JP2007518606A - 移動するフィルム材料へのジッパーの取付 - Google Patents

Abstract

フィルム材料（１０）にジッパーを取付けるための装置が、予め所定長さに切断されたジッパー（２５）をフィルムに提供するためのアプリケータバー（２２）と、所定長さに切断されたジッパーをフィルムに融着するための加熱されたシーリングバー（３４）とを具備する。アプリケータバー、所定長さに切断、供給ローラ（３０ａ、３０ｂ）およびジッパーカッター（３２）は、フィルムと共に移動できるようにリニアモータ（１４）に取付けられている。アプリケータバーは方向Ｃへ移動して、方向Ａへ移動するフィルム（１０）へジッパーを提供し、次いで、方向Ｂへシーリングバーおよびフィルムと共に移動し、方向Ｃ′へフィルムから離反し、開始位置へ向けて方向Ｂ′へ戻り、次いで、方向Ｃへ再びフィルムに接近する。アプリケータバーが方向Ｃ′へフィルムから離反した後、従って、モータの前進行程の終端、または、戻り行程中は何時でも更なるジッパをアプリケータバーに供給することができる。

Description

本発明は、フィルム材料の移動方向に関して横断方向に、ジッパーとして知られる再閉鎖可能なファスナー輪郭部材を前記フィルム材料に取付けるための方法および装置に関する。

ジッパーをフィルムの長手の中心軸線に関して横断方向に取付けるようにした、横断ウェブまたはクロスウェブ技術が周知となっているが、その性質上、フィルムを停止して、ジッパーを取付ける手段を含むことが、連続動作する装置を非効率なものとしている。

国際特許公開第０３／０９７３４１号 国際特許公開第９９／０５９８７２号

従って、本発明は、フィルム材料またはウェブが通常のライン速度で移動中にジッパーを取付ける装置を提供し、ラインの稼働率を維持できるようにすることである。

本出願人による国際特許公開第０３／０９７３４１号は、こうした装置および方法を開示し、特許請求の範囲に記載している。本願の目的は、更に、こうした装置および方法を提供することである。

国際特許公開第９９／０５９８７２号（ロバートボッシュ社(Robert Bosch GmbH)は、移動するウェブ状のフィルム材料に横断方向にジッパーを取付ける装置を開示している。この装置は、固定されたガイドカセットを含み、該ガイドカセットにジッパーが供給され、ウェブの移動方向に前後に移動可能に設けられた一対のシーリング顎を含む取付装置によって、ジッパーがウェブに取付けられる。

本発明によれば、移動するフィルムにジッパー帯を、該フィルムの移動方向に関して横断方向に取付けるための装置において、前記方向にフィルムを連続的に移動するための手段と、前記ジッパー帯を受容し、第１の位置において該ジッパー帯を前記フィルムに提供し、かつ、第２の位置へ向けて前記フィルムと共に移動するよう構成されたアプリケータ手段と、前記第１の位置から前記第２の位置へ前記方向に前記アプリケータ手段と共に移動し、該移動中に前記ジッパー帯を前記フィルムに融着するよう構成されたシーリング手段とを具備し、前記アプリケータ手段およびシーリング手段は、前記方向に対して反対方向に、前記第２の位置から前記第１の位置への逆方向の復帰動作可能に構成されている装置が提供される。

好ましくは、前記装置は、所定長さのジッパー帯を前記アプリケータ手段に供給するよう構成されたジッパー供給手段を具備し、前記アプリケータ手段、ジッパー供給手段およびシーリング手段は、一体として前記第１と第２の位置の間で移動するように構成されている。

有利には、前記ジッパー供給手段は、前記フィルムへの取付けのために連続ジッパーを所定長さに切断するための手段と、連続ジッパーを前記切断手段へ供給するための手段とを具備する請求項２に記載の装置。

前記装置は、適宜、連続ジッパーの供給を受け入れる手段を具備し、供給−受け入れ手段はジッパー供給手段に関して静止している。

好ましくは、前記アプリケータ手段および前記シーリング手段は、前記フィルムに関して互いに反対側に配置されている。

前記シーリング手段は、適宜、加熱されたシーリングバーを具備する。

前記アプリケータ手段およびシーリング手段は、有利には、リニアモータによって往復動作される。

好ましくは、前記アプリケータ手段は、前記方向に関して実質的に垂直方向に前記フィルムに対して接近、離反動作可能になっている。

また、本発明によれば、移動するフィルムにジッパー帯を、該フィルムの移動方向に関して横断方向に取付けるための方法において、前記移動方向にフィルムを連続的に移動し、第１の位置において、アプリケータ手段によってジッパー帯を前記フィルムに供給し、前記アプリケータ手段をシーリング手段と共に前記第１の位置から第２の位置へ前記方向に移動させ、前記第１の位置から前記第２の位置への移動中に、前記シーリング手段によって前記ジッパー帯を前記フィルムに融着し、前記アプリケータ手段および前記シーリング手段を前記第２の位置から前記第１の位置へ前記方向とは反対方向に戻すことを含んで成る方法が提供される。

好ましくは、前記所定長さのジッパー帯は、ジッパー供給手段から前記アプリケータ手段へ供給され、該ジッパー供給手段は、前記第１と第２の位置の間で、前記アプリケータ手段および前記シーリング手段と一体として移動する。

前記アプリケータ手段、ジッパー供給手段および前記シーリング手段が、前記第１の位置へ復帰する前に、更なるジッパー帯を前記アプリケータ手段へ供給するようにできる。

有利には、所定長さの第１のジッパー帯が前記フィルムに融着された後、前記アプリケータ手段、ジッパー供給手段および前記シーリング手段が前記第２の位置へ到達する前に、更なるジッパー帯が前記アプリケータ手段へ供給される。

好ましくは、前記更なるジッパー帯は、前記アプリケータ手段、前記ジッパー供給手段および前記シーリング手段の前記第１の位置への戻り動作の間に供給される。

好ましくは、前記アプリケータ手段は、前記ジッパーを前記フィルムに取付けるために、前記第１の位置において、前記フィルムの移動方向に関して実質的に垂直な方向に移動し、かつ、前記ジッパー帯が前記フィルムに融着された後、前記第１の位置への戻り動作の前に、反対方向へ移動するようになっている。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、矢印Ａで示す方向に連続的に移動しているウェブ状のプラスチックフィルム１０を示している。リニアモータ１４のための案内走路１２がフィルム１０の下側に設けられている。リニアモータは、反対向きの矢印Ｂ、Ｂ′で示す第１と第２の方向に直線動作するように駆動される。リニアモータ１４は、本発明の技術分野の当業者に周知のタイプのリニアモータとすることができる。リニアモータ１４は、適当な動力手段と制御手段とを具備しており、それらもまた、当業者には周知となっているので、図１には示されておらず、本明細書においても説明はしない。

支持プラットフォーム１６がモータ１４に取付けられており、該プラットフォームは、その中央部に空圧シリンダ１８を支持している。該空圧シリンダには、適当な圧力手段および制御手段によって圧縮空気を供給することができるが、これらの手段はこの技術分野において周知となっているので、図１には示されておらず、また、本明細書においても説明はしない。シリンダ１８の両側部には、ピストン−シリンダ構造のガイド２０ａ、２０ｂが設けられている。

シリンダ１８およびガイド２０ａ、２０ｂの上端には、ジッパーアプリケータバー(zipper applicator bar)２２が取付られている。アプリケータバー２２は、フィルム１０の下側で、フィルム１０の移動方向Ａに関して垂直で反対向きの矢印Ｃ、Ｃ′で示す第１と第２の方向に移動可能となっている。アプリケータバー２２は、所定長さのジッパー２６を受け入れる形状、寸法を有した長手の溝２４を有している。前記ジッパーは、近傍の適当な静止部位に取付けられたスプール２８から連続的に供給される。連続したジッパー２６が、支持プラットフォーム１６に取付けられた反対方向に回転する一対の駆動ローラー３０ａ、３０ｂの間隙を通過する。駆動ローラー３０ａ、３０ｂは、適当な駆動手段（図示せず）によって駆動され、往復動作するブレード３２の下側にジッパー２６を送り出す。該ブレードは、アプリケータバー２２に取付けられており、ジッパー２６を所定長さ、通常はフィルム１０の幅よりも小さい長さに切断するように図示しない手段によって駆動、制御される。連続ジッパー２６は、ブレード３２による切断に先立って、駆動ローラー３０ａ、３０ｂによってアプリケータバー２２の溝２４に供給される。ジッパー２６は、互いに噛合する取外可能な周知のタイプの雄型ファスナー帯と雌型ファスナー帯とから成る。

加熱されたシーリングバー３４が、フィルム１０の上方に配置されており、かつ、プラットフォーム１６に関して固定されている。シーリングバー３４は、その下端３６に沿って、アプリケータバー２２の溝２４に隣接し、該アプリケータバー２２の溝２４内に配置された所定長さのジッパー２６の位置に隣接する位置においてフィルム１０に熱を与えように、該アプリケータバーに対して位置決めされており、かつ、アプリケータバー２２が上動することによってフィルム１０に接近するようになっている。

図２は、水平型製袋充填シール包装機械の概略構成を示しており、該機械は、参照番号５０により指示される図１の装置を含んでいる。図２において、装置５０は、アプリケータバー２２が、最も高い位置となるような向きに配置されているが、どのような向きに配置してもよい。図２の配置では、ジッパーを溝２４内に保持するために、適当な真空装置（図示せず）が設けられる。

本実施形態では、本発明は水平型の製袋充填シール機械を参照しつつ説明しているが、本発明は（包装の分野では周知の）垂直型の製袋充填シール機械、内容物の充填されていない空の再閉鎖可能なバッグを製造する製袋機械(bag-converting machine)として知られる種の機械、或いは、後に製袋充填シール機械や製袋機械で用いるために連続フィルムに所定長さのジッパーを取付けるための機械にも同様に応用可能である。

図２を参照すると、フィルム１０は回転可能に設けられたロール５２から供給され、該フィルムは、一対の供給ローラー５４ａ、５４ｂによって引き出されて装置５０を通過し、更なる案内ローラー５６ａ、５６ｂを通過し、通常の水平型の製袋充填シール包装機械の製袋部５８に送られる。包装すべき物品６０は、コンベアベルト上を矢印Ｅで示す方向に製袋部５８へ供給され、該製袋部では、従来の方法で、フィルム１０は物品６０の周囲に折曲げられ、かつ、フィルム１０の長手の両側縁部を合わせて互いに融着することによってバックシール部が形成される。その後、製袋部５８の下流の所定位置において、折曲げられたフィルムは、加熱されている一対のクロスシール顎部６４ａ、６４ｂの間を通過する。この一対のクロスシール顎部は、折曲げられたフィルムの内面を横断方向に融着し、物品６０を収納、密封した個別の包装体６４が形成される。

クロスウェブ技術によれば、ジッパー２６は、フィルム１０の幅の１／２よりも僅かに小さな所定長さに切断され、ジッパーの雄型および雌型輪郭部材は互いに噛合していることに注意されたい。所定長さのジッパーは、アプリケータバー２２によってフィルム１０の中央部に配置される。従って、製袋部５８でフィルムが折曲げられると、ジッパーの各側部までのフィルムの部分は、最終的な包装体の両側部と一方の面とを形成する。ジッパーは、クロスシール顎部の作用によって、包装体の第１の面に熱が付与されジッパー帯がこの面に融着され、かつ、フィルムが個々の包装体に切断されるように、包装体の他方の面に取着されている。包装体は、こうして、各端部において横断方向に熱融着され、一方の熱融着部分の内側には、該熱融着部分を破断することによって包装体を開いた後の使用のために、ジッパー帯により形成される開閉自在の密封部分が設けられる。

図３は、図１の装置の作用を示している。図３において、フィルム１０は、矢印Ａの方向に移動している。アプリケータバー２２は、リニアモータ１２によって決定される第１と第２の限界位置Ｘ、Ｙの間で移動可能となっている。本明細書では、ＸからＹへの移動を「前進行程」と称し、ＹからＸへの移動を「戻り行程」と称する。

第１の限界位置Ｘにあるとき、ジッパー２６はアプリケータバー２２に供給される。次いで、該バーは、フィルム１０の下面に接触するまで、空圧シリンダ１８によって矢印Ｃの方向に上動する。更に矢印Ｃの方向に移動することによって、フィルム１０はシーリングバーに押圧され、フィルム１０の反対側の表面に融着熱が与えられ、シーリングバーの下端が、アプリケータバー２２における溝２４に隣接した上端に当接する。

アプリケータバー２２およびシーリングバー３４は、次いで、第２の限界位置Ｙに到達するまでリニアモータによって矢印Ｂの方向へ移動する。この動作の間、モータ１４とフィルム１０の移動速度は等しくなっている。第２の限界位置Ｙでは、アプリケータバー２２は、リニアモータ１４によって矢印Ｂ′の方向へ第１の限界位置Ｘへ戻る前に、ジッパー２６をフィルム１０に取着した状態で、矢印Ｃ′の方向へフィルム１０から離反する。このサイクルが繰り返され、フィルム１０の長手方向沿いに所定間隔でジッパーが取付けられる。モータ１４は、矢印Ｃ、Ｃ′の方向への移動中に、アプリケータバー２２およびシーリングバー３４を非常に迅速に加速、減速することができる。

図４は、図３に対応した略示平面図であり、限界位置Ｘ、Ｙの間で移動する支持プラットフォーム１６、アプリケータバー２２、シーリングバー３４、ブレード３２および駆動ローラー３０ａ、３０ｂから成る集成体（以下、これらを集合的にアプリケータユニットと称する）を示している。この移動の間、ジッパーを供給するスプール２８は静止しており、該スプール２８から供給されるジッパー２６がリニアモータ１４の動作に合わせて弧状に揺動する。

前記アプリケータユニットは、図４には２つ図示されているが、それらは動作サイクル中の異なる２つの位置にある同じユニットであることは理解されよう。破線で示すアプリケータユニットは位置Ｙを示している。

図５ａ〜図５ｅは、図４の装置の作用を一層詳細に示している。これらの図において、フィルム１０は、矢印Ａの方向に連続的に移動している。アプリケータバー２２は、リニアモータ１４により決定される第１と第２の限界位置Ｘ、Ｙの間で移動可能となっている。

図５ａは、サイクル中の任意の開始点を示しており、アプリケータバー２２およびシーリングバー３４は第１の限界位置Ｘにあり、所定長さのジッパー２６がアプリケータバーの溝内に受容されている。この位置から、アプリケータバー２２は、該アプリケータバーが、フィルム１０の下端に接触するまで、空圧シリンダ１８によって矢印Ｃの方向に上動する。更に矢印Ｃの方向に移動することによって、フィルム１０はシーリングバーに押圧され、フィルム１０の反対側の表面に融着熱および圧力が与えられ、シーリングバーの下端が、アプリケータバー２２上端の溝２４に隣接した部分に当接する。こうして図５ｂに示す状態が達成される。シーリングバー３４からアプリケータバー２２の溝２４に隣接した部分へ熱が付与されることによって、ジッパーがフィルム１０に融着される。

動作サイクルの次の段階では、リニアモータが矢印Ｂの方向へ移動することによって、アプリケータユニットが第２の限界位置Ｙへ向けて移動する。該モータは、フィルム１０と同じ速度で移動する。このアプリケータユニットの前進行程中において、ジッパー２６がフィルム１０に取着された後の所定位置において、空圧シリンダ１８が作動し、ジッパー２６がフィルム１０の下面に取着された状態で、アプリケータバー２２が下動する。アプリケータバーの溝内は空いており、ローラー３０ａ、３０ｂによって供給される更なるジッパーを受容する準備ができる。この状態を図５ｃに示す。この状態は、第１の限界位置から第２の限界位置までのアプリケータユニットの前進行程中、第２の限界位置Ｙへ至るまで如何なる位置で達成されてもよい。

動作サイクルの次の段階では、駆動ローラー３０ａ、３０ｂによって、更なるジッパー２６がアプリケータバー２２の溝２４内に供給され、ブレード３２によって所定長さに切断される。これは、アプリケータユニットが第２の限界位置へ到達する前、或いは、第２の限界位置において、若しくは、動作サイクルの最終段階（後述する）において行うことができる。図５ｄには、所定長さのジッパーが、第２の限界位置よりも前に溝２４内に供給される場合の状態が示されている。

第２の限界位置Ｙでは、アプリケータユニットは、リニアモータ１４によって停止させられる。動作サイクル中のこの時点では、更なるジッパー２６′は、アプリケータバーの溝２４内に供給されている場合と、供給されていない場合がある。

次いで、リニアモータは、第２の限界位置から第１の限界位置へ矢印Ｂ′の方向へ移動するように制御される。更なるジッパーが溝内に供給されていない場合には、このアプリケータユニットの戻り行程中に、更なるジッパー２６′が溝２４内に供給される。図５ｅは、更なるジッパーがアプリケータバーの溝内に供給された後の、戻り行程中の中間点における状態を示している。戻り行程の終端では、図５ａに示した状態が再び達成される。戻り行程中、シリンダ１８はアプリケータバー２２を下げた状態に維持する。前記ユニットの移動速度は、前進行程の移動速度と適宜同じ速度とすることができるが、必ずしもそうする必要はない。

移動するウェブに横断方向にジッパー帯を取付けるための装置の略示斜視図である。 図１の装置を組込んだ水平型製袋充填シール包装機械の略示斜視図である。 図１の装置の略示側面図である。 作動中の図１の装置の略示平面図である。 図１の装置の作用を示した略示側面図である。 図１の装置の作用を示した略示側面図である。 図１の装置の作用を示した略示側面図である。 図１の装置の作用を示した略示側面図である。 図１の装置の作用を示した略示側面図である。

符号の説明

１０ フィルム
１２ 案内走路
１４ リニアモータ
１６ 支持プラットフォーム
１８ 空圧シリンダ
２０ａ ガイド
２０ｂ ガイド
２２ アプリケータバー
２４ 溝
２６ ジッパー
２８ スプール
３０ａ 駆動ローラー
３０ｂ 駆動ローラー
３２ ブレード
３４ シーリングバー

Claims (15)

1. 移動するフィルムにジッパー帯を、該フィルムの移動方向に関して横断方向に取付けるための装置において、前記方向にフィルムを連続的に移動するための手段と、前記ジッパー帯を受容し、第１の位置において該ジッパー帯を前記フィルムに提供し、かつ、第２の位置へ向けて前記フィルムと共に移動するよう構成されたアプリケータ手段と、前記第１の位置から前記第２の位置へ前記方向に前記アプリケータ手段と共に移動し、該移動中に前記ジッパー帯を前記フィルムに融着するよう構成されたシーリング手段とを具備し、前記アプリケータ手段およびシーリング手段は、前記方向に対して反対方向に、前記第２の位置から前記第１の位置への逆方向の復帰動作可能に構成されている装置。
2. 所定長さのジッパー帯を前記アプリケータ手段に供給するよう構成されたジッパー供給手段を具備し、前記アプリケータ手段、ジッパー供給手段およびシーリング手段は、一体として前記第１と第２の位置の間で移動するように構成されている請求項１に記載の装置。
3. 前記ジッパー供給手段は、前記フィルムへの取付けのために連続ジッパーを所定長さに切断するための手段と、連続ジッパーを前記切断手段へ供給するための手段とを具備する請求項２に記載の装置。
4. 連続ジッパーの供給を受け入れる手段を具備し、前記供給−受け入れ手段は、ジッパー供給手段に関して静止している請求項３に記載の装置。
5. 前記アプリケータ手段および前記シーリング手段は、前記フィルムに関して互いに反対側に配置されている請求項１〜４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記シーリング手段は、加熱されたシーリングバーを具備する請求項１〜５の何れか１項に記載の装置。
7. 前記アプリケータ手段およびシーリング手段は、リニアモータによって往復動作される請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
8. 前記アプリケータ手段は、前記方向に関して実質的に垂直方向に前記フィルムに対して接近、離反動作可能になっている請求項１〜７の何れか１項に記載の装置。
9. 移動するフィルムにジッパー帯を、該フィルムの移動方向に関して横断方向に取付けるための方法において、前記移動方向にフィルムを連続的に移動し、第１の位置において、アプリケータ手段によってジッパー帯を前記フィルムに供給し、前記アプリケータ手段をシーリング手段と共に前記第１の位置から第２の位置へ前記方向に移動させ、前記第１の位置から前記第２の位置への移動中に、前記シーリング手段によって前記ジッパー帯を前記フィルムに融着し、前記アプリケータ手段および前記シーリング手段を前記第２の位置から前記第１の位置へ前記方向とは反対方向に戻すことを含んで成る方法。
10. 前記所定長さのジッパー帯は、ジッパー供給手段から前記アプリケータ手段へ供給され、該ジッパー供給手段は、前記第１と第２の位置の間で、前記アプリケータ手段および前記シーリング手段と一体として移動する請求項９に記載の方法。
11. 所定長さの第１のジッパー帯が前記フィルムに融着された後、前記アプリケータ手段、ジッパー供給手段および前記シーリング手段が前記第２の位置へ到達する前に、更なるジッパー帯が前記アプリケータ手段へ供給される請求項１０に記載の方法。
12. 前記更なるジッパー帯は、前記アプリケータ手段、前記ジッパー供給手段および前記シーリング手段の前記第１の位置への戻り動作の間に供給される請求項１１に記載の方法。
13. 前記アプリケータ手段は、前記ジッパーを前記フィルムに取付けるために、前記第１の位置において、前記フィルムの移動方向に関して実質的に垂直な方向に移動し、かつ、前記ジッパー帯が前記フィルムに融着された後、前記第１の位置への戻り動作の前に、反対方向へ移動するようになっている請求項９〜１２の何れか１項に記載の方法。
14. 実質的に本明細書において図面を参照して説明されたフィルムにジッパーを取付けるための装置。
15. 実質的に本明細書において図面を参照して説明されたフィルムにジッパーを取付けるための方法。

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