JP2930129B2 - ヒートシール可能な帯材から袋を製造しかつ充填しかつ閉鎖する装置 - Google Patents

ヒートシール可能な帯材から袋を製造しかつ充填しかつ閉鎖する装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はヒートシール可能な帯材から袋を製造しかつ
充填し、かつ閉鎖する装置であって、帯材からホースを
形成する手段と充填装置と横ヒートシール装置とを有
し、該横ヒートシール装置がホースの向き合った側に配
置された環状に運動可能な少なくとも２つの横ヒートシ
ールジョーを有している形式のものに関する。
従来技術 前記形式のホース製袋機は種々異なる形態で公知であ
る。この場合の基本原理は、シート帯材を成形肩を介し
て案内し、シート帯材の縁をオーバラップさせ、縦ヒー
トシール装置を用いてホースを形成することである。成
形肩は充填管と結合されているので、パックしようとす
る商品はたいてい上方から充填管を通ってホースに充填
される。個々のホース袋をヒートシールしかつ閉鎖する
ためには充填管の下側に横ヒートシール装置が設けられ
ている。該横ヒートシール装置はホース袋の運動方向に
対して横方向に移動可能な横ヒートシールジョーを備え
ている。横ヒートシールジョーは周期的間隔をおいて互
いに接近するように動かされ、このような形式でそれぞ
れ上方又は下方のヒートシール部が形成される。横ヒー
トシールジョーの運動はそれぞれ次の袋が搬送され得な
いために必要である。
横ヒートシールジョーを運動させるためには種々の解
決策を考案されている。１つの解決策は両方の横ヒート
シールジョーが横方向で往復運動させられ、ひいては並
進的に移動させられることである。この解決策はそれぞ
れ横ヒートシールジョーの方向転換が必要であり、周期
数が制限されることである。
別の技術的な解決策の特徴は、西ドイツ国特許第2224
701号明細書に記載されているような装置において実現
されているように、横ヒートシールジョーを回転可能な
保持体に支承することである。同じような解決策は西ド
イツ国特許第3141431号明細書にも開示されている。こ
のような回転するヒートシールジョーの欠点はヒートシ
ールジョーがきわめて短い時間帯しか互いに接触させる
ことができず、したがって与えられるヒートシール時間
がきわめて短いことである。この結果として、この装置
は限られた使用分野でしか使用できず、生産速度の上昇
を許さない。
回転する横ヒートシールジョーの短いヒートシール移
管に対処するためには、横ヒートシールジョーを、少な
くとも部分的にホース袋の運動方向に対して平行に延び
る曲路に沿って案内することが提案されている。このよ
うなＤ字形の曲路は西ドイツ国特許第2224407号明細書
によって公知である。この場合にはヒートシール時間を
ある程度は延長することができるが、横ヒートシールジ
ョーをＤ字形の曲路で案内することは循環するときに横
ヒートシールジョーの著しい加速と減速をもたらし、比
較的に高い機械的な負荷を発生させる。この結果として
生産速度を任意に高めることができず、他面においては
比較的に高い技術的費用が必要になる。
循環する横ヒートシールジョーにおける従来公知の解
決策の別の、付加的な欠点は、横ヒートシール装置が、
特に袋の運動方向に、比較的に大きな寸法を有し、通常
の機械寸法では付加的な装置、例えばホース袋を直立状
態に保つ、いわゆる平底を形成する装置を設けることが
できないことである。
発明の課題 本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置を改良して、
簡単な構造で、確実な運転が行なわれるようにして、生
産速度を高めると同時にヒートシール時間を延長すると
共に、小さな寸法を有し、かつ特殊袋又は特殊ヒートシ
ール法のために付加的な装置を簡単に配置できる可能性
をもつ装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明の課題は、冒頭に述べた装置において、各横ヒ
ートシールショーが保持体に支承され、該保持体が２つ
の平行リンク装置と結合され、該平行リンク装置がホー
スの中心線に対して直角な、互いに平行な、４節リンク
機構を構成するための軸を中心として旋回可能であるこ
とによって解決された。
発明の利点 本発明の利点は、４節リンク機構を使用することで保
持体が横ヒートシールジョーと一緒にホースの中心線も
しくは横ヒートシールの中心平面に対して相対的に傾倒
させられないので、横ヒートシールジョーとホース袋材
料との全接触過程の間、ヒートシール過程を実施するこ
とが可能になることである。この場合には横ヒートシー
ルジョーが傾倒又はロックしたりあるいは所望されない
角度でホース材料にあたったりあるいはこれから離れる
惧れはなくなる。横ヒートシールジョーはホース袋材料
の表面に対して横運動を行なう。本発明によれば曲路又
はループリングを設ける必要はなくなるので、装置は全
体として著しく簡単に構成でき、従来の公知の解決策に
較べて故障しにくくなる。本発明の解決策の特別な利点
は、横ヒートシールジョーが４節リンク機構によって循
環運動させられるので、横ヒートシールジョーの運動に
加速又は減速が生じないことである。これによって横ヒ
ートシールジョーを原理的にはあらゆる任意の循環速度
で運動させることができるので、生産速度の著しい上昇
が可能になる。
さらに本発明は特定のヒートシール方法に限られるこ
とはなく、任意の形式のヒートシールジョーの使用を可
能にする。ヒートシールジョーの運動装置の簡単な構成
の別の利点は、冷却の媒体の供給が著しく簡易化される
ことである。何故ならば横ヒートシールジョーの回動又
は傾倒が発生せず、横ヒートシールジョーの運動空間が
比較的に自由に接近可能であるからである。
横ヒートシールジョーが多様に構成でき、ヒートシー
ル時間が任意に調節できるという事実に基づき、本発明
の装置は通常使用されるあらゆる帯状シートに対して使
用することができる。さらに本発明によれば任意のヒー
トシールジョー圧をマニアル操作又は自動操作で、例え
ば横ヒートシールジョーが運動可能にかつバイアスがか
けられて保持体に支承されていることによって調節可能
であると有利である。これについてはあとで詳細に記述
する。
装置の技術的構成がきわめて簡単であるためにかつ特
に横ヒートシールジョーの範囲に４節リンク機構しか必
要でないために、装置全体はきわめて小さく設計するこ
とができる。これによって本発明によるヒートシール装
置を別の付加的な付加装置、例えば平底形成装置と共に
用いることが可能になる。
本発明の特に有利な１実施例によれば、横ヒートシー
ルジョーは移動可能に保持体に支承されている。横ヒー
トシールジョーが保持体において移動することは、横ヒ
ートシールジョーが十分な圧着圧で、向き合った横ヒー
トシールジョーに向かって移動しかつこれに対して接触
させ、かつ適当なヒートシール距離を調節することを可
能にする。これによってホース袋材料に対する十分な接
触が保証される。
さらに本発明の有利な１実施例によれば、保持体はホ
ースの中心線と横ヒートシールジョーとによってヒート
シール過程に規定された中央平面に対して平行に配置さ
れたプレートによって構成されている。保持体がプレー
ト状に構成されていることにより横ヒートシールジョー
の支承が簡単になり、他面においては、プレートは上方
と下方の端部において直接的に４節リンク機構と結合で
きるので、小さな質量を有する少数の運動する構成部分
しか存在しなくなる。
変わらないヒートシール圧を保証するため及びホース
袋材料に対する横ヒートシールジョーの均一な接触を保
証するためには、本発明によれば既に述べたように、横
ヒートシールジョーは保持体に対して垂直な移動可能で
かつ中央平面に向かってバイアスをかけることができる
ようになっている。バイアスは例えばばねでかけられて
いるの対し、横ヒートシールジョーの移動可能性は、横
ヒートシールジョーが保持プレートの案内に支承された
ピンと結合されていることにより実現されている。さら
にセンサにより圧着圧を測定し、マニュアル操作又は自
動操作で調節することが有利である。
本発明において特に有利であることは、保持体に付加
的な構成部材、例えば閉鎖及び掻取り部材が、例えば横
ヒートシールジョーの両側で支承されており、付加的に
閉鎖及び掻取り過程ができるようになっていることであ
る。この場合にも、保持体の運動により、閉鎖及び掻取
り部材に正確な運動路が与えられ、袋材料に対する各作
用時間が任意に調節可能であると有利である。この場合
には閉鎖及び掻取り部材は横ヒートシールジョーと同様
に保持体に対して垂直に保持体に支承されかつバイアス
がかけられ得るようになっている。
本発明の１実施例によれば４節リンク構成は広範囲に
変化させ、その都度の要求に適合させることができる。
任意に変化させることのできるヒートシールジョーの幅
に関連して、ヒートシールジョーの両側に、つまり保持
体の両端に、それぞれ１つ平行リンク装置を設けておく
ことができる。さらに保持体に上方の平行リンク装置を
支承し、これを単に保持体の案内と方向付けだけのため
に下方の平行リンク装置と結合することも可能である。
これによって保持体をきわめて幅狭まく構成し、運動質
量の配置を減少させることができる。
平行リンク装置の駆動は有利には、平行リンク装置が
クランク又はクランク円板を備えていることによって行
なわれる。該クランク又はクランク円板がつり合い重り
を有し、バランシングされていてもよい。これによって
回転数が高い場合にも装置全体の均一な回転が保証され
る。クランク円板の駆動はクランク円板がそれぞれ共通
の駆動軸に駆動結合されているか又は保持体を保持する
平行リンク装置が取付けられている一方のクランク円板
だけを駆動軸と結合し、他方のクランク円板を第１のク
ランク円板と駆動結合することもできる。装置全体の均
一な回転のためには、もちろん、クランク円板が同じ角
速度で駆動されると有利である。
本発明により掻取り距離及び（又は）ヒートシール距
離を調節可能にしかつそのつどの要求に適合させるため
にはホース袋の中心平面からの両方の軸の間隔又は旋回
点に対する外側のジョー面の間隔を変化させることが有
利である。これによって、横ヒートシールジョーの弾性
的な支承に関連して、横ヒートシールジョーの循環に際
して横ヒートシールジョーがホース袋材料に接触のする
運動区間が延長又は短縮される。
次に図面について本発明を説明する： 第１図には概略的に本発明の横ヒートシール装置が示
されている。第１図の左半分にシートホースの中心線５
もしくは横ヒートシールジョー１と中心線５を通る中心
平面８が示されている。横ヒートシールジョー１は個々
に第５図に基づき説明されているように、保持体２に移
動可能に支承され、ばね15により保持体から離れるよう
にバイアスがかけられている。保持体２の上方及び下端
はそれぞれヒンジ16,17を備え、該ヒンジには上方の平
行リンク装置３と下方の平行リンク装置４が連接されて
いる。これらは同様に回転可能に上方の軸６もしくは下
方の軸７に支承され、ヒンジ16もしくは17のヒンジ軸は
保持体２が軸６もしくは７を中心として運動すると第１
図に記載した円軌道を描がく。右側の図半部には横ヒー
トシールジョー１が後方へ旋回させられた位置が鎖線で
示されている。
第２図においては再度、第１図に概略的に示された装
置の構造を詳細に示し、特に旋回軸6,7が定置に支承さ
れていることを示している。
さらに第２図においては横ヒートシールジョー１でヒ
ートシールしようとするホース袋18が概略的に示され、
保持体２に上方と下方の閉鎖及び掻取り部材9,10が支承
され、同様に保持体２に対して相対的に移動可能にかつ
ばねでバイアスがかけられていることが示されている。
したがって閉鎖及び掻取り部材によっては、ホース袋18
の材料を横ヒートシールジョーが溶接過程を実施する間
又はその前に公知の形式で締付けかつ方向づけることが
できる。この場合、本発明によれば、ホース袋18の運動
速度と横ヒートシールジョー装置の回転速度を適当に調
和させ、横ヒートシールジョーとホース袋材料との間に
あ相対速度が存在しないか又は本来の溶接過程を投入す
る前に相対運動によって閉鎖及び掻取り部材9,10による
掻取り効果が生ぜしめられるように相対速度を選ぶこと
ができる。
第３図では、横ヒートシールジョー１の前方の接触点
19の円軌道20が生ぜしめられる装置の拡大詳細図が示さ
れている。第３図からは、溶接路21がどのような長さを
有しているか、つまりどのような距離区間に亙って横ヒ
ートシールジョー１が、保持体２の上に移動可能に支承
されていることにより、中心線５もしくは中央平面８に
沿って案内されるかが判る。さらに第３図から判るよう
に、中心線もしくは中央平面８と軸6,7を通る平面との
間隔22を変えるか又は横ヒートシールジョーの面（点1
9）と回転点（16,17）との間の間隔を変えることによ
り、溶接路21が変化させられ、装置が特に簡単な形式で
種々異なる運転状況に適合させることが保証されうよう
になっている。さらに第３図によれば両方の平行リンク
装置3,4がそれぞれ１つのクランク円板12,13もしくはそ
れに類似したものと結合されており、クランク円板12,1
3が駆動装置23を介して互いに連結されて同じ角速度が
得られるようになっていることが判る。
第４図はクランク円板12,13の駆動装置が判る、本発
明による配置を拡大して示した概略的側面図である。循
環する駆動装置24、例えばチェーン又は歯付きベルトを
用いて駆動軸14を直接的に上方のクランク円板12とも下
方のクランク円板13とも結合することができる。この駆
動装置の代りに二者択一的に用いられる駆動装置は第６
図と第７図に示されている。すべての実施例は軸6,7を
中心とした同じ角速度を保証する。
第５図においては概略的に、すでに部分的に第４図に
示されている技術的構成の可能性を示されている。この
場合には保持体２は幅の狭いビームとして構成され、結
合リンク11と結合されている。該結合リンク11は下方の
平行リンク４と駆動結合されている。第５図から判るよ
うに結合リンク11は保持体２の端部に取付けられてい
る。結合リンク11は同様に第５図から判るように各クラ
ンク円板12（又は13）と、適当な平行リンク装置3,4を
介して結合されているので、結合リンク11は軸6,7を中
心として回転させることができる。ケーシングと各支承
部とを詳細に記明することは、専門家にとっては自明で
あるので省略した。軸6,7の自由端にはそれぞれ１つの
傘歯車25が固定されており、該傘歯車25はチェーン26又
は類似した駆動部材を介して歯付きベルト車27と結合さ
れている。該歯付きベルト車27は駆動軸14に支承されて
いる。駆動は別の中間伝動装置28と駆動モータ29とを介
して行なわれる。歯車49は適当な回転運動を反対の横ヒ
ートシールジョーを備えた、図示されていない反対側の
４節リンク機構に伝達する。
保持体２に横ヒートシールジョー１を移動可能に支承
することは、横ヒートシールジョー１がピン30に固定さ
れ、該ピン30がそれぞれ移動可能に保持体２の案内31に
支承されていることで実現されている。横ヒートシール
ジョー１にバイアスをかけることは既に記述したばね15
で行なわれる。
第８図と第９図には本発明によって使用される平底形
成装置の詳細が示されている。符号32では第８図と第９
図におけるシートホースが示されている。下側もしくは
装置の下端部には取付け板33が設けられ、該取付け板33
には緩衝器34が取付けられている。緩衝器34を介してケ
ージ35が支承され、該ケージ35が切株底袋36を受容す
る。第８図においては偏向された下シーム部37が示され
ている。さらに該装置は公知の形式で上方のジョー保持
体38を有し、該ジョー保持体38は前述の実施例の保持体
２に相当する。このジョー保持体２には横ヒートシール
ジョー１が支承されている。横ヒートシールジョー１の
上方にはさらに空冷装置39と平底形成器40が設けられて
いる。該器株底形成器40は第９図の側面図にも示されて
いる。保持体43には平底形成器40の他に側方折り棒44が
支承されている。該側方折り棒44は公知の形式で側方折
り部を形成する。平底形成装置は公知技術に相応し、し
たがってその作用形式について個々に説明することは省
略する。本発明にとって重要なことは平底形成装置が横
ヒートシール装置の構成高さが小さくかつ横ヒートシー
ル装置の配置に基づき、公知機械とは異って横ヒートシ
ール装置の下側で使用できることである。
第10図には概略的に第５図の実施例の変化実施例が示
されている。この場合にはヒートシール圧は測定フィー
ラ46,47を用いて調節され、かつ測定される。該測定フ
ィーラ46,47はセンサ46及び圧力を調節するための駆動
装置47を有している。この構成に基づき自動的なヒート
シール圧とヒートシール距離との調節が達成される。
第11図には本発明の装置を水平型の放送機械に使用し
た状態が示されている。この場合には複数の横ヒートシ
ール装置を並べて配置することが有利である。これによ
って生産力が著しく高められる。シート32は包装しよう
とする、すでに規定された間隔で配置された製品50を包
む。シートはまずホースに縦シーム溶接され、次いで横
ヒートシールジョー１で横方向にヒートシールされる。
包装された袋51は連続的に搬出される。したがって作業
形式は、結合リンク11がこの場合には水平に配置されて
いるという相違を除いて、鉛直方向の構造と同じであ
る。
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、専
門家にとっては本発明の枠を逸脱することなく、種々異
なる実施態様が考えられる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明による横ヒートシール装置の原理を示す概略
的な側面図、第２図はヒートシールジョーと保持体と
の、拡大された概略的な側面図、第３図は本発明による
４節リンク装置の別の概略的な側面図、第４図は４節リ
ンク装置の別の概略的な側面図、第５図は第４図のＶ−
Ｖ線に沿った断面図、第６図は本発明による駆動装置の
１実施例の概略的な側面図、第７図は別の駆動装置の概
略的な側面図、第８図は平底形成装置の概略的な正面
図、第９図は第８図に示された装置の側面図、第10図は
圧力測定器をモータで駆動されたジョー調節装置とを備
えた装置の第５図に相当する断面図、第11図は水平型ホ
ース袋機のための本発明の１実施例の概略的な側面図で
ある。 １……横ヒートシールジョー、２……保持体、３……平
行リンク装置、４……平行リンク装置、５……中心線、
6,7……軸、８……中央平面、9,10……閉鎖及び掻取り
部材、11……結合リンク、12,13……クランク円板、15
……ばね、16,17……ヒンジ、19……接触点、20……円
軌道、21……溶接路、22……間隔、24……駆動装置、25
……スプロケット、26……チェーン、27……歯付きベル
ト車、29……駆動モータ、30……ピン、31……案内、32
……シートホース、33……取付け板、34……緩衝器、35
……ケージ、36……切株底、37……下シーム、38……ジ
ョー保持体、39……空冷装置、40……平底形成器、41…
…案内ローラ、42……カム軌道、43……保持体、44……
側折り棒、46,47……測定器、48……駆動装置、50……
製品。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65B 9/00 - 9/24 B65B 51/00 - 51/32

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ヒートシール可能な帯材から袋を製造しか
    つ充填し、かつ閉鎖する装置であって、帯材からホース
    （18）を形成する手段と充填装置と横ヒートシール装置
    とを有し、該横ヒートシール装置が前記ホース（18）の
    互いに向き合った側に配置された、環状に運動可能な少
    なくとも２つの横ヒートシールジョー（１）を有してい
    る形式のものにおいて、各横ヒートシールジョー（１）
    が２つの平行リンク装置（3,4）と結合された保持体
    （２）に支承されており、前記平行リンク装置（3,4）
    が前記ホース（18）の中心線（５）に対して直角に配置
    された互いに平行な軸（6,7）を中心として、４節リン
    ク機構を構成しており、環状に移動可能な横ヒートシー
    ルジョー（１）の運動路（２）、ひいてはヒートシール
    距離（21）が平行リンク装置（3,4）のリンク長さ
    （ｒ）、前記中心線（５）に対する前記軸（6,7）の間
    隔（22）、横ヒートシールジョー（１）のヒートシール
    面（19）と平行リンク装置（3,4）における横ヒートシ
    ールジョー（１）の連結点（16,17）との間の間隔（4
    5）及び／又は前記軸（6,7）の間隔の変化によって変化
    可能であることを特徴とする、ヒートシール可能な帯材
    から袋を製造しかつ充填しかつ閉鎖する装置。
  2. 【請求項２】横ヒートシールジョー（１）が保持体
    （２）に移動可能に支承されている、請求項１記載の装
    置。
  3. 【請求項３】保持体（２）がヒートシール過程に際して
    ホースの中心線と横ヒートシールジョー（１）とによっ
    て規定された中心平面に対して平行に配置されたプレー
    トから構成されている、請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】横ヒートシールジョー（１）が保持体
    （２）に対して垂直に移動可能でかつ中心平面（８）に
    向かってバイアスが横ヒートシールジョー（１）にかけ
    られている、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】横ヒートシールジョー（１）が保持体
    （２）のほぼ中央に支承されており、横ヒートシールジ
    ョー（１）の両側にこれに対して平行に閉鎖及び掻取り
    部材（9,10）が保持体（２）に配置されている、請求項
    １から４までのいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】閉鎖及び掻取り部材（9,10）が保持体
    （２）に対して垂直に移動可能でかつ中心平面（８）に
    向かってこれにバイアスがかけられている、請求項５記
    載の装置。
  7. 【請求項７】保持体（２）が上方の平行リンク装置
    （３）に支承され、上方の平行リンク装置（３）が結合
    リンク（11）を介して下方の平行リンク装置（４）と結
    合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載
    の装置。
  8. 【請求項８】保持体（２）の両側にそれぞれ１つの平行
    リンク装置（3,4）が設けられている、請求項１から７
    までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】平行リンク装置（3,4）が軸（6,7）にクラ
    ンク又はクランク円板（12,13）を介して支承されてい
    る、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】クランク又はクランク円板（12,13）が
    共通の駆動軸（14）と駆動結合されている、請求項９記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】上方の平行リンク装置（３）のクランク
    又はクランク円板（12）が駆動軸（14）及び下方の平行
    リンク装置（４）のクランク円板（13）と駆動結合され
    ている、請求項９記載の装置。
  12. 【請求項１２】クランク円板（12,13）が同じ角速度で
    駆動される、請求項９から11までのいずれか１項記載の
    装置。
  13. 【請求項１３】横ヒートシール装置の後ろに平底形成ス
    テーションが配置されている、請求項１から12までのい
    ずれか１項記載の装置。
  14. 【請求項１４】各横ヒートシールジョーが圧着圧を検出
    するために測定装置（46,47）を介して保持体（２）に
    支えられている、請求項１から13までのいずれか１項記
    載の装置。
  15. 【請求項１５】保持体（２）に対する各横ヒートシール
    ジョー（１）の間隔が調節装置（48）を介して調節可能
    である、請求項14記載の装置。
  16. 【請求項１６】横ヒートシールジョー（１）がヒートシ
    ール圧に関連して調節可能である、請求項15記載の装
    置。
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