JP2024514241A - 包装アセンブリのためのスプライス機構 - Google Patents

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Abstract

包装アセンブリ(10)のためのスプライス機構(100)であって、包装アセンブリ(10)が、フォーマショルダ(12)と、制御部(14)と、制御部(14)によって制御され、フィルム(112)をフォーマショルダ(12)に、あるフィルム速度で供給して、フィルム方向(20)に移動する管状フィルム(22)を形成する、フィルム駆動部(16)と、管状フィルム(22)を、フィルム方向(20)に平行である第1の封止方向(26)に封止する、封止デバイス(24)と、制御部(14)によって制御され、ある顎部速度で移動可能であり、管状フィルム(22)に係合して管状フィルム(22)を第2の封止方向(30)に封止して、各袋に第1の封止部(32)及び第2の封止部(34)を形成し、それによって閉じた袋(36)を形成する、顎部(28)のセットと、を含み、スプライス機構(100)が、フィルム(112)が引き出されてフィルム駆動部(16)によってフォーマショルダ(12)に供給されるアクティブフィルムロール(110)と、フォーマショルダ(12)に供給するためのフィルム(122)を有する第2のフィルムロール(120)と、アクティブフィルムロール(110)からのフィルム(112)がフィルム経路(140)に沿ってフォーマショルダ(12)まで延び、第2のフィルムロール(120)にアクセス可能であるように、アクティブフィルムロール(110)と第2のフィルムロール(120)とを保持する、フィルムロールホルダ(130)と、第2のフィルムロール(120)からのフィルム(122)が接触して配置されるスプライスローラ(150)であって、フィルム(122)がフィルム端部(124)を有し、フィルム端部(124)が接着剤(126)を有し、スプライスローラ(150)が、フィルム経路(140)がスプライスローラ(150)によって妨げられない自由位置と、フィルム経路(140)がフィルム経路(140)上のスプライスポイント(142)においてスプライスローラ(150)に正接するスプライス位置と、の間で移動可能である、スプライスローラ(150)と、を含む、スプライス機構(100)。

Description

本発明は、包装アセンブリ用スプライサ、及びそれを用いた包装アセンブリに関する。
商業的圧力に起因して、包装アセンブリは、平坦なフィルムを管状フィルムに変化させ、管状フィルムに製品を充填し、管状フィルムを封止して別々の袋にする作業において、ますます高速化している。その結果、包装アセンブリは、以前の場合よりもはるかに早く、フィルムのロールを消費する。アクティブフィルムロールのフィルム後尾端部に第2のフィルムロールのフィルム先端部を取り付ける行為がスプライシングであり、多大な時間を費やし、その間、機械は通常、減速、又は停止にも至る。
スプライシングプロセスは自動化することが望ましいであろう。
本発明の目的は、上記の欠点の1つ以上に対処する若しくはこれを克服すること、又は少なくとも上記の手動スプライシングプロセスに対する有用な代替手段を提供することである。
第1の態様では、本発明は、
包装アセンブリのためのスプライス機構であって、
包装アセンブリが、
フォーマショルダと、
制御部と、
制御部によって制御され、フィルムをフォーマショルダに、あるフィルム速度で供給して、フィルム方向に移動する管状フィルムを形成する、ベルト駆動部と、
管状フィルムを、フィルム方向に平行である第1の封止方向に封止する、封止デバイスと、
制御部によって制御され、ある顎部速度で移動可能であり、管状フィルムに係合して管状フィルムを第2の封止方向に封止して、各袋に第1の封止部及び第2の封止部を形成し、それによって閉じた袋を形成する、顎部のセットと、を含み、
スプライス機構が、
フィルムが引き出されてフォーマショルダに供給されるアクティブフィルムロールと、フォーマショルダに供給するためのフィルムを有する第2のフィルムロールとを保持する、フィルムロールホルダであって、アクティブフィルムロールからのフィルムがフィルム経路に沿ってフォーマショルダまで延び、第2のフィルムロールがアクセス可能である、フィルムロールホルダと、
第2のフィルムロールからのフィルムが接触して配置されるスプライスローラであって、フィルムがフィルム端部を有し、フィルム端部が接着剤を有し、スプライスローラが、フィルム経路がスプライスローラによって妨げられない自由位置と、フィルム経路がフィルム経路上のスプライス地点においてスプライスローラに正接するスプライス位置との間で移動可能である、スプライスローラと、を含む、スプライス機構を提供する。
第2の態様では、本発明は、包装アセンブリのためのスプライス機構であって、
包装アセンブリが、
フォーマと、
制御部と、
制御部によって制御され、フィルムをフィルム方向に、あるフィルム速度でフォーマに
供給する、ベルト駆動部と、
を含み、
スプライス機構が、
フィルムが引き出されてフォーマに供給されるアクティブフィルムロールと、フォーマに供給するためのフィルムを有する第2のフィルムロールと、を保持するフィルムロールホルダであって、アクティブフィルムロールからのフィルムがフィルム経路に沿ってフォーマショルダまで延び、第2のフィルムロールがアクセス可能である、フィルムロールホルダと、
第2のフィルムロールからのフィルムが接触して配置されるスプライスローラであって、フィルムがフィルム端部を有し、フィルム端部が接着剤を有し、スプライスローラが、フィルム経路がスプライスローラによって妨げられない自由位置と、フィルム経路がフィルム経路上のスプライス地点においてスプライスローラに正接するスプライス位置と、の間で移動可能である、スプライスローラと、を含む、スプライス機構を提供する。
好ましくは、機構は、アクティブフィルムロールとフォーマショルダとの間のフィルム経路に沿って配置可能な第1のピンチ駆動機構を更に含み、第1のピンチ駆動機構が、アクティブフィルムロールに係合してフィルムをアクティブフィルムロールからフィルム速度で引き出すように配置された第1のピンチローラ及び第2のピンチローラを有し、
スプライスローラがスプライス位置にあるとき、アクティブフィルムロールのフィルムと第2のフィルムロールのフィルムとがスプライスローラ及び第1のピンチローラによって係合するように、スプライスローラと第1のピンチローラとが互いに隣接しており、
スプライスローラがスプライス位置にあるとき、第1のピンチ駆動機構がフィルムをフィルム方向とは反対に駆動する。
好ましくは、機構は、
アクティブフィルムロールとフォーマショルダとの間に配置可能なフィルムカレンダであって、固定ローラのセットと、可動カレンダアーム上に取り付けられた可動ローラのセットとを有し、アーム経路に沿ったカレンダアームの移動がフィルムカレンダを通るフィルム経路の長さを変化させるように、フィルム経路が、固定ローラと可動ローラを交互に周回する、フィルムカレンダと、
フィルムカレンダとフォーマショルダとの間に配置可能な第2のピンチ駆動機構であって、第1のピンチローラと第2のピンチローラとを、ピンチローラが係合してフィルムをフィルムカレンダから引き出すように配置した、第2のピンチ駆動機構と、を更に含み、
スプライスローラがスプライス位置に移動すると、フィルムがフォーマショルダに供給されるにつれてカレンダアームがアーム経路に沿って移動することでカレンダを通るフィルム経路の長さを減少させて、第2のピンチ駆動機構を通るフィルム速度がスプライス地点におけるフィルム速度よりも高くなるようにする。
好ましくは、スプライスローラは、自由位置とスプライス位置の間のロード位置に更に移動可能であり、
フィルムは、規則的に離間したレジストレーションマークのセットを含み、スプライス機構は、
スプライスローラをロード位置とスプライス位置との間で移動させるスプライスアクチュエータと、
フィルムカレンダとフォーマショルダとの間に配置可能なレジストレーションマークセンサであって、レジストレーション信号を制御部に提供するように構成されており、レジストレーション信号が、規則的に離間されたレジストレーションインデックスマークのセットのレジストレーションマークが、レジストレーションマークセンサに隣接するフィルム経路上のセンサ地点においてアクティブフィルム上に存在するかどうかを示す、レジストレーションマークセンサと、
アクティブフィルムロールを支持するためにフィルムロールホルダ上に取り付けられたフィルムロールスピンドルと、
アクティブフィルムロールからのフィルムの引き出しに抵抗するために、フィルムロールスピンドルに関連付けられたブレーキと、
フィルムロールスピンドルに関連付けられ、スピンドル速度信号を制御部に提供するように構成された速度センサであって、スピンドル速度信号が、アクティブフィルムロールの回転速度を示す、速度センサと、
を更に含み、
制御部は、
スピンドル信号が所定の閾値未満に低下したかどうかを判定することによって、アクティブフィルムロールがフィルムを使い切ったときを判定し、
フィルム経路に関する少なくとも所定の情報に基づいて、センサ地点とスプライス地点との間のフィルム経路を決定し、
スプライス地点と、アクティブフィルムロールから以前に引き出されたフィルムのフィルム端部と、の間のアクティブフィルム上のレジストレーションマークの数を判定し、
スプライス地点とフィルム端部との間のレジストレーションマークの数が所定の閾値未満であるときに、スプライスローラをロード位置からスプライス位置に移動させるようにスプライスアクチュエータを動作させる、ように構成されている。
好ましくは、フィルムカレンダは、制御部にアーム信号を提供するように適合されたアームセンサを更に含み、アーム信号は、アーム経路に沿った可動カレンダアームの位置を示し、制御部は、少なくともアーム経路に沿ったカレンダアーム位置に基づいて、センサ地点とスプライス地点との間のフィルム経路を決定するように構成されている。
好ましくは、制御部は、フィルム経路に沿ったアクティブフィルム上のレジストレーションマークのセットの位置を判定し、スプライスアクチュエータを動作させてスプライスローラをロード位置からスプライス位置に移動させて、アクティブフィルム上のレジストレーションマークをフィルム端部のレジストレーションマークの既知の位置と位置合わせするように、適合されている。
好ましくは、機構は、スプライスローラの自由位置とスプライス位置との間に配置された陰圧ローラであって、スプライスローラが陰圧ローラの周りを自由位置とスプライス位置との間で円周方向に移動する、陰圧ローラを更に含み、
陰圧ローラは、周囲圧力よりも低圧に維持されるキャビティと、キャビティと流体連通する穿孔面と、を含み、穿孔面が、接着剤がフィルム端部に付けられている間、フィルム端部を陰圧ローラに対して保持するように適合されている。
好ましくは、スプライスローラは、自由位置とスプライス位置との間のロード位置に更に移動可能であり、陰圧ローラは、穿孔面に隣接する接着剥離面を含み、接着剤は、接着側と非接着側とを有する接着テープであり、接着テープは、接着側が陰圧ローラに面する状態で、陰圧ローラに対して保持されたフィルム端部と剥離面とにまたがって付けられ、スプライスローラが自由位置からロード位置に移動されると、スプライスローラは接着剤の接着側とは反対側のフィルムの面に係合する。
好ましくは、スプライスローラは、自由位置とロード位置との間で手動で移動可能であり、スプライス機構は、スプライスローラをロード位置とスプライス位置との間で移動させるためのスプライスアクチュエータを含む。
好ましくは、接着剥離面は、複数の***面特徴部を含む。
好ましくは、複数の***表面突起は、高さ約0.2mm~5mm及び直径0.2mm~5mmの円筒状半球形又は準半球形のボスを含む。
好ましくは、接着剥離面はシリコーン面を含む。
好ましくは、スプライス機構は、スプライスローラと共に移動して、自由位置においてスプライスローラへのアクセスを可能にし、スプライス位置においてスプライスローラへのアクセスを阻止する、スプライスローラシールドを更に含む。
好ましくは、フィルムロールホルダは、アクティブフィルムロールによって以前に占有されていた位置に第2のフィルムロールが移動でき、それによってアクティブフィルムロールになるように移動可能である。
好ましくは、第2のフィルムロールによって占有される位置は比較的アクセスしやすく、アクティブフィルムロールによって占有される位置は比較的アクセスし難い。
第2の態様では、本発明は、第1の態様のスプライス機構を含む包装アセンブリを提供する。
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して、単なる例として説明される。
本発明の好ましい実施形態によるスプライス機構の概略図である。 図1のスプライス機構と共に使用される包装アセンブリの概略図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構の破断図である。 図1のスプライス機構を使用する方法のフローチャートである。
添付の図面のいずれか1つ以上において、同じ参照番号を有するステップ及び/又は特徴が参照される場合、これらのステップ及び/又は特徴は、反対の意図が現わされていない限り、この説明の目的のために同じ機能(複数可)又は動作(複数可)を有する。
「背景技術」のセクションに含まれる議論及び従来技術の構成に関する上記の議論は、それぞれの公開及び/又は使用を通して公開知識を形成する文書又はデバイスの議論に関することに留意されたい。そのようなものは、そのような文書又はデバイスが何らかの形で当技術分野における共通の一般知識の一部を形成する、本発明者(複数可)又は特許出願人による表現として解釈されるべきではない。
図1に見られるように、本発明の好ましい実施形態によるスプライス機構100が示されており、そこには、アクティブフィルムロール110より、アクティブフィルム112(図1に追加)であるフィルムが引き出されて、包装アセンブリ10のフォーマショルダ
12に供給される。スプライス機構100が使用され得る包装アセンブリ10は、図2に、より詳細に示されている。特に、包装アセンブリ10は、アクティブフィルム112をフィルム方向20に移動する管状フィルム22に再構成するフォーマショルダ12を含む。包装アセンブリ10は、アクティブフィルム112を一定のフィルム速度でフォーマショルダ12に供給して管状フィルム22を形成するためのベルト駆動部16を制御する、制御部14を更に含む。包装アセンブリ10はまた、管状フィルム22を第1の封止方向に封止するための封止デバイス24を含み、第1の封止方向26はフィルム方向20に平行である。包装アセンブリ10はまた、制御部14によって制御される顎部28a、28bのセットを含み、顎部28a、28bのセットは、第2の封止方向30に顎部速度で移動可能であって、図1に示すように、管状フィルム22に係合し、かつ管状フィルム22を封止して、第1の封止部32及び第2の封止部34を各バッグ36に形成して、それによって閉じた袋を形成する。
図3に移ると、スプライス機構100は、フォーマショルダ12に供給するのに適したフィルム、この場合は第2のフィルム122、を有する第2のフィルムロール120と共に示されている。アクティブフィルムロール110及び第2のフィルムロール120は、図1に示すように、アクティブフィルム112がフィルム経路140に沿ってフォーマショルダ12まで延び、第2のフィルムロール120が交換又はフィルムロールホルダ130への挿入などのためにアクセス可能であるように、フィルムロールホルダ130によって保持される。図から分かるように、この実施形態では、フィルムロールホルダ130は、フィルムロールの各々を保持するための一対のスピンドル131を含む。図4に移ると、スプライス機構100は、スプライスローラ150を更に含み、それに対して第2のフィルム122を配置することができ、第2のフィルム122はフィルム端部124を有し、フィルム端部124は、フィルム端部124をアクティブフィルム112に付けることを可能にするために接着剤が付けられている。この実施形態では、接着剤は、接着側126a及び非接着側を有する接着テープ126又はフィルムの形態であるが、他の実施形態では、フィルム端部124の一部に接着剤が予め付けられている。スプライスローラ150は、フィルム経路140がスプライスローラ150によって妨げられない、図4に示すような自由位置と、フィルム経路140がフィルム経路上のスプライス地点142においてスプライスローラ150に正接する、図8に示すようなスプライス位置との間で移動可能である。
図4に戻ると、スプライス機構100は、アクティブフィルムロール110とフォーマショルダ12との間のフィルム経路140に沿って配置可能な第1のピンチ駆動機構160を更に含む。第1のピンチ駆動機構160は、第1のピンチローラ162及び第2のピンチローラ164を含み、ピンチローラ162、164はアクティブフィルム112と係合して、アクティブフィルム112をアクティブロール110から引き出すように配置されている。好ましくは、第1のピンチローラ162はモータ(図示せず)によって駆動される、又はピンチローラ162、164の両方が、制御部14により制御されてモータ(図示せず)によって駆動される。より好ましくは、一方又は両方のローラを駆動するモータは、サーボモータである。
スプライス機構100は、第1のピンチ駆動機構160を通過するアクティブフィルム112のフィルム速度を示す情報を感知するための、第1のピンチ駆動機構160に関連付けられた第1のセンサ165を更に含む。この実施形態では、第1のセンサ165が、制御部14によって制御される第1及び/又は第2のピンチローラ162、164を駆動する1つ又は複数のサーボモータに少なくとも部分的に組み込まれ、一定の角速度で駆動される。この角速度は、第1のピンチ駆動機構160を通過するアクティブフィルム112のフィルム速度の速度を計算するために、ギア比及びローラ直径などの既知のローラパラメータと共に使用されてもよい。代替実施形態では、第1のセンサ165は、第1及び
第2のピンチローラの一方若しくは両方の角速度、又は第1のピンチ駆動機構160に隣接する、若しくはそれを通過する際のアクティブフィルム112のいずれかを直接読み取るためのセンサモジュールを備えてもよい。
スプライスローラ150が図8に示すスプライス位置にあるとき、アクティブフィルム112、又はアクティブフィルム112と第2のフィルム122とがスプライスローラ150及び第1のピンチローラ162によって係合され、スプライスローラ150によってフィルム112、122及び好ましくは接着テープ126に圧力が加えられるように、スプライスローラ150と第1のピンチローラ162とが互いに隣接している。
図1に戻ると、スプライス機構100は、アクティブフィルムロール110とフォーマショルダ12との間に配置可能なフィルムカレンダ170を更に含む。フィルムカレンダ170は、固定ローラ172のセットと可動ローラ174のセットとを含む。可動ローラ174のセットは、アーム経路178に沿って移動可能な可動カレンダアーム176に取り付けられる。フィルム経路140は、アーム経路178に沿ったカレンダアーム176の移動がフィルムカレンダを通るフィルム経路140の長さを変更するように、固定ローラ172及び可動ローラ174を交互に周回する。
スプライス機構100はまた、フィルムカレンダ170とフォーマショルダ12との間に配置可能な第2のピンチ駆動機構180を含む。第2のピンチ駆動機構は、第1のピンチローラ182及び第2のピンチローラ184を含み、ピンチローラ182、184は、アクティブフィルム112に係合し、アクティブフィルム112との接触面におけるピンチローラ182、184の接線速度がアクティブフィルム112のフィルム速度に等しくなるように配置される。ピンチローラ182、184の一方又は両方は、制御部14によって制御されるモータ(図示せず)によって駆動されることが好ましい。より好ましくは、一方又は両方のローラを駆動するモータは、サーボモータである。第1のピンチ駆動機構160と第2のピンチ駆動機構180との間のフィルム経路140の長さを変更するフィルムカレンダ170の能力に起因して、アクティブフィルム112のフィルム速度は、アクティブフィルム112がフィルムカレンダ170内に格納される、又はフィルムカレンダ170から解放されるにつれて、第1のピンチ駆動機構160において第2のピンチ駆動機構180と比較して異なる場合があることに留意されたい。
したがって、スプライス機構100は、第2のピンチ駆動機構180を通過するアクティブフィルム112のフィルム速度を示す情報を感知するための、第2のピンチ駆動機構180に関連付けられた第2のセンサ185を更に含む。この実施形態では、第1のセンサ185は、制御部14によって制御される第1及び/又は第2のピンチローラ182、184を駆動する1つ又は複数のサーボモータに少なくとも部分的に組み込まれ、一定の角速度で駆動される。この角速度は、第2のピンチ駆動機構180を通過するアクティブフィルム112のフィルム速度の速度を計算するために、ギア比及びローラ直径などの既知のローラパラメータと共に使用されてもよい。代替実施形態では、第1のセンサ185は、第1及び第2のピンチローラの一方若しくは両方の角速度、又は第2のピンチ駆動機構180に隣接する、若しくは第2のピンチ駆動機構180を通過する際のアクティブフィルム112のいずれかを直接読み取るためのセンサモジュールを備えてもよい。したがって、第1及び第2のセンサ165、185によって、制御部14は、第1のピンチ駆動機構160及び第2のピンチ駆動機構180におけるアクティブフィルム112のフィルム速度に関する情報にアクセスし、その速度を制御すると共に、フィルムカレンダ170を制御し、それによって、アクティブフィルム112が必要に応じてフィルムカレンダ170に格納され、又はフィルムカレンダ170から解放されることができることが理解されよう。
アクティブフィルム112及び第2のフィルム122は、規則的に離間されたレジストレーションマーク116のセットを含む。スプライス機構100は、フィルムカレンダ170とフォーマショルダ12との間に配置可能なレジストレーションマークセンサ154を含む。レジストレーションマークセンサ154は、フィルム経路140に沿ったセンサ地点144において、アクティブフィルム112上にレジストレーションマーク116が存在するかどうかを示すレジストレーション信号を制御部14に提供するように構成されている。センサ地点144は、レジストレーションマークセンサ154に隣接している。
フィルムカレンダ170は更に、アーム経路178に沿った可動カレンダアーム176の位置を示すアーム信号を制御部14に提供するように適合された、アームセンサ179も含む。
図3を参照すると、スプライス機構100はまた、アクティブフィルムロール110からのアクティブフィルム112の引き出し、又は第2のフィルムロール120からの第2のフィルム122の引き出しに抵抗するための、フィルムロールホルダ130内に配置された少なくとも1つのブレーキ132を含む。好ましくは、ブレーキ132は、第1のスピンドル及び第2のスピンドル131の各々に関連付けられた誘導ブレーキ132を含む。この実施形態では、各ブレーキ132はベルト駆動部を介してそれぞれのスピンドルに接続され、各ブレーキの抵抗は選択的に変化させることができる。各ブレーキの抵抗は、フィルム繰出しの減速又は停止を要する場合には相当な角運動量を有し得る、それぞれのフィルムロールの角速度を緩めるように選択される。更に、スプライス機構100は、フィルムロールホルダ130内に配置され、各スピンドル131に関連付けられた少なくとも1つのスピンドル速度センサ134を含む。1つ又は複数のスピンドル速度センサ134は、アクティブスピンドル及びアクティブフィルムロール110、並びにいくつかの実施形態では第2のフィルムロール120の回転速度を、それぞれのフィルムロール110、120からのそれぞれのフィルム112、122の引き出しによって示す、スピンドル速度信号を制御部14に提供するように構成される。
図4を参照すると、スプライス機構100はまた、スプライスローラ150に対して第2のフィルムを保持するための陰圧ローラ190を含む。陰圧ローラ190は、スプライスローラ150が陰圧ローラ190の周りを自由位置とスプライス位置との間で円周方向に移動するように、スプライスローラ150の自由位置とスプライス位置との間に配置される。陰圧ローラ190は、周囲圧力よりも低圧に維持されるキャビティ192と、キャビティ192と流体連通する穿孔面194とを含み、穿孔面194は、第2のフィルム端部124を陰圧ローラ190に対して保持するよう適合される。この実施形態では、穿孔面は、陰圧ローラ190の表面に沿って軸方向に延びる長手方向陰圧ストリップに限定される(図4ではフィルム端部124の下から延びるのが見られ、フィルム端部124の下に延びていることが点線194aによって表されている)。より好ましくは、陰圧ストリップ内の微小穿孔は、周囲環境からキャビティ192への穿孔を通る空気流を制限することで、キャビティ192内の陰圧圧力が維持される。これは、図4に見られるように、穿孔面194に対して陰圧によって保持され得る第2のフィルム端部124を付けるための好ましい位置である。
陰圧ローラ190は、穿孔ストリップ194に隣接して陰圧ローラに沿って長手方向に延びる接着剥離面195を更に含む。この実施形態では、剥離面195は、高さ0.2mm~5mm及び直径0.2mm~5mmの円筒状半球形及び/又は準半球形のボスを含む複数の表面突起196を備える。表面突起196を含む接着剥離面195は、シリコーンゴムで形成されてもよい。
好ましくは、第2のフィルム122は、陰圧ローラ190上の所定の位置に配置される
。この実施形態では、スプライス線195aが、陰圧ストリップと接着剥離面195との間で長手方向に延びて、スプライス基準点を提供する。第2のフィルム端部124は、第2のフィルム上のレジストレーションマークがスプライス線195aから所定の間隔になるように配置されることが好ましい。より好ましくは、次に、第2のフィルムが接着剥離面に重ならないように、第2のフィルム端部124がスプライス線195aでトリムされる。好ましくは、図5に見られるように、接着テープ126は、接着側126aが陰圧ローラ190に面する状態で、穿孔面194に対して保持された第2のフィルム端部124と剥離面195とにまたがって付けられる。
このようにして、スプライスローラ150が自由位置からスプライス位置に向かって移動すると、スプライスローラ150は、接着テープ126の接着側126aの反対側にある第2のフィルム122の面に係合する。更に、有利なことに、接着剥離面195上の表面突起196は、陰圧ローラ190の表面に接触するテープ126の接着面の表面積を制限し、それによってそれらの間の結合を低減する。
好ましくは、スプライスローラ150は、図7に見られるように、自由位置から接合位置に向かって部分的にのみ、ロード位置まで移動される。スプライス機構100は、スプライスローラ150をロード位置からスプライス位置に移動させるためのスプライスアクチュエータ152(図3参照)を含む。好ましくは、スプライスローラ150は、自由位置とロード位置との間で、手動で移動可能である。この実施形態では、スプライスローラ150は、陰圧ローラ190に相関し、陰圧ローラ190周囲の自由位置から、スプライスローラ150が概ね陰圧ストリップ194の上方に配置される、図6に示す中間位置まで移動する。この移動の最初の部分にわたって、陰圧ローラ190はロックされる。図6に示す中間位置から、スプライスローラ150及び陰圧ローラ190は、陰圧ローラ190の中心軸の周りを一緒に回転して、図7に示すロード位置に至る。スプライスローラ150はまた、スプライスローラ150と共に自由位置からロード位置及びスプライス位置に移動する、スプライスローラシールド156を含む。スプライスローラシールド156は、自由位置においてスプライスローラ150へのアクセスを可能にし、ロード位置においてスプライスローラ150へのアクセスを阻止する。好ましくは、スプライスローラシールド156はまた、スプライス位置においてスプライスローラ150へのアクセスを阻止する。
図11~図13を参照すると、フィルムロールホルダ130は、フィルムロール110、120が保持されるベースプレート136を含み、アクティブフィルムロール110により以前に占有されていた位置に第2のフィルムロール120が移動でき、それによってアクティブフィルムロール110となるように、ベースプレート136がモータ(図示せず)によって移動可能である。アクティブフィルムロール110の位置は、比較的アクセスしやすい第2のフィルムロールの位置に対して比較的アクセスし難い。
次に、スプライス機構100の使用について説明する。
図14を参照すると、ステップS101から説明を開始することが好ましく、ここで、フィルムロールホルダ130は、図13に示す実行位置に回転されており、アクティブフィルムロール110はアクセス不能の位置にあり、フィルムロールホルダ130上の第2のフィルムロール120のための位置はアクセス可能である。この位置では、図4に見られるように、アクティブフィルム112は、第1のピンチ駆動機構160によってフィルム方向20に駆動される。ステップS103において、第2のフィルムロール120は、フィルムロールホルダ130上の第2のフィルムロール位置に配置される。この時点で、スプライスローラ150が図4に示すように自由位置にあることを確実にすることが好ましい。
ステップS105において、第2のフィルム端部124は、図4に見られるように、陰圧ロール190の穿孔面194に付けられており、第2のフィルム端部124がキャビティ192と周囲圧力との間の圧力差によって、陰圧ローラ190に対して保持される。好ましくは、第2のフィルム122は、第2のフィルム122上のレジストレーションマークが陰圧ローラ190及びスプライスローラ150に対して所定の位置にあるように、陰圧ローラ190上に配置される。この実施形態では、例えば、第2のフィルム122は、第2のフィルム122上の隣接するレジストレーションマーク間の中間の横線が、陰圧ローラ190上のスプライス線195aと位置合わせされるように、陰圧ローラ190上に位置合わせされる。次いで、第2のフィルム端部124における第2のフィルム122の最端縁が、陰圧ローラ190上のスプライス線195aと位置合わせされて配置されるように、第2のフィルム122がトリムされてもよい。このようにして、レジストレーションマークの位置は所定の位置にあり、後に見るように、制御部14は、アクティブフィルム及び第2のフィルム上のそれぞれのレジストレーションマークが位置合わせされるように、スプライシングを制御することができる。
ステップS107において、接着テープ126は、図5に示すように、接着側126aが陰圧ローラ190に下向きに面する状態で、第2のフィルム端部124に付けられる。接着テープ126は、第2のフィルムロール端部124を部分的に越えて接着剥離面195上に延びるべきである。
ステップS109において、スプライスローラ150は、図6及び図7に示すように、自由位置からロード位置に移動される。第2のフィルム122は、ここで、図7に示すように、陰圧ローラ190とスプライスローラ150との間に保持され、キャビティ192は、もはや陰圧に維持される必要はない。好ましくは、キャビティ192への陰圧源は、スプライスローラ150がロード位置に移動するとき、制御部によって停止される。
ステップS111は、アクティブフィルムロール110がほぼ使い切られたときに行われる。この目的のために、制御部14は、それぞれのスピンドル131に関連付けられたスピンドル速度信号が所定の閾値を下回ったかどうかを判定することによって、アクティブフィルムロール110がアクティブフィルム112を使い切ったときを判定するように構成される。すなわち、アクティブフィルムロール110がアクティブフィルム112を使い切ると、それぞれのブレーキ132がそれぞれのスピンドル131を減速させる。別の実施形態又は所定の認識可能パターンシグナリングでは、アクティブフィルム112の端部が、制御部14に接続されたセンサによって読み取られる。次に、制御部14は、フィルム経路140に関する少なくとも所定の情報、例えば包装アセンブリ10の幾何形状に基づいて、センサ地点144とスプライス地点142との間のフィルム経路140を決定する。より好ましくは、制御部14は、少なくとも、フィルムカレンダ170を通るフィルム経路140の長さを示すアーム信号に基づいて、フィルム経路140を決定する。次に、制御部14は、例えば、スピンドル速度信号がアクティブフィルムロール110がフィルムを使い切ったことを示してからセンサ地点144を通過したレジストレーションマーク116の数と、スプライス機構100の幾何形状、より具体的にはアクティブフィルムロール110とスプライス地点114との間の距離とに基づいて、スプライス地点とアクティブフィルム端部142との間のレジストレーションマーク116の数を判定する。
スプライス地点142とアクティブフィルム端部114との間のレジストレーションマークの数が、2つのレジストレーションマークなど、所定の閾値未満である場合、制御部14は、第1のピンチローラ162を駆動するサーボモータを制御することによって、第1のピンチ駆動機構160を停止させる。次に、制御部は、スプライスアクチュエータ1
52を動作させて、図8に示すように、スプライスローラ150をロード位置からスプライス位置に移動させる。アクティブフィルム112及び第2のフィルム122は、ここで、第1のピンチローラ162とスプライスローラ150との間に保持される。好ましくは、制御部は、スプライスアクチュエータ152を動作させて、スプライスローラ150をロード位置からスプライス位置に移動させ、それにより、アクティブフィルムロール112及び第2のフィルムロール122上のそれぞれのレジストレーションマークが概ね位置合わせされるようにする。
次に、制御部14は、図9に示すように、アクティブフィルム112及び第2のフィルム122がフィルム方向20と反対の方向20’に駆動されるように、第1のピンチ駆動ローラ162を駆動する。その結果、第2のフィルム端部124は、第1のピンチ駆動ローラ162とスプライスローラ150との間で引っ張られ、ローラ162、150間の圧力が接着テープ126をアクティブフィルム112に貼り付ける。この動作中、より具体的には、スプライスローラ150がスプライス位置に移動されるとき、カレンダアーム176は、アーム経路178に沿って移動して、フィルムカレンダ170を通るフィルム経路140の長さを減少させ、第2のピンチ駆動機構180を通るフィルム速度がスプライス地点142におけるフィルム速度よりも少なくとも速くなるようにする。アクティブフィルム112が反対のフィルム方向20’に移動する場合であっても、フィルムカレンダ170からのフィルム112を使い切ることで、フィルムが第2のピンチ駆動部190によって駆動されてフィルム方向20に移動し続けることを可能とし、フォーマショルダ12に供給してその袋詰め動作を継続することが企図される。
第1のピンチ駆動ローラ162が所定の接線距離だけ動作した後、スプライスアクチュエータ152が制御部14によって動作されて、スプライスローラ150をロード位置又は自由位置に戻し、第1のピンチ駆動ローラ162が逆転されて、図10に示すように、第2のフィルム122をフィルム方向20に駆動する。フィルムロールホルダ130の回転によって、図11~図13に示すように、第2のフィルムロール120はアクティブフィルムロール110へと変化し、プロセスを繰り返す準備が整う。
次に、スプライス機構100の利点について説明する。
接着テープ126を有する第2のフィルム端部124をアクティブフィルム112に付けるためにスプライスローラ150を使用することにより、スプライスを行うためにフィルム切断を必要せず、オペレータが包装アセンブリ10に注意を払う必要なく、スプライシングの進行を自動化することができる。ローラ162とスプライスローラ150との間に接着テープ126を付けるための第1のピンチローラ162の逆駆動は、アクティブフィルム112と第2のフィルム122との間の良好な接着を確実にする。フィルムカレンダ170を使用することにより、アクティブフィルム112がフォーマショルダ12に供給され続けることが可能になり、したがって、袋詰めのために既に分配された製品は、アクティブフィルム112が利用できないことによって失われることなく、袋詰めされ続けることができる。同様に、アクティブフィルム112が第2のフィルム122とスプライスされている間、袋詰めプロセスを高速で継続することさえも可能である。
スプライス地点142とアクティブフィルム112終端部との間のレジストレーションマーク116を判定することで、既知の量のアクティブフィルム112の後尾部が第2のフィルム122と二重層化されることが可能となる。このアクティブフィルム112後尾部は、機械を通して追跡され、それに充填する製品の分配なしに袋を作製することで排出され、その後組立ラインの更に下流で不合格判定されるように袋に印を付けることができる。
陰圧ローラ190の使用は、接着テープ126を有する第2のフィルム端部124の手動による準備を助ける。スプライスローラ150を陰圧ローラ190と共に使用することは、陰圧圧力が、包装アセンブリ10の通常の運転中ではなく、接着テープ126を付けるときにのみ必要であることを意味し、包装アセンブリ10の電力使用及び動作騒音を大幅に低減する。スプライスアクチュエータ152の使用は、陰圧ローラ190を使用して第2のフィルム端部124が準備された後は、スプライス動作の自動化を可能にする。
更に、有利なことに、接着剥離面195上の表面突起196は、陰圧ローラ190の表面に接触するテープ126の接着面の表面積を制限し、接着テープ126と陰圧ローラ190との間の接着力を低減して、接着テープ126を陰圧ローラから剥離して第2のフィルム122に付けることができる。
スプライスローラシールド156の使用は、スプライスアクチュエータ152の自動移動、及び第1のピンチ駆動機構160に存在するピンチ地点から、オペレータを保護する。同様に、第2のフィルムロール120の位置へのアクセスのしやすさは、オペレータが包装アセンブリ10又はスプライス機構100内に手を伸ばしてピンチ地点に触れる必要性を低減する。
上記の全ては、ロール交換を有利に自動化又は少なくとも半自動化し、機械のダウンタイムを低減する。より具体的には、作業者は、アクティブフィルムロールが使い切られるときに居合わせている必要がない。むしろ、第2のフィルムロールを予備にセットしておくことができ、スプライス機構100は第2のフィルムロールを必要なときにスプライスする。
本発明を好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、本発明を他の形態で実施できることを理解するであろう。
上記の開示の有利な実施形態及び/又は更なる発展形態は、例えば、明確な依存関係又は矛盾する代替形態の場合を除いて、個別に、又は互いに任意に組み合わせて適用することができる。

10 包装アセンブリ 136 ベースプレート
12 フォーマショルダ 140 フィルム経路
14 制御部 142 スプライス地点
16 ベルト駆動部 144 センサ地点
18 フィルム 150 スプライスローラ
20 フィルム方向 152 スプライスアクチュエータ
22 管状フィルム 154 レジストレーションマークセンサ
24 封止デバイス 156 スプライスローラシールド
26 第1の封止方向 160 第1のピンチ駆動機構
28 顎部のセット 162 第1のピンチローラ
30 第2の封止方向 164 第2のピンチローラ
32 第1の封止部 165 センサ
34 第2の封止部 170 フィルムカレンダ
36 袋 172 固定ローラのセット
100 スプライス機構 174 可動ローラのセット
110 アクティブフィルムロール 176 可動カレンダアーム
112 アクティブフィルム 178 アーム経路
114 アクティブフィルム端部 180 第2のピンチ駆動機構
116 レジストレーションマーク 182 第1のピンチローラ
120 第2のフィルムロール 184 第2のピンチローラ
122 第2のフィルム 185 センサ
124 第2のフィルム端部 190 陰圧ローラ
126 接着剤 192 キャビティ
126a 開口側 194 穿孔面
130 フィルムロールホルダ 194a 点線(陰圧ストリップ)
131 スピンドル 195 接着剥離面
132 ブレーキ 195a スプライス線
134 スピンドル速度センサ 196 ***面特徴部

Claims (16)

  1. 包装アセンブリのためのスプライス機構であって、前記包装アセンブリが、
    フォーマショルダと、
    制御部と、
    前記制御部によって制御され、フィルムを前記フォーマショルダに、あるフィルム速度で供給して、フィルム方向に移動する管状フィルムを形成する、ベルト駆動部と、
    前記管状フィルムを、前記フィルム方向に平行である第1の封止方向に封止する、封止デバイスと、
    前記制御部によって制御され、ある顎部速度で移動可能であり、前記管状フィルムに係合して前記管状フィルムを第2の封止方向に封止して、各袋に第1の封止部及び第2の封止部を形成し、それによって閉じた袋を形成する、顎部のセットと、を含み、
    前記スプライス機構が、
    フィルムが引き出されて前記フォーマショルダに供給されるアクティブフィルムロールと、前記フォーマショルダに供給するためのフィルムを有する第2のフィルムロールと、を保持するフィルムロールホルダであって、前記アクティブフィルムロールからのフィルムがフィルム経路に沿って前記フォーマショルダまで延び、前記第2のフィルムロールにアクセス可能である、フィルムロールホルダと、
    前記第2のフィルムロールからのフィルムが接触して配置されるスプライスローラであって、前記フィルムがフィルム端部を有し、前記フィルム端部が接着剤を有し、前記スプライスローラが、前記フィルム経路が前記スプライスローラによって妨げられない自由位置と、前記フィルム経路が前記フィルム経路上のスプライス地点において前記スプライスローラに正接するスプライス位置と、の間で移動可能である、スプライスローラと、
    を含む、スプライス機構。
  2. 前記機構が、前記フィルム経路に沿って前記アクティブフィルムロールと前記フォーマショルダとの間の配置可能な第1のピンチ駆動機構を更に含み、前記第1のピンチ駆動機構が第1のピンチローラ及び第2のピンチローラを有し、第1のピンチローラ及び第2のピンチローラが前記アクティブフィルムロールに係合し前記フィルムを前記アクティブフィルムロールから前記フィルム速度で引き出すように配置されており、
    前記スプライスローラが前記スプライス位置にあるとき、前記アクティブフィルムロールの前記フィルムと前記第2のフィルムロールの前記フィルムとが前記スプライスローラ及び前記第1のピンチローラによって係合するように、前記スプライスローラと前記第1のピンチローラとが互いに隣接し、
    前記スプライスローラが前記スプライス位置にあるとき、前記第1のピンチ駆動機構が前記フィルムを前記フィルム方向とは反対に駆動する、請求項1に記載のスプライス機構。
  3. 前記機構が、
    前記アクティブフィルムロールと前記フォーマショルダとの間に配置可能なフィルムカレンダであって、固定ローラのセットと、可動カレンダアーム上に取り付けられた可動ローラのセットとを有し、アーム経路に沿った前記カレンダアームの移動が前記フィルムカレンダを通る前記フィルム経路の長さを変化させるように、前記フィルム経路が、前記固定ローラと可動ローラを交互に周回する、フィルムカレンダと、
    前記フィルムカレンダと前記フォーマショルダとの間に配置可能な第2のピンチ駆動機構であって、第1のピンチローラと第2のピンチローラとを、前記ピンチローラが係合して前記フィルムを前記フィルムカレンダから引き出すように配置した、第2のピンチ駆動機構と、を更に含み、
    前記スプライスローラが前記スプライス位置に移動されると、前記第2のピンチ駆動機構を通る前記フィルム速度が前記スプライス地点における前記フィルム速度よりも高くな
    るように、フィルムが前記フォーマショルダに供給されるにつれて前記カレンダアームが前記アーム経路に沿って移動し、前記カレンダを通る前記フィルム経路の長さを減少させる、請求項1又は2に記載のスプライス機構。
  4. 前記スプライスローラが、前記自由位置と前記スプライス位置の間のロード位置に更に移動可能であり、
    前記フィルムが、規則的に離間したレジストレーションマークのセットを含み、前記スプライス機構が、
    前記スプライスローラを前記ロード位置と前記スプライス位置との間で移動させる、スプライスアクチュエータと、
    前記フィルムカレンダと前記フォーマショルダとの間に配置可能なレジストレーションマークセンサであって、レジストレーション信号を前記制御部に提供するように構成され、前記レジストレーション信号が、前記規則的に離間されたレジストレーションインデックスマークのセットのあるレジストレーションマークが、前記レジストレーションマークセンサに隣接する前記フィルム経路上のセンサ地点において、前記アクティブフィルム上に存在するかどうかを示す、レジストレーションマークセンサと、
    前記アクティブフィルムロールを支持するために前記フィルムロールホルダ上に取り付けられたフィルムロールスピンドルと、
    前記アクティブフィルムロールからのフィルムの引き出しに抵抗するために前記フィルムロールスピンドルに関連付けられたブレーキと、
    前記フィルムロールスピンドルに関連付けられ、スピンドル速度信号を前記制御部に提供するように構成された速度センサであって、前記スピンドル速度信号が、前記アクティブフィルムロールの前記回転速度を示す、速度センサと、を更に含み、
    前記制御部が、
    前記スピンドル信号が所定の閾値未満に低下したかどうかを判定することによって、前記アクティブフィルムロールがフィルムを使い切ったときを判定し、
    前記フィルム経路に関する少なくとも所定の情報に基づいて、前記センサ地点と前記スプライス地点との間の前記フィルム経路を決定し、
    前記スプライス地点と、前記アクティブフィルムロールから以前に引き出された前記フィルムのフィルム端部と、の間の前記アクティブフィルム上のレジストレーションマークの数を判定し、
    前記スプライス地点と前記フィルム端部との間のレジストレーションマークの数が所定の閾値未満であるときに、前記スプライスローラを前記ロード位置から前記スプライス位置に移動させるように、前記スプライスアクチュエータを動作させる、
    ように構成されている、請求項3に記載のスプライス機構。
  5. 前記フィルムカレンダが、前記制御部にアーム信号を提供するように適合されたアームセンサを更に含み、
    前記アーム信号が、前記アーム経路に沿った前記可動カレンダアームの位置を示しており、
    前記制御部が、少なくとも前記アーム経路に沿った前記カレンダアーム位置に基づいて、前記レジストレーションセンサ地点と前記スプライス地点との間の前記フィルム経路を決定するように構成されている、請求項4に記載のスプライス機構。
  6. 前記制御部が、前記フィルム経路に沿った前記アクティブフィルム上の前記レジストレーションマークのセットの位置を判定し、
    前記スプライスアクチュエータを動作させて、前記スプライスローラを前記ロード位置から前記スプライス位置に移動させて、前記アクティブフィルム上の前記レジストレーションマークを前記第2のフィルム上のレジストレーションマークの既知の位置と位置合わせするように適合されている、請求項5に記載のスプライス機構。
  7. 前記機構が、前記スプライスローラの前記自由位置と前記スプライス位置との間に配置された陰圧ローラであって、前記スプライスローラが前記陰圧ローラの周りを前記自由位置と前記スプライス位置との間で円周方向に移動する、陰圧ローラを更に含み、
    前記陰圧ローラが、周囲圧力よりも低圧に維持されるキャビティと、前記キャビティと流体連通する穿孔面と、を含み、前記穿孔面が、前記接着剤が前記フィルム端部に適付けられている間、前記フィルム端部を前記陰圧ローラに対して保持するように適合されている、請求項1に記載のスプライス機構。
  8. 前記スプライスローラが、前記自由位置と前記スプライス位置との間のロード位置に更に移動可能であり、
    前記陰圧ローラが、前記穿孔面に隣接する接着剥離面を含み、
    前記接着剤が、接着側と非接着側とを有する接着テープであり、
    前記接着テープが、前記接着側が前記陰圧ローラに面する状態で、前記陰圧ローラに対して保持された前記フィルム端部と前記剥離面とにまたがって付けられ、
    前記スプライスローラが前記自由位置から前記ロード位置に移動されると、前記スプライスローラが前記接着剤の前記接着側とは反対側の前記フィルムの面に係合する、請求項7に記載のスプライス機構。
  9. 前記スプライスローラが前記自由位置と前記ロード位置との間で手動で移動可能であり、
    前記スプライス機構が、前記スプライスローラを前記ロード位置と前記スプライス位置との間で移動させるためのスプライスアクチュエータを含む、請求項8に記載のスプライス機構。
  10. 前記接着剥離面が複数の***面特徴部を含む、請求項8に記載のスプライス機構。
  11. 複数の***表面突起が、高さ約0.2mm~5mm及び直径0.2mm~5mmの円筒状半球形又は準半球形のボスを含む、請求項10に記載のスプライス機構。
  12. 前記接着剥離面がシリコーン面を含む、請求項8に記載のスプライス機構。
  13. 前記スプライス機構が、前記スプライスローラと共に移動して、前記自由位置において前記スプライスローラへのアクセスを可能にし、前記スプライス位置において前記スプライスローラへのアクセスを阻止する、スプライスローラシールドを更に含む、請求項1に記載のスプライス機構。
  14. 前記フィルムロールホルダが、前記第2のフィルムロールが前記アクティブフィルムロールによって以前に占有されていた位置に移動でき、それによって前記アクティブフィルムロールになるように、移動可能である、請求項1に記載のスプライス機構。
  15. 前記第2のフィルムロールによって占有される位置は比較的アクセスしやすく、前記アクティブフィルムロールによって占有される位置は比較的アクセスし難い、請求項14に記載のスプライス機構。
  16. 請求項1から15のいずれか一項に記載のスプライス機構を含む、包装アセンブリ。
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