JPH11236003A - 包装装置および方法 - Google Patents

包装装置および方法

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JPH11236003A
JPH11236003A JP10347983A JP34798398A JPH11236003A JP H11236003 A JPH11236003 A JP H11236003A JP 10347983 A JP10347983 A JP 10347983A JP 34798398 A JP34798398 A JP 34798398A JP H11236003 A JPH11236003 A JP H11236003A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】製品を封入するチューブ状バッグ部材に振動を
与えるに当たって生産効率が良く、装置に過大な負荷を
与えない新規な包装装置および方法を提供する。 【構成】チューブ状バッグ材料（１６）を通過させ、包
装すべき製品を入れ、該バッグ状部材の一部を切断して
個々の独立した包装容器を製造する装置であって、該チ
ューブ状バッグ材料を係合して装置内において移動させ
る駆動手段（１０）と、該駆動手段のための制御手段
（２０）とを有し、該制御手段は該バッグ材料の成形工
程中に複数回加速と減速を繰り返すことにより該バッグ
材料をその移動方向に振動させて包装工程中に該製品の
占める容積を最小にするよう該駆動手段を制御する。装
置内における該バッグ材料の移動を維持しながら該バッ
グ材料をその移動方向に振動させるように制御すること
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は包装装置および方法
に関し、特にスナック食品等を包装するに好適な装置お
よび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４９１０９４３号、同第４６
６３９１７号、同第４３９１０８号、同３８５０７８０
号、同第４１２８９８５号、同第４２８８９６５号、同
第４４２３８５号、同第５５５１２０６号、同第５１２
５２１７号、同第５３６６１３０号、同第５４６３８５
０号、同第５５３７７９８号、同第５６２２０３３号お
よび欧州特許第０２７５１８１号、同第０１６５８１９
号等に種々の包装装置が記載されている。これらの包装
装置は、概して、プラスチックフィルムのストリップを
収容し、これを成形機に引き込んでチューブ状に成形す
る。ストリップの側縁部は互いに接合され、チューブの
内部に製品が投入される。シーリングヘッドがチューブ
と係合して個々の独立したバッグに成形し、成形された
バッグは残余のチューブから切断される。一般にクロー
ジングバーあるいはストリッピングバーと呼ばれるもの
が包装工程に用いられている。
【０００３】フィルムは様々な方法により包装装置内に
引き込まれる。たとえば上記特許の幾つかでは一対の互
いに共働し合うベルトが用いられており、これに真空条
件を併用するものもある。フィルムは駆動されるベルト
と接触して装置内に引き込まれる。あるいは一対のロー
ラを用いてもよい。場合によってローラに真空条件が付
与され、フィルムをローラと摩擦係合させる。ローラが
駆動されることによりフィルムは装置内に引き込まれ
る。
【０００４】幾つかの成形装置には振動部材が用いられ
ている。振動部材はチューブの側面に係合し、チューブ
の移動方向と直交する方向に該チューブ側面を振動さ
せ、これにより包装される製品を容器底面に向けて移動
させる。また幾つかの成形装置では別の部材を用い、こ
れをチューブの側面に係合させてチューブ移動方向と直
交する方向に振動させ、これにより上記振動部材と同様
に包装される製品を容器底面に向けて移動させている。
これは製品の占める容積を最小化し、製品をクロージン
グバーやシーリングヘッドに係合させないものであり、
包装の確実なシールを実現している。
【０００５】上記振動部材の使用はプラスチックフィル
ムの間欠移動を必要とする。初めにプラスチックフィル
ムを移動させその内部に製品を投入する。次いでフィル
ムを振動させながらその位置に静止させる。フィルムの
移動を再開してバッグ成形が完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術により
チューブ状バッグ部材に振動を与える方法は、バッグ材
料の移動に関して装置停止・始動を繰り返して行わなけ
ればならず、生産効率が悪く、装置内の負荷を不必要に
増大させる。
【０００７】また、別の従来技術によれば偏心ロータリ
や往復運動を用いた連続運動装置によりフィルムチュー
ブに横方向の振動を与えているが、このような付加的装
置は包装装置の複雑性および信頼性の問題を加重するこ
とになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は上
記従来技術の不利欠点を解消しあるいは実質的に改良す
ることを目的とする。
【０００９】すなわち本発明は、チューブ状バッグ材料
を通過させ、包装すべき製品を入れ、該バッグ状部材の
一部を切断して個々の独立した包装容器を製造する装置
であって、該チューブ状バッグ材料を係合して装置内に
おいて移動させる駆動手段と、該駆動手段のための制御
手段とを有し、該制御手段は該バッグ材料の成形工程中
に複数回加速と減速を繰り返すことにより該バッグ材料
をその移動方向に振動させて包装工程中に該製品の占め
る容積を最小にするよう該駆動手段を制御することを特
徴とする包装装置である。
【００１０】好ましくは、制御手段は装置内における該
バッグ材料の移動を維持しながら該バッグ材料をその移
動方向に振動させるように制御する。好ましくは、該制
御手段は位置制御手段を有し、該バッグ状部材の速度だ
けでなくその位置をも制御する。該位置制御手段は該駆
動手段の動作のための速度表を記憶していることが好ま
しい。該位置制御手段は位置フィードバック信号の入力
を受けて該駆動手段の位置を制御することが好ましい。
好ましくは、該駆動手段はＤＣモータであり、該ＤＣモ
ータは該位置制御手段からアナログ速度信号を受けて所
望の速度で回転するよう制御される。好ましくは、該速
度フィードバックは回転計から得られるものであり、該
アナログ速度信号と比較して該モータが該所望のアナロ
グ速度で回転しているか否かが判断される。
【００１１】さらに、本発明は製品を包装する方法であ
って、成形装置内においてチューブ状バッグ材料を移動
させる工程と、該チューブ状バッグ材料の内部に製品を
入れる工程と、該チューブ状バッグ材料の一部を切断し
て個々に独立した製品入りバッグを得る工程とを有し、
該チューブ状バッグ材料を加速減速させることにより成
形装置内の移動方向において振動させることを特徴とす
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】前掲の米国特許および欧州特許に
記載される包装装置は、チューブ状バッグ材料を係合し
装置内に引き込むための駆動手段を有している。たとえ
ば米国特許第４９１０４９３号ではチューブ状バッグ材
料が該バッグ材料の両側に配置された互いに共働し合う
ローラに係合される。ローラは電気モータによって駆動
される。
【００１３】添付図５ないし図８は米国特許第４９１０
４９３号にかかる明細書からの引用である。これら図５
ないし図８は包装装置１１のフィルム駆動ユニット１０
を概略的に示している。包装装置１１は、細長い帯状を
なしているプラスチックフィルム１４のロール１３を受
ける軸１２を有する。フィルム１４は常法によって成形
機１５に搬入され、成形機１５により縦軸に沿ってラッ
プされてチューブ状バッグ材料１６に成形される。チュ
ーブ状バッグ材料１６は一対のローラ１７，１８により
搬送される。成形機１６の上方には投入ホッパー１９が
配置され、その下端から包装すべき材料がチューブ状バ
ッグ材料１６に投入される。ローラ１７，１８を通過し
た後、チューブ状バッグ材料１６は切断シールアセンブ
リ３０により一つ一つが独立したバッグに成形される。
アセンブリ３０はたとえばオーストラリア特許出願第４
３７５３／８５号（米国特許第４６６３９１７号）に記
載の切断シールアセンブリとすることができる。ローラ
１７，１８はフィルム駆動ユニットの一部を構成してお
り、その詳細が図５に示されている。ローラ１７，１８
は軸３１，３２に支持されており、これら軸はリンク３
３，３４に支持されており、これらリンクは連結端３５
において回転可能に軸支されている。かくしてローラ１
７，１８は互いの間の間隔を調整可能とされている。ロ
ーラ１７，１８は概して平行な軸に回転可能であるよう
にそれらの軸３１，３２に支持されている。成形機１５
の中から下方に延長して設けられているバックシールバ
ー３６はローラ１８と共働してフィルムストリップ１４
の縦縁部を接合し、チューブ状バッグ材料１６に成形す
る。この実施例ではフィルム縦縁部はヒートシールされ
る。米国特許第４９１０４９３号に記載されるローラ１
７，１８は成形機においてチューブ状バッグ材料を移動
させる手段の一例にすぎないことを理解すべきである。
【００１４】米国特許第４２８８９６５号、同第４１２
８９８５号および同４４２３５８３号においてチューブ
状バッグ材料はベルトに係合されて移動する。ベルトは
電気モータにより駆動されるローラの周りを通過する。
モータはステッピングモータ、サーボモータ、コンピュ
ータ制御モータ、あるいは適当な制御特性を持つその他
のモータであってよい。
【００１５】図１の例において制御装置は電気モータに
対する電圧供給を遮断する。供給電圧はコンピュータ制
御される。
【００１６】信号が制御装置に与えられると制御装置は
電気モータに対する供給電圧を減少させ、チューブ状バ
ッグ材料の搬送速度を減少させる。したがって、チュー
ブ状バッグ材料に減速加速を繰り返させることにより、
該バッグ材料の移動を維持しながらその搬送方向に振動
させることができる。これにより製品を定位置に保持
し、バッグ成形中に製品がしめる容量を最小化する。
【００１７】図１のグラフは包装完了までの一工程を示
す。この例では、電気モータへの印加電圧が一定に維持
される場合にはチューブ状バッグ材料に成形されるフィ
ルムは工程中一定速度Ｄで搬送される。チューブ状バッ
グ材料を振動させるべき場合は、信号Ｃが制御装置に与
えられてモータへの印加電圧を減少させ、その結果チュ
ーブ状バッグ材料が速度Ｇを持つようになる。
【００１８】図１から理解されるように、信号が制御装
置に与えられるとチューブ状バッグ材料の（フィルム）
速度が減少する。信号が遮断されると速度が増大する。
チューブ状バッグ材料の振動による妨害がなければ、振
動速度はそれ以前のフィルム搬送速度に依存する。この
点についてはさらに、振動時のバッグ材料の速度は同一
工程時間内にバッグを完成させることを可能にしている
ことを理解しなければならない。
【００１９】たとえばフィルム速度を速度Ｄの７０％に
減少させることにより振動速度Ｇを得るように制御装置
を設定する。この設定が図１に示されている。
【００２０】一般に制御装置に与えられる信号数は一工
程で３〜５０である。好ましくは一工程に１０の信号数
とする。
【００２１】さらに、シールが行われる直前にフィルム
を振動させることも好ましい態様である。これは信号Ｃ
によって示されている。
【００２２】７０％の設定が選択されると速度ＤはＡだ
け減少して速度Ｇとなる。信号が遮断されるとバッグ材
料の速度は位置Ｆで速度Ｄに戻る。信号が遮断されると
バッグ状材料の速度は一旦ピークＥに向かって急激に増
大した後に速度Ｄに戻る。
【００２３】図３は装置内を通過するバッグ材料の速度
の実際の計測例を示す。振動モード速度より明らかなよ
うにチューブ状バッグ材料は一工程において数回振動さ
せられる。この具体例において一工程は約２１０ミリ秒
を要する。工程中チューブ状バッグ材料は毎分約１００
０メータの最高速度に達する。
【００２４】図２において別の例が示されている。この
例では連続するバッグ材料（フィルム）速度が全工程を
通じて概して一定に維持されている。そして、５つの信
号が制御装置に送られて５回の振動工程をもたらす例が
グラフ化されている。５回の信号には予備シール工程で
与えられる信号は含まれない。
【００２５】図４を参照して、モータ制御システム２０
はＤＣモータ２５を制御する。ＤＣモータ２５は前記成
形機のローラに連結されるものとして用いられ得る。特
にモータ２５の速度を制御するためには、モータ２５の
速度と共にその位置を正確に制御する必要がある。位置
制御器２１には、モータ２５の作動に適し且つモータ２
５の作動がそれにマッチングすることを要求される速度
表が記憶されている。モータ２５の位置はエンコーダ２
７に接続された機械的カップリング２６を用いて計測さ
れ、エンコーダ２７からの位置フィードバック信号２９
が位置制御器２１に入力される。位置制御器２１に記憶
される速度表は所定時間（たとえば成形装置の一作動工
程時間）の間のモータ速度変化を示すもので、位置フィ
ードバック信号２９と統合比較して、ＤＣモータ２５の
所望の速度を示すアナログ速度信号２２を出力する。こ
のアナログ速度信号２２はＤＣモータ駆動装置２３に入
力される。ＤＣモータ２５はまた、タコメータから得た
速度フィードバック信号２８を出力する。この速度フィ
ードバック信号２８はＤＣモータ駆動装置２３に入力さ
れ、アナログ速度信号２２と比較して、ＤＣモータの実
際の速度が所望のアナログ速度を上回りあるいは下回っ
ているか否かを判断する。この比較によりモータ駆動装
置２３からパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動信号２４が出力
され、ＤＣモータ２５を駆動制御する。駆動装置２３、
モータ２５およびエンコーダ２７は各々当業界において
慣用されているものであり、上記速度表を記憶した位置
制御器２１はオーストラリア国ベイズウォーターノース
のアンカ社から入手することができる。
【００２６】以上に本発明の幾つかの実施例および変形
例について記述したが、本発明の範囲を逸脱しない限り
において様々な変形態様を取り得ることは当業者に明ら
かであろう。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、
【図面の簡単な説明】
【図１】包装装置におけるチューブ状バッグ材料の搬送
速度を示すグラフである。
【図２】図１と同様に包装装置におけるチューブ状バッ
グ材料の搬送速度を示す別のグラフである。
【図３】図１と同様に包装装置におけるチューブ状バッ
グ材料の搬送速度を示す別のグラフである。
【図４】包装装置に用いられるモータ制御システムのブ
ロック図である。
【図５】包装装置のためのフィルム駆動ユニットの斜視
図である。
【図６】図５のフィルム駆動ユニットの一部の断面図で
ある。
【図７】図５のフィルム駆動ユニットが組み込まれた包
装装置の正面図である。
【図８】図７の包装装置の側面図である。
【符号の説明】
１０ フィルム駆動ユニット １１ 包装装置 １４ プラスチックフィルム １５ 成形機 １６ チューブ状バッグ材料 １７，１８ ローラ １９ 投入ホッパー ２０ モータ制御しステム ２１ 位置制御器 ２２ アナログ速度信号 ２３ ＤＣモータ駆動装置 ２４ ＰＷＭ駆動信号 ２５ ＤＣモータ ２６ カップリング ２７ エンコーダ ２８ 速度フィードバック信号 ２９ 位置フィードバック信号 ３０ 切断シールアセンブリ
フロントページの続き (72)発明者 ロバート エリック フリッツ オーストラリア国 ニューサウスウェール ズ 2570 カムデン レリダアベニュー ８ (72)発明者 ルーイジ デイ パルマ オーストラリア国 ニューサウスウェール ズ 2208 キングスローブ アルストンス トリート 31

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】チューブ状バッグ材料を通過させ、包装す
    べき製品を入れ、該バッグ状部材の一部を切断して個々
    の独立した包装容器を製造する装置であって、該チュー
    ブ状バッグ材料を係合して装置内において移動させる駆
    動手段と、該駆動手段のための制御手段とを有し、該制
    御手段は該バッグ材料の成形工程中に複数回加速と減速
    を繰り返すことにより該バッグ材料をその移動方向に振
    動させて包装工程中に該製品の占める容積を最小にする
    よう該駆動手段を制御することを特徴とする包装装置。
  2. 【請求項２】該制御手段は装置内における該バッグ材料
    の移動を維持しながら該バッグ材料をその移動方向に振
    動させるように制御することを特徴とする請求項１の包
    装装置。
  3. 【請求項３】該制御手段は位置制御手段を有し、該バッ
    グ状部材の速度だけでなくその位置をも制御することを
    特徴とする請求項２の包装装置。
  4. 【請求項４】該位置制御手段は該駆動手段の動作のため
    の速度表を記憶していることを特徴とする請求項３の包
    装装置。
  5. 【請求項５】該位置制御手段は位置フィードバック信号
    の入力を受けて該駆動手段の位置を制御することを特徴
    とする請求項４の包装装置。
  6. 【請求項６】該駆動手段がＤＣモータであり、該ＤＣモ
    ータは該位置制御手段からアナログ速度信号を受けて所
    望の速度で回転するよう制御されることを特徴とする請
    求項５の包装装置。
  7. 【請求項７】該速度フィードバックが回転計から得られ
    るものであり、該アナログ速度信号と比較して該モータ
    が該所望のアナログ速度で回転しているか否かが判断さ
    れることを特徴とする請求項６の包装装置。
  8. 【請求項８】製品を包装する方法であって、成形装置内
    においてチューブ状バッグ材料を移動させる工程と、該
    チューブ状バッグ材料の内部に製品を入れる工程と、該
    チューブ状バッグ材料の一部を切断して個々に独立した
    製品入りバッグを得る工程とを有し、該チューブ状バッ
    グ材料を加速減速させることにより成形装置内の移動方
    向において振動させることを特徴とする包装方法。
JP34798398A 1997-11-24 1998-11-24 包装装置および方法 Expired - Lifetime JP4310472B2 (ja)

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