比で決められる）で回動するようになっている。

【００１６】同回転駆動機構は、また上記他方の定位枢支軸３５に枢支され大歯車Ｇ₆と噛合した同歯数の大歯車Ｇ₁₀、とこれに同軸に固定された小歯車Ｇ₁₁と、これに噛合し短リンク３６に枢支されたアイドラー歯車Ｇ₁₂（Ｇ₈と同じ歯数）と、これに噛合し他方の回転体１０ｂに固定された歯車Ｇ₁₃とで回転体１０ｂを矢印Ｙの方向に同じくカム手段１９の回転数の１／６で回動するようになっている。

【００１７】次に、案内手段と回転駆動機構の作動について概説する。図５では、突出体１４、１５が周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂上にあるＡ状態（図２において）で、この時カム１９ａの揚程が最小で、連接ピン３９も上死点位置にある。モータＭｏが回転しつづけると図６のようにカム１９ａの中揚程によって突出体１４、１５が周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂上で当接しはじめ（横シールの開始）Ｂ状態（図２）になる。連接ピン３９が上死点から若干下がり、長短リンク３３、３６は相互に定位置枢支軸３２、３５の周りで相互に若干開くように揺動する。その後突出体１４、１５は、カム１９の揚程の増大に従って長短リンク３３、３６が開くように旋回して行くことによって互いの当接面圧が一定になるように離れて行き、図７に示すように最大限離れてＣの状態（図２）になる。この時カム１９ａは、最大揚程になっており、連接ピン３９は下死点になっている。その後カム１９の揚程の減少に従って、突出体１４、１５は相互に接近して行くが、図８に示す当接最後のＤの状態（図２）の段階で接触が解除されて周転軌跡Ｃ₁、Ｃ₂に復帰する（横シールの完了）。その後次の突出体１４、１５が再度図５から図８の動作を繰返して行く。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の自動包装機における液中ヒートシール装置によれば、リンクから成る案内手段を介してカム手段の揚程の変化を一対の回転体に伝達するので電気的、機械的外乱に対しても相互に位相関係が狂うこと無しに確実に保持され、安定した運転が可能になる。更に、本案内手段に歯車伝達手段を組込むことによって一台のモータでカム手段及び一対の回転体を回転駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る自動包装機の正面図である。

【図２】本考案のヒートシール装置の原理説明図であ
る。

【図３】（ａ）は本考案のヒートシール装置の一方の回
転体の正面図、（ｂ）は（ａ）のIII −III 線断面図で
ある。

【図４】（ａ）は同他方の回転体の正面図、（ｂ）は
（ａ）のIV−IV線断面図である。

【図５】ヒートシール装置の案内手段及びカム手段と回
転体の回転駆動機構の作動変化を示す原理説明図であ
る。

【図６】ヒートシール装置の案内手段及びカム手段と回
転体の回転駆動機構の作動変化を示す原理説明図であ
る。

【図７】ヒートシール装置の案内手段及びカム手段と回
転体の回転駆動機構の作動変化を示す原理説明図であ
る。

【図８】ヒートシール装置の案内手段及びカム手段と回
転体の回転駆動機構の作動変化を示す原理説明図であ
る。

【図９】従来のカム手段と回転体の回転駆動機構の説明
斜視図である。

【符号の説明】

１自動包装機１０ａヒートシール装置１０ｂ回転体１４、１５ヒートシール突出部１９カム手段１９ａカム３１カム従動体３２、３５定位枢支軸３３長リンク３６短リンク３９連接軸４１、４２架橋リンクＬ回転中心間の距離Ｏ₁、Ｏ₂ 回転中心Ｒ₁、Ｒ₂ 回転中心からのヒートシール突出部の最外
周点に至る半径Ｔチューブ状包装フィルムＣ₁、Ｃ₂ 周転軌跡

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】等周速度で回転駆動される一対の回転体
の各々の外周部にシールピッチ間隔毎に相互に平行にヒ
ートシール突出部を配列し、対応するヒートシール突出
部の円弧状シール面間に給送されてくる被包装液体を内
装したチューブ状包装フィルムを上記シールピッチ間隔
毎にヒートシールして行くもので、上記対応するヒート
シール突出部の円弧状シール面が相互に当接しない状態
での各回転体の回転中心間の距離が回転体の回転中心か
らヒートシール突出部の円弧状シール面最外周点に至る
各半径の和よりも短かくなるように、且つヒートシール
突出部の円弧状シール面が当接する間、当接しない時の
周転軌跡から変位して当接部を上記チューブ状包装フィ
ルムの移動経路に沿わせ、当接が終了した時点で上記周
転軌跡に復帰するように各回転体を案内手段によって案
内するようにした自動包装機における液中ヒートシール
装置において、上記案内手段は、上記ヒートシール突出
部の円弧状シール面が当接している間の、周転軌跡から
の該シール面の変位量に対応した揚程を周設したカム
と、該カムに当接するカム従動体を一端に有し、中間部
で定位枢支軸で枢支され、上記回転体の一方を中心で回
転可能に枢支した長リンクと、上記フィルム移動経路に
対して上記定位枢支軸と対称位置の他方の定位枢支軸で
一端が揺動可能に枢支され且つ上記一方の回転体と対称
位置で他方の回転体を中心で回転可能に枢支した短リン
クと、これら長リンク及び短リンクの各他方端に一端で
連接され且つ他方端で相互に∧状に連接され且つ該連接
軸が上記フィルム移動経路上の直線移動案内部材で上下
動案内されている一対の対称架橋リンクとから構成され
ており、上記カムは、その回転角速度が回転体の回転角
速度に対してヒートシール突出部の数Ｎの１／Ｎとなる
ように回転駆動されることを特徴とする自動包装機にお
ける液中ヒートシール装置。