JP3964005B2 - 自動テープ接合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体食品または流動性食品包装用自動テープ接合（tape splicing)装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体食品または流動性食品を包装する技術分野においては、自動テープ接合装置が、供給ロールから巻出される包装材料ウェブの一方の長手方向縁部に封着されたテープを接合するのに使用されている。包装材料は、内側繊維層と外側熱可塑性層とを有するラミネートである。テープが付着された包装材料ウェブの第１の長手方向縁部が、チューブを形成するために、複数の案内ローラによって包装材料ウェブの反対側の長手方向縁部に対し連続的に接近せしめられる。次いで、テープが、包装材料ウェブによって画成されるチューブの反対側の長手方向縁部に対して液密態様を以て密封結合され、それにより長手方向に密封されたチューブを形成する。次いで、チューブに製品が充填され、そして、そのあと、一定間隔を以て横方向に圧縮されそして密封される。包装材料はその横方向密封領域において切断され、それにより、液体食料製品を封入して縦横両方向において密封された半成形液体封入包装体が得られる。半成形液体封入包装体は、例えば平行六面体または“ブリック”形の輪郭を有する包装品のごとき所望輪郭の包装品を提供するために既知手段によって成形され得る。上に説明したタイプの包装品を製造する既知機械には、イタリー国モデナ市ビア・デルフィニのテトラ・ブリク包装システム社によって製造されて市販されているＴＢＡ１９型の機械が含まれる。
【０００３】
上に説明した方式で製造した包装品の便利な開封方法を提供するために、既知包装機械は、しばしば、プル・タブ（引耳）ユニットとして知られる装置であって、包装材料ウェブに、成形されたとき包装体の頂壁すなわち最上壁を形成するであろうウェブの複数の部分において、一定間隔をもって開口を形成する装置を設置されている。これらの装置は、さらに、開口上にプル・タブ型の開封装置であってそれによって完成包装品のユーザーがプル・タブ開封装置を剥離するだけで開口を露出させて包装品から内容物を注出し得るものを取付けるための手段をも有する。既知のプル・タブユニットには、例えば、イタリー国モデナ市ビア・デルフィニのテトラ・ブリク包装システム社によって製造されるＰＴ１９型プル・タブユニットが含まれる。
【０００４】
紙ウェブ上の長手方向接合部を密封するため使用される熱可塑性テープは、複数のリールによって供給される。上に説明されたタイプの包装機械は、連続運転を行うものとして、または少なくとも長い運転サイクルによる中断しない運転を行うものとして設計されている。したがって、テープのリールは、最後には空になり、そして置換されなくてはならない。テープの空リールを置換するため包装機械全体を停める必要を回避するため、接合装置が案出された。接合装置は、空リールから出ていくテープの遠端部に、自動方式で、新テープが接合されることを可能にするものである。このタイプの既知自動接合装置には、包装機械に取付けられるタイプの装置と、プル・タブ装置に取付けられる装置とがある。通常、接合装置は、テープマガジンを構成する一連の在来のダンサーローラ間に配置されており、それにより、接合装置が空リールから出ていく使用し尽くされたテープの遠端部に対して新テープまたは予備テープの近端部の接合を実行するのに必要とされる時間に亙って、包装機械に定常運転を続けるのに十分な量のテープが供給され得る。
【０００５】
液体食品包装機械において使用されている既知のタイプの市販の接合装置は、当接ブロックと熱ブロックを有する。当接ブロックは、圧力面と、この圧力面に形成され真空給源に接続された複数の小孔とを有する。テープの満巻予備リールが、当接ブロックのすぐ隣に回転可能に取付けられており、そしてテープの近端部は、リールから引き出されて、当接ブロックの前面を横切ってテープ前進方向に引張られる。予備テープは、複数の小孔において真空によって当接面に保持される。同じ前進方向に主リールから引き出されたテープは、当接ブロックの前を通過する。主テープは、使用間、予備テープの端と圧力面からピンによって分離されている。ピンは当接ブロックに固定結合されていて、主テープの前進方向に対して圧力面の上流に配置されている。熱ブロックは、当接ブロックから一定の間隔をあけてその前方に配置されており、そして当接ブロックは、流体作動式シリンダに結合されており、したがってそれは熱ブロックと当接係合するように運動され得る。
【０００６】
主リールのテープが、使用間に、使い尽くされ、そしてテープの遠端部が空リールから出ていく時点を探知するため、在来のセンサ装置が使用される。この時点の探知とともに、センサは流体作動式ピストンを起動するための使用可能信号を発生し、したがって当接ブロックが動かされて熱ブロックと当接係合せしめられる。熱ブロックは、ばね押しされたテープロッキング装置を有する。ロッキング装置は、流体作動式ピストンの作動と同時に当接ブロックの固定ピンと係合し、それにより主テープの端部分をそれらの間に捕捉する。これと同時に、熱ブロックのばね押しされた部分が、当接ブロックの圧力面と係合し、それにより主テープの近端部を予備テープの端部に対し溶接する。テープロッキング装置の下、すなわち、テープ前進方向に関して圧力面の上流に配置されたナイフ装置が、かようにして形成された溶着部の上流における、主テープの好ましくない残存する端部分を切断する。
【０００７】
接合運転を行うため必要とされる全時間を通じて、テープは、接合装置の下流に位置する、すなわち、接合装置と包装機械との間に配置されている、在来の一連のダンサーローラの間から引張られる。接合運転が完了するとき、流体作動式ピストンは後退せしめられ、そして当接ブロックは、熱ブロックから離れ去るように動かされる。主テープの好ましくない切除端部分は、ピンとテープロッキング装置との間のそのロック位置から釈放され、そしてテープの接合部分は、ばね押しされた変位可能の熱ブロックと圧力面との間のそのロック位置から釈放される。包装機械によってテープに加えられる引張作用は、圧力面に形成された複数の小孔に及ぼされる真空の保持力に打ち勝ち、したがってテープは新リールから引き出される。新リールは、実際上、明らかにそのサイズに応じて、概ね１時間またはそれ以上持続し得るから、包装機械運転員は、作業スケジュールに従って最も好適な時刻にテープの新リールを機械に装填できる。
【０００８】
かようにして達成される接合は、接合された両テープが、互いに対して１８０度の角度を成す接合部を構成する。このことは、力がテープの長手方向範囲に対して平行の方向にテープに加えられるとき、直線力だけが接合部に対して作用し、接合部を引き剥がす傾向を発揮する横向きの力は接合部に対して全く作用しないことを意味する。
【０００９】
上述タイプの接合装置は、多くの観点から極めて有利であるが、それは全く欠点の無いものではない。特に、構造的に複雑であり、多くの可動部品を有し、比較的高価な真空装置および関連制御機構の存在を強制的に必要ならしめる。さらに、圧力面に設けられる複数の小孔には異物が詰まり易く、それにより予備テープの近端部の正しい保持を損なうとともに、保守管理の必要性が増す。
【００１０】
他の既知のテープ接合装置は、通常は一定の間隔をおいて位置される熱ブロックと当接ブロックとを有する。テープは、使用時、主リールから引き出されて、当接ブロックと熱ブロックとの間をテープ前進方向に通過する。一連のダンサーローラを介して送られるリール巻きの予備テープは、前進方向とは反対の方向に、当接ブロック上を通過せしめられ、そしてテープの近端部が、熱ブロックから遠く位置された当接ブロック面上に配置されたクランプ内に確保される。熱ブロックは、熱圧力面と、テープ前進方向に関し熱圧力面の上流に位置するナイフ装置と、２個のばね押しピンであって熱ブロックの表面から突出していて熱ブロックに形成された受座内に後退し得るピンとを有する。熱ブロックは、流体作動式ピストンに取付けられている。主リール上のテープが使用間すべて使い尽くされそしてテープの遠端部が空リールから出ていく時点を探知するために、在来形の複数のセンサ装置が使用される。この状態において、センサは、流体作動式ピストンを作動させるための使用可能信号を提供しそして熱ブロックが動かされて当接ブロックと当接係合せしめられる。ピンは熱ブロックに形成されたそれらの受座内に後退し、そして熱圧力面は当接ブロックと係合し、それらの間に主テープと予備テープとを部分的に捕捉する。それと同時に、熱ブロックと結合しているナイフは、当接ブロックに形成された受座に入って、テープ前進方向に関して熱圧力面の上流における位置で、予備テープと主テープの不要な端部分をともに切断する。流体作動式ピストンを後退させるとともに、熱ブロックは当接ブロックから離れ去るように運動し、そして互いに接合された予備テープの近端部と主テープの遠端部とが釈放される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
後者のタイプの接合装置は、多くの観点から極めて有利であるが、それは全く欠点のないものではない。特に、このようにして得られた接合は、接合されたテープが互いに対して零度（０゜）の角度を成すような接合接合部を構成する。このことは、テープの長手方向延在方向に対し平行な方向に力がテープに加えられるとき、接合接合部を引き剥がす傾向を発揮する横向きの力が、接合部に及ぼされることを意味する。テープの接合に失敗したときは、新しい接合が行われる間、包装機械の運転を停めなくてはならず、したがって生産量が失われる。
【００１２】
したがって、一般的に当業界においては、液体食品または流動性食品の包装機械のための自動テープ接合装置であって、先行技術による接合装置の使用時に遭遇する諸欠点を克服し得るものの提供が要望されている。
【００１３】
本発明の一目的は、したがって、接合されたテープが、互いに対して１８０度の角度を成すような接合を可能にする接合装置を提供することである。これは、テープの長手方向範囲に対し平行な方向に力がテープに加えられるとき、直線力のみが接合部に作用し、接合部を引き剥がす傾向を発揮するような横方向の力は、接合部に全く作用しないことを意味する。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、現在入手し得る接合装置より構造的に簡単であり、最少限の可動部品を有するにすぎず、運転において信頼性があり、かつ保守管理の必要性が極めて低い接合装置を提供することである。
【００１５】
加えて、本発明のさらなる目的は、経済的に有利でありかつ製造が簡単である接合装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記諸目的ならびに以下明らかになるであろうその他の目的に鑑みて、液体食品または流動性食品包装機械における長手方向シールテープのための自動接合装置であって、第１と第２の熱可塑性テープの一部分を互いに重ね合わせて第１と第２のテープを溶着面において互いに接着するため熱と圧力とを加えるため互いに当接係合するように運動できる当接ブロックと加熱ブロックと、第１の熱可塑性テープを切断するため溶着面に移動できるように一方のブロックに結合されたカッタと、第２の熱可塑性テープを当接ブロック上の適所に保持するためのラッチ機構とを有する装置において、カッタの移動と同時にラッチ機構から第２の熱可塑性テープを釈放するため加熱ブロックに結合された釈放手段をさらに有することを特徴とする自動接合装置が提供される。
【００１７】
本発明による接合装置の好ましいいくつかの実施例が、前掲従属請求項に記載されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図４は、本発明による液体食品または流動性食品包装機械で用いる長手方向シールテープのための自動接合装置１を図示する。接合装置１は、当接ブロック１５および加熱ブロック１６を有する。当接ブロック１５は、加熱ブロック１６に面する当接面１７、および当接面１７に形成された受座１８を有する。ばね押しされたラッチ機構１９が、当接ブロック１５に対し、または包装機械の当接ブロック１５に隣接する固定部分に対し結合されている。ラッチ機構１９は、完成された接合（スプライス）に対し自由予備テープの長さを減らすように配置されることが有利である。使用時、予備テープ８は、当接面１７を横断するよう通過せしめられ、そして予備テープ８の近端は、ラッチ装置機構の下を通過せしめられる。
【００１９】
加熱ブロック１６には、ばね押しされた２つのピン２１、２２が結合されており、これらピン２１、２２は加熱ブロック１６の表面から垂直に突出して当接ブロック１５に向かって延びている。図３に示されるように、ピン２１、２２は、おのおの、当接部２３ａを画成する受座２３内に受容されており、ピンの頭部２４は、当接部２３に対して当接係合関係を保って係合している。ばね２５がピンの頭部２４を、受座２３によって画成された当接部２３ａと当接係合するように偏圧する。後退可能のばね押しピンを加熱ブロック１６内に保持するために、任意のその他の好適な手段を使用し得ることは自明である。ナイフまたはカッタ２７が、ピン２１と２２の間で、当接ブロック１５内に形成された受座１８に対向して、加熱ブロック１６に結合されている。圧力面２９を有する加熱圧力部材２８が、カッタ２７に近接して加熱ブロック１６に取付けられている。加熱圧力部材２８は、電気抵抗ヒータ３０によって加熱されているが、任意のその他の好適な加熱手段も使用され得ることは明らかである。加熱ブロック１６は、１５０゜Ｃから２３０゜Ｃの間の温度にまでで加熱されることが好ましく、そして１９０゜Ｃ台の温度にまで加熱されることが最も好ましい。
【００２０】
本発明によれば、ラッチ機構１９は、テープ変位ピン３２を支持するばね偏圧腕３１を有する。ばね偏圧腕３１は、テープ変位ピン３２が、当接ブロック１５に形成された受座１８内に、予備テープ８を保持するように偏圧されている。釈放部材４０が加熱ブロック１６に結合されており、そして板ばね４１を有する。板ばね４１は、テープ変位ピン３２と釈放可能に係合するため、横方向に変位可能のフック状部材４２を構成するように形成されている。
【００２１】
接合装置１は、次の方式で板ブラケット３６上に取付けられる。当接ブロック１５が、板ブラケット３６に固定される。加熱ブロック１６は、それに案内棒３７を固定結合され、そして支持ブロック３８が板ブラケット３６に結合され、案内棒３７を摺動可能に受容する。さらに、加熱ブロック１６は、流体作動されるピストン４０の軸３９に結合される。ピストン４０は、好ましくは、圧縮空気ピストンであり、枢動結合手段４０ａによって好適な支持部材にジャーナル支持される端部を、軸３９とは反対の位置に有する。
【００２２】
本発明による接合装置の運転は、次の通りである。
【００２３】
図１から図４までを参照すると、矢印６によって示される前進方向に包装機械によって作動の間引張られている主テープ７が図示されている。予備テープ８は、前進方向６に当接ブロック１５の前部を越えて通過せしめられ、そして予備テープ８の近端部８ａが、ばね押しされたラッチ機構１９の下に締付けられていることが認められるであろう。
【００２４】
圧縮空気ピストン４０の作動は、主テープ７の遠端部が、空の主テープリールから出ていくのを探知する在来センサ装置によって提供される信号によって可能にされる。これによって、圧縮空気ピストン４０が始動し、そして軸３９がピストン４０から押し出される。したがって、軸３９は、加熱ブロック１６と案内棒３７とを、支持ブロック３８に関して、当接ブロック１５に向かって延びる方向に、すなわち矢印４２の方向に、推進する。当接ブロック１５の凹所すなわち受座１８内の予備テープ８を保持するテープ変位ピン３２は、板ばね４１によって構成されたフック状部材４２によって係合される。ばね押しされたピン２１、２２は、主テープ７に対して当接し、それによって、当接ブロック１５の当接面１７に対して主テープ７と予備テープ８をともにロッキングする。
【００２５】
この位置において、後退可能のばね押しされたピン２１、２２は、それぞれの受座２３内に後退せしめられ、加熱ブロック１６の圧力面２９は、当接面１７と係合しており、それにより、それらの間に捕捉された主テープ７の部分と予備テープ８の部分とに熱と圧力とを供給し、かくして当接面１７に一致する溶着面、すなわち、圧縮されかつ加熱されたテープ７、８を含む平面、においてそれらを一緒に溶着する。それと同時に、カッタ２７が受座１８内に入って主テープ７を切断する。予備テープ８は、テープ変位ピン３２によって溶接面から遠ざかるように横方向に変位せしめられそしてカッタ２７から離れた位置に保持される。
【００２６】
新たに接合されたテープの釈放は、流体作動ピストン４０の運動を逆転させ、それによって、軸３９を後退させ、そして加熱ブロック１６と案内棒３７とを支持ブロック３８に関して矢印４３の示す方向に摺動させて当接ブロックから遠ざかるように延伸することによって達成される。この状態において、図３に示すように、テープ変位ピン３２はフック状部材４２と係合していて、接合されたテープの釈放を可能にする。
【００２７】
その後、空のテープリールは、一杯にテープが巻かれた新テープリールと交換され、その近端部は、接合テープによって規定される前進方向にテープ変位部材と当接ブロックとの間で当接ブロック面上を引張られる。次いで、新テープの近端部は、ばね押しされたラッチ機構１９に保持されて、新しい接合の形成のため待機する。
【００２８】
以上説明された本発明は、先行技術による接合装置の使用時に遭遇する諸欠点を克服する。特に、当接ブロック１５は、予備テープ８が主テープ７によって規定される前進方向に当接ブロック１５上を延びるように構成されているから、接合装置は、接合された両テープが互いに対し１８０度の角度を成す形式の接合部を形成する。このことは、力がテープの長手方向範囲に対して平行の方向にテープに加えられるとき、直線力のみが接合部に対し働き、一方、接合部を引き剥がす傾向のある横方向力は全く働らかないことを意味する。
【００２９】
さらに、本発明による接合装置は、その作動において構造的に信頼でき、そして保守点検の必要性が極めて低く、かつ経済的に有利であり、製造が簡単である。
【００３０】
以上において説明された本発明は、前掲請求項の範囲から逸脱することなしに修正されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接合装置の上面図であって、準備したテープが接合のため待機している非運転状態における接合装置を示す図面。
【図２】図１の接合装置の上面図であって、２つのテープを一緒に接合するための運転間における接合装置と、ラッチ機構から第２のテープを釈放する釈放部材とを示す図面。
【図３】図１と図２の接合装置の上面図であって、接合運転の遂行後における接合装置を、稼働間において新たに接合されたテープとともに示している図面。
【図４】ラッチ機構を釈放するため切断部材と同時に運動するように配置された釈放部材の拡大詳細図。
【符号の説明】
１ 接合装置
７ 主テープ
８ 予備テープ
１５ 当接ブロック
１６ 加熱ブロック
１７ 当接面
１８ 受座
１９ ラッチ機構
２１ ピン
２２ ピン
２７ カッタ
２８ 加熱圧力部材
３０ 電気抵抗ヒータ
３１ ばね偏圧腕
３６ 板ブラケット
３７ 案内棒
３８ 支持ブロック
３９ 軸
４０ 流体作動ピストン
４１ 板ばね
４２ フック状部材

Claims (5)

1. 液体食品または流動性食品包装機械における長手方向シールテープのための自動接合装置であって、第１と第２の熱可塑性テープの一部分を互いに重ね合わせて前記第１と第２のテープを溶着面において互いに接着するため熱と圧力とを加えるため互いに当接係合するように運動できる当接ブロックと加熱ブロックと、前記第１の熱可塑性テープを切断するため前記溶着面に移動できるように一方の前記ブロックに結合されたカッタと、前記第２の熱可塑性テープを前記当接ブロック上の適所に保持するためのラッチ機構とを有する装置において、該装置が前記カッタの移動と同時に前記ラッチ機構から前記第２の熱塑性テープを釈放するために前記加熱ブロックに結合された釈放部材を有し、該釈放部材が、その長手方向延在方向に対して横方向に変位可能になっていることを特徴とする自動接合装置。
2. 請求項１に記載の自動接合装置において、前記当接ブロックが、前記ラッチ機構の少なくとも一部分と前記カッタの少なくとも一部分とを収容するための受座を画成していることを特徴とする自動接合装置。
3. 請求項２に記載の自動接合装置において、前記当接ブロックが、固定ブロックであり、さらに前記加熱ブロックを前記当接ブロックに向かって前記釈放部材の長手方向延在方向に対し実質的に平行の方向に移動させるための流体作動式シリンダを有することとを特徴とする自動接合装置。
4. 請求項１に記載の自動接合装置において、前記ラッチ機構が、接合されるべき前記第２の熱可塑性テープを、前記当接ブロックに形成された凹み内に保持するため該凹み内に収容できる少なくとも１つのピンを有することと、前記釈放部材が前記ピンと係合するための少なくとも１つのフック状部材を有することとを特徴とする自動接合装置。
5. 請求項２に記載の自動接合装置において、前記当接ブロックに形成された前記受座が、前記カッタと対向して位置されていることを特徴とする自動接合装置。

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