JP4261972B2

JP4261972B2 - Sealing device for vertical multi-row automatic filling and packaging machine

Info

Publication number: JP4261972B2
Application number: JP2003123716A
Authority: JP
Inventors: 大樹小松尾
Original assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Current assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004323090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の包装体を連続的にシール成形することができる縦型多列自動充填包装機に関するものであって、特に多数の小袋を連続的にシール成形することを可能にした縦型多列自動充填包装機用シール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の縦型多列自動充填包装機は、例えば、特許文献１に見られるように多列状態に送られて来る筒型包材をヒータを内蔵した縦シーラと横シーラでそれぞれヒートシールして、多数の包装体を連続的にシール成形しているが、これ等縦シーラと横シーラを用いた包装機に付いては、縦シールと横シールの面積が広くなって包装体の全体が大きくなるため、脱酸素剤等を収容する小袋の成形には不向きである。
【０００３】
そこで、例えば特許文献２及び３に見られるような超音波振動を起こすホーンと、このホーンの超音波振動を受けるアンビル（受台）とから成る超音波シール装置を用いて、上記小袋をシール成形することが考えられた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７２５１１号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１２１０４０号公報
【特許文献３】
特開平６−２９７６０８号公報
【０００５】
この種の超音波シール装置は、周波数が２０ＫＨｚ以上の超音波エネルギーを機械的振動エネルギーに変換して、ホーンと呼ばれる共鳴体から超音波振動をシール部に伝え、境界面や応力の集中したところに強力な摩擦熱を発生させて熱溶融し、加圧することによりシールするものである。
【０００６】
振動の振幅はおよそ５０〜１００μ程度であり、その振動は毎秒２〜３万回で非常に短時間で発熱する。シール部の内部で発熱するので均一加熱ができ、異種材質のシールもできる。溶着表面は超音波振動するので溶着界面に存在する塵や内容物（液、粉など）を散逸させながら溶着できる。
【０００７】
そして、シール部の面積を小さくすることができ（シール部を線状にすることができ）、その部分をカットすることもできる。よって、包材の節約、カット機の省略をすることができるため、小袋のシール成形に適しているという最大の利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波シール装置はホーンとアンビルの間に包材を挟持して溶着するため、包装体の表裏の包材を溶着する横シールとその切断には利用できても、筒型にフォーミングした包材を封筒状（筒状）に縦シールする縦シーラとして使用することができず、従って、縦シールをシール部の面積が大きい縦ヒートシーラでシール成形する必要があって、小袋の成形には限界があった。
【０００９】
また、上記特許文献１に記載の縦型多列自動充填包装機では、横シーラで横シールを終えた後、横シールした状態のまま横シーラを袋の長さ分だけ降下して各筒状包材を略鉛直下方に引き出しているが、上記超音波シール装置を構成するホーンとアンビルのみでは、各筒状包材を確実に引き出せない問題がある。更に、略鉛直下方への引き出しを終えて横シーラによる挟持を解くと、包材自体の伸び縮み（バックラッシュ）が発生するため、カッターによるカットラインに誤差が生じて、袋長さにバラツキが発生する問題もあった。
【００１０】
従って本発明の技術的課題は、縦シールと横シールの面積を小さくした小袋のシール成形を可能にすると共に、包材自体のバックラッシュを最小限に抑えて、袋長さのバラツキを可及的に少なくできるように工夫した縦型多列自動充填包装機用シール装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の技術的課題を解決するために本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置では、前記請求項１に記載の如く、巻取ロールより繰り出した幅の広いシート状の包材フイルムを複数条の包装フイルムにスリットする工程と、スリットされた複数条の包装フイルムをそれぞれ筒状包材にフォーミングする工程と、これ等フォーミングされた筒状包材を縦シーラと横シーラによってそれぞれ筒状包材にシール成形する工程と、これ等各筒状袋体の内部に充填装置を用いて被包装材料を充填する工程と、各筒状袋体の開いた口を横シールする工程と、各筒状袋体の横シールの中央部分を切断して包装体を切り離す工程を、連続的に繰り返して行うように構成した縦型多列自動充填包装機に於いて、上記の縦シールをインパルス通電により発熱する導電性発熱線を用いたインパルスシーラによって行い、上記の横シールと切断を超音波振動するホーンとアンビルから成る超音波シール装置を用いて行うように構成すると共に、
上記インパルスシーラの上下の長さを、シール成形される包装体の複数個分に相当する長さに構成し、このインパルスシーラの下側部には、ホーンとアンビルからなる超音波シール装置と、複数本の筒状袋体を挟持して略鉛直下方に引き出すクランプを備えた作動フレームを設けて、上記インパルスシーラによる縦シールが行われる度に、クランプが各筒状袋体を縦シール１回分の長さだけ略鉛直下方へ引き出す工程と、この引き出した各筒状袋体に対する上記超音波シール装置による横シールと切断を、超音波シール装置を移動させながら複数回行って複数個の包装体をシール成形する工程を行うように制御作動せしめると共に、上記超音波シール装置が横シールと切断を行っている間、上記の縦シーラがシール用の通電をＯＦＦにした状態で各筒状包材を押さえ続けるように制御作動せしめることを特徴としている。
【００１２】
（２）また、本発明の請求項２に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置では、前記インパルスシーラの上下の長さを、シール成形される包装体の複数個分に相当する長さに構成し、このインパルスシーラの下側部には、ホーンとアンビルからなる超音波シール装置と、複数本の筒状袋体を挟持して略鉛直下方に引き出すクランプを備えた作動フレームを設けて、上記インパルスシーラによる縦シールが行われる度に、クランプが各筒状袋体を一袋分だけ略鉛直下方へ引き出す工程と、上記超音波シール装置が上記引き出した各筒状袋体に対して横シールと切断とを行うシール工程を、上記縦シール１回の長さの分だけ複数回繰り返して行って、複数個の包装体をシール成形するように制御作動せしめると共に、上記超音波シール装置が横シールと切断を行っている間、上記の縦シーラがシール用の通電をＯＦＦにした状態で各筒状包材を押さえ続けるように制御作動することを特徴としている。
【００１３】
前記（１）と（２）で述べた各手段によれば、縦シールと横シールを、いずれもシール部の面積が小さいインパルスシーラと超音波シール装置を用いて行うため、寸法が小さい小袋の自動包装を可能にする。
【００１４】
更に、前記（１）と（２）で述べた各手段によれば、ホーンとアンビルから成る超音波シール装置を用いて各筒状袋体に対して横シールと切断（溶断）を行っている間、通電をＯＦＦにした縦シーラが筒状袋体を押さえ続けるため、包材自体のバックラッシュを防止して、袋長さのバラツキを抑えることを可能にする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る縦型多列自動充填包装機用シール装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施した多列自動充填包装機を示す側面図、図２は同正面図であって、多列自動充填包装機１は、本体フレーム１Ｆを備えている。この本体フレーム１Ｆの上部には、被包装材料を収容するホッパ２が設けられている。ホッパ２の下部には、ホッパ２から供給される被包装材料を、下方に向けて多列に並設された例えば１０本の供給パイプ３に振り分けて供給する定量供給装置２Ａが設けられている。
【００１６】
供給パイプ３の下端部には、後述するスリット手段によって複数条にスリットされた包装フィルムを筒状にするフォーミング手段としてのフォーマー５が設けられている。各フォーマー５はホルダー６に並べて取り付けられている。フォーマー５の下方には、縦シーラとしてのインパルスシーラ７が設けられている。そして、このインパルスシーラ７の下方には、横シーラとしての超音波シール装置８と、クランプ３０１を搭載した作動フレーム１０１が設けられている。作動フレーム１０１の下方には、超音波シール装置８によって横シールと同時にカット（溶断）された包装体１３（図９、図１０参照）を排出するためのガイド９と排出装置１０が設けられている。
【００１７】
縦シーラとしてのインパルスシーラ７は、図４、図５に見られるように縦長に形成した縦シーラ台７０１と、縦シーラ台７０１の面に縦方向に張設したインパルス通電により発熱する導電性発熱線７１０と、各筒状包材ＦＡの通路、具体的には、前記各供給パイプ３の下端部４を挟んでその反対側に設けた押え部材としての押え板７０２とによって構成されている。
【００１８】
縦シーラ台７０１と押え板７０２は図１に示したエアーシリンダ７Ｈから成る駆動手段によって相対的に接離作動して、上記導電性発熱線１０の熱によって筒状にフォーミングされた筒状包材Ｆ’の重なった側縁同士を縦シールする。インパルスシーラ７による縦シールの長さは、上記包装体１３の数個分に相当する長さに成っている。
【００１９】
本体フレーム１Ｆの正面左側には操作パネルボックス１１が設けられ、この操作パネルボックス１１には多列自動包装機１の駆動系を電気制御するためのＣＰUが内蔵されている。また、操作パネルボックス１１の上部には、作動異常時に点灯するパトライト１２が設けられ、更に、操作パネルボックス１１の前面にはモニター画面７０が取り付けられている。
【００２０】
図３において、符号ＦＨは幅の広いシート状の包材フイルムが巻き取られている巻取りロールで、本体フレーム１Ｆの側部に回動可能にかつ着脱可能に軸支されている。巻取りロールＦＨから繰り出された包材フイルムＦは、ガイドロール、テンションロールに掛け渡されて、スリッターＦＸに導かれている。このスリッターＦＸは、包材フイルムＦを繰り出し方向に沿って複数条の包装フィルムＦ’にスリットする。
【００２１】
スリッターＦＸは、複数のカッター刃５１・・・を備えた上ローラ５２と、この上ローラとともに転動する下ローラ５３とから構成されている。スリッターＦＸによってスリットされた各包装フィルムＦ’は２本のガイドロール５４、５５に掛け渡された後、フォーマー５に導かれる。各包装フィルムＦ’は作動フレーム１０１の往復上下動によって引き出されるようになっている。なお、この往復上下動については後述する。
【００２２】
スリッターＦＸによってスリットされた包装フィルムＦ’は、フォーマー５によって筒状包材ＦＡとされ、縦シーラとしてのインパルスシーラ７と、横シーラとしての超音波シール装置８とによって筒状袋体とされる。そして、各包装フィルムＦ’からなる筒状袋体内に供給パイプ３及び先端部４を通して被包装材料が充填される。被包装材料が充填された後、超音波シール装置８によって前記袋上開口が横シールされるとともにカット（溶断）されて複数個の包装体１３・・・に分離され、排出装置１０によって排出される。
【００２３】
超音波シール装置８は、図６に示すように、装置全体がフレーム１０１にビルトインされている。フレーム１０１の側面視上側半分には、超音波発振器から発生される電気的エネルギーを機械的振動エネルギーに変換する共鳴体であるホーン２０３と、このホーン２０３とに対向する位置に前記超音波振動を受けるアンビル２０２とが一定間隔をあけて取り付けられている。ホーン２０３とアンビル２０２とが対向する部位はそれぞれ直線形状とされている。
【００２４】
ホーン２０３とアンビル２０２とは、エアシリンダ２０５、２０４によって互いに略水平面に沿って離接できるようになっている。エアシリンダ２０５，２０４はともに第一駆動手段として作動フレーム１０１に取り付けられている。
【００２５】
作動フレーム１０１の側面視下側半分には、ホーン２０３とアンビル２０２とに挟持される複数本の筒状包材ＦＡを略鉛直下方に引き出すクランプ３０１が、図６或いは図４に示すようにホーン２０３及びアンビル２０２よりも下方に位置するように作動フレーム１０１に取り付けられている。
【００２６】
クランプ３０１は、図８に示すように一対のクランプ片３０２、３０３から構成されている。クランプ片３０２、３０３の互いの対向部は複数本の筒状包材Ｆ’の全て（例えば１０本）を挟持可能な長さの直線形状とされている。尚、上記一対のクランプ片３０２，３０３を例えば図５に示すようにホーン２０３、アンビル２０２の上側に位置するように作動フレーム１０１に取付けてもよく、その選択は任意である。
【００２７】
作動フレーム１０１には、クランプ片３０２、３０３同士が互いに略水平面に沿って離接するするための第二駆動手段としてのエアシリンダ３０４が取り付けられている。作動フレーム１０１は、本体フレーム１Ｆに対して図１に示したモータ８Ｘ及び図示省略の駆動ベルトや駆動チェーン、駆動ラック、或いは、シリンダー等から成る上下駆動用の第三駆動手段によって、一定の運転間隔で上下動するようになっている。
【００２８】
更に、前記請求項１に記載の本発明では、作動フレーム１０１は図９に示すような一連の上下動を繰返す。すなわち、
（１）ホーン２０３、アンビル２０２が開状態、クランプ片３０２，３０３が開状態の停止状態、縦シーラ台７０１と押え板７０２が閉じた状態で、インパルスシーラ７が通電によって縦シールを行っている状態（原点）から、まず、
（２）クランプ片３０２，３０３が閉じて被包装材料が充填された筒状包材ＦＡを挟持する閉状態となる。続いて、縦シーラ台７０１と押え板７０２が開き、ついで、
（３）その状態を維持して作動フレーム１０１がインパルスシーラ７による縦シールの長さ分（包装体数個分）だけ下降して、筒状包材ＦＡを略鉛直下方に引き出す。そして、下降が停止した位置で、
（４）クランプ３０１が筒状包材ＦＡの挟持を解く。この挟持を解いた位置、即ち、横シール及び切断の予定箇所がホーン２０３とアンビル２０２とによる１回目のシール位置となる。
（５）このシール位置まで、ホーン２０３、アンビル２０２が下降する。そして、
（６）ホーン２０３とアンビル２０２とが筒状包材ＦＡの上記横シール及び切断の１回目の予定箇所を挟持して、超音波シール及びカットを行う。
（７）超音波シール後、包装体１３を完全にカットするためにホーン２０３とアンビル２０２とが挟持状態のまま２〜５ｍｍほどさらに下降する。これにより包装体１３が分離（カット）される。なお、この工程（７）は、筒状包材ＦＡの材質にばらつきがあるときに有効な手段であるが、省略することもできる。
（８）包装体１３が分離された位置でホーン２０３とアンビル２０２との挟持状態が解かれて、１回目のシール作業を終了する。次いで、作動フレーム１０１を２回目のシール作業位置に上昇させ、上記（３）〜（８）の工程を行って２回目のシール作業を行い、これらの作業を引き出した筒状包材ＦＡの長さの分（縦シールの長さの分）だけ繰り返すが、但し、２回以降の上記各シール作業は、回を重ねる度に袋１個分ずつ順次上昇した位置にて行われる。この間、導電性発熱線７１０への通電をＯＦＦにした縦シーラ台７０１と押え板７０２、或いは、押え板７０２が筒状包材ＦＡを押さえて、包材のバックラッシュを防止する。
（９）そして、フレーム１０１が（１）の原点へ復帰する。以下、同じ上下動をＣＰＵに記憶されたプログラムに従って一定間隔で繰返す。
【００２９】
これに対して、前記請求項２に記載の本発明では、作動フレーム１０１は、図１０に示すような一連の上下動を繰返す。すなわち、
（１）ホーン２０３、アンビル２０２が開状態、クランプ片３０２，３０３が開状態の停止状態、縦シーラ台７０１と押え板７０２が閉じた状態で、インパルス縦シーラ７が通電によって縦シールを行っている状態（原点）から、まず、
（２）クランプ片３０２，３０３が閉じて被包装材料が充填された筒状包材ＦＡの横シール及び切断の予定箇所を挟持する閉状態となる。続いて、縦シーラ台７０１と押え板７０２が開き、ついで、
（３）その状態を維持して作動フレーム１０１が包装体１個の縦寸法（１ピッチ）だけ下降する。そして、下降が停止した位置で、
（４）クランプ３０１が筒状包材ＦＡの挟持を解く。この挟持を解いた位置、即ち、横シール及び切断の予定箇所がホーン２０３とアンビル２０２とによるシール位置となる。
（５）このシール位置まで、ホーン２０３、アンビル２０２が下降する。そして、
（６）ホーン２０３とアンビル２０２とが筒状包材ＦＡの上記横シール及び切断の予定箇所を挟持して、超音波シール及びカットを行う。
（７）超音波シール後、包装体１３を完全にカットするためにホーン２０３とアンビル２０２とが挟持状態のまま２〜５ｍｍほどさらに下降する。これにより包装体１３が分離（カット）される。なお、この工程（７）は、筒状包材ＦＡの材質にばらつきがあるときに有効な手段である点、省略することもできる点は、前述の如くである。
（８）包装体１３が分離された位置でホーン２０３とアンビル２０２との挟持状態が解かれて、１回目のシール作業を終了する。次いで、作動フレーム１０１を２回目のシール作業位置に上昇させ、上記（１）〜（８）の工程を行って２回目のシール作業を行い、これらの作業を上記インパルス縦シールを済ませた筒状包材ＦＡの長さの分だけ繰り返すことになるが、但し、上記（１）の工程時にはインパルスシーラ７への通電はＯＦＦとなる。また、クランプ片３０２，３０３が開いて筒状包材ＦＡへの挟持を解いている間は、縦シーラ台７０１及び押え板７０２による押さえ、或いは、押え板７０２による押さえが続いて、包材のバックラッシュが防止される。
（９）そして、作動フレーム１０１が（１）の原点へ復帰する。以下、同じ上下動をＣＰＵに記憶されたプログラムに従って一定間隔で繰返す。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置によれば、縦シールと横シールの面積を少なくして、脱酸素剤等のシール包装に適した極小の小袋を連続的にシール成形することができると共に、インパルスシーラによって長い寸法の縦シールを行った後に、超音波シール装置によって横シールと切断を繰り返し行って、複数個の包装体をシール成形するため、大量の小袋を高速でシール成形できる機能性と経済性を発揮できるものであって、包材のバックラッシュを防止して寸法のバラツキを可及的に少なくできるようにした点と相俟って、特に、小袋用の多列自動充填包装機に用いて洵に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるシール装置を実施した縦型多列自動充填包装機の側面図。
【図２】同正面図。
【図３】縦型多列自動充填機のスリッター部分を示した斜視図。
【図４】本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置に於ける各シーラとクランプの配置例を示した構成図。
【図５】同じく各シーラとクランプの他の配置例を示した構成図。
【図６】本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置の側面図。
【図７】本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置の平面図。
【図８】本発明に係わる縦型多列自動充填包装機用シール装置のクランプについての平面図。
【図９】本発明に係わるシール装置の作動状況を示す説明図。
【図１０】本発明に係わるシール装置の他の作動状況の例を示す説明図。
【符号の説明】
１縦型多列自動充填包装機
８超音波シール装置
１３包装体
１０１作動フレーム
２０２アンビル
２０３ホーン
２０４、２０５エアシリンダ（第一駆動手段）
３０１クランプ
３０２、３０３一対のクランプ片
３０４第二駆動手段
７インパルスシーラ
７０１縦シーラ台
７０２押え板
７１０導電性発熱線
８Ｘ第三駆動手段の駆動源であるモータ
Ｆ’ 包装フイルム
ＦＡ筒状包材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical multi-row automatic filling and packaging machine capable of continuously sealing and molding a large number of packages, and particularly a vertical type capable of continuously sealing and molding a large number of sachets. The present invention relates to a sealing device for a multi-row automatic filling and packaging machine.
[0002]
[Prior art]
A conventional vertical multi-row automatic filling and packaging machine, for example, as shown in Patent Document 1, heat-seals a cylindrical packaging material sent in a multi-row state with a vertical sealer and a horizontal sealer each incorporating a heater. A large number of packages are continuously sealed. However, when these vertical and horizontal sealers are used for packaging machines, the area of the vertical and horizontal seals is increased, resulting in a larger overall package. Therefore, it is not suitable for forming a small bag for containing an oxygen scavenger or the like.
[0003]
Therefore, for example, the sachet is sealed by using an ultrasonic sealing device including a horn that generates ultrasonic vibration as seen in Patent Documents 2 and 3, and an anvil (base) that receives the ultrasonic vibration of the horn. It was thought to do.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-272511 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-121040 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-297608
This type of ultrasonic sealing device converts ultrasonic energy with a frequency of 20 KHz or more into mechanical vibration energy, transmits ultrasonic vibration from a resonator called a horn to the seal, and concentrates the boundary surface and stress. A strong frictional heat is generated and melted by heat, and then sealed by pressurization.
[0006]
The amplitude of the vibration is about 50 to 100 μm, and the vibration generates heat in a very short time at 2 to 30,000 times per second. Since heat is generated inside the seal portion, uniform heating can be achieved, and seals of different materials can be made. Since the welding surface vibrates ultrasonically, it can be welded while dissipating dust and contents (liquid, powder, etc.) present at the welding interface.
[0007]
And the area of a seal part can be made small (a seal part can be made linear), and the part can also be cut. Therefore, since the packaging material can be saved and the cutting machine can be omitted, there is the greatest advantage that it is suitable for seal molding of a small bag.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the ultrasonic sealing device is welded by sandwiching the packaging material between the horn and the anvil, it is formed into a cylindrical shape even though it can be used for the horizontal seal and the cutting of the packaging material on the front and back of the package. It cannot be used as a vertical sealer that vertically seals the packaging material in an envelope shape (tubular shape). Therefore, it is necessary to seal the vertical seal with a vertical heat sealer with a large seal area. There was a limit.
[0009]
Further, in the vertical multi-row automatic filling and packaging machine described in Patent Document 1, after the horizontal seal is finished with the horizontal sealer, the horizontal sealer is lowered by the length of the bag while being horizontally sealed, and each cylindrical shape. Although the packaging material is pulled out substantially vertically downward, there is a problem that each tubular packaging material cannot be reliably pulled out only by the horn and the anvil constituting the ultrasonic sealing device. Furthermore, if the horizontal sealer is unwound after it has been pulled out substantially vertically downward, the packaging material itself will expand and contract (backlash), resulting in an error in the cutting line due to the cutter, and variations in the bag length. There were also problems that occurred.
[0010]
Therefore, the technical problem of the present invention is to enable seal molding of a sachet in which the area of the vertical seal and the horizontal seal is reduced, and to minimize the backlash of the packaging material itself, thereby enabling variation in the bag length. It is to provide a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine devised so that it can be reduced in number.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above technical problem, in the sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention, as described in the first aspect, a wide sheet shape fed out from a take-up roll is used. Slitting the wrapping film into a plurality of wrapping films, forming the slit wrapping film into a tubular wrapping material, and forming the formed tubular wrapping material with the vertical sealer and the horizontal A step of sealing and molding each cylindrical bag by a sealer, a step of filling a material to be packaged using a filling device inside each of these cylindrical bags, and a lateral seal of the opening of each cylindrical bag In the vertical multi-row automatic filling and packaging machine configured to continuously and repeatedly perform the step of cutting and the step of cutting the central portion of the horizontal seal of each cylindrical bag body and separating the package body, Impulse energization of the vertical seal It is performed by an impulse sealer using a conductive heating wire that generates heat, and is configured to perform the above horizontal sealing and cutting using an ultrasonic sealing device including an ultrasonically vibrating horn and anvil ,
The upper and lower lengths of the impulse sealer are configured to a length corresponding to a plurality of packages to be seal-molded, and an ultrasonic seal device composed of a horn and an anvil is formed on the lower side of the impulse sealer, An operation frame provided with a clamp that holds a plurality of cylindrical bag bodies and pulls out substantially vertically downward is provided, and each time the vertical seal is performed by the impulse sealer, the clamp removes each cylindrical bag body once for the vertical seal. A plurality of packaging bodies by performing a step of pulling out substantially vertically downward by the length of the length and lateral sealing and cutting by the ultrasonic sealing device with respect to each of the drawn cylindrical bag bodies a plurality of times while moving the ultrasonic sealing device. In such a state, the vertical sealer is turned off while the ultrasonic sealing device performs the horizontal sealing and cutting while the control operation is performed so as to perform the sealing molding process. It is characterized in that allowed to control operation to continue pressing the respective tubular packaging material in.
[0012]
( 2 ) Further, in the sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to claim 2 of the present invention , the vertical length of the impulse sealer is a length corresponding to a plurality of seal-molded packages. In the lower part of this impulse sealer, there is an operating frame equipped with an ultrasonic sealing device consisting of a horn and an anvil, and a clamp that holds a plurality of cylindrical bags and pulls them down substantially vertically. Each time the vertical seal is performed by the impulse sealer, the clamp pulls each cylindrical bag body substantially vertically downward, and the ultrasonic sealing device The horizontal sealing and cutting process is repeated a plurality of times for the length of the vertical seal, and a plurality of packages are controlled to be molded, and the ultrasonic seal is used. apparatus While performing lateral sealing and cutting, and wherein said vertical sealer to control operation to continue pressing the respective tubular packaging material in a state of OFF the energization of sealing.
[0013]
According to each means described in the above (1) and (2) , since the vertical seal and the horizontal seal are both performed using an impulse sealer and an ultrasonic seal device having a small area of the seal portion, Allows automatic packaging.
[0014]
Furthermore, according to each means described in the above (1) and (2), a lateral seal and cutting (melting) are performed on each cylindrical bag body using an ultrasonic sealing device comprising a horn and an anvil. In the meantime, since the vertical sealer that has been de-energized continues to hold down the cylindrical bag body, it is possible to prevent backlash of the packaging material itself and to suppress variations in bag length.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a multi-row automatic filling and packaging machine embodying the present invention, and FIG. 2 is a front view of the same. The multi-row automatic filling and packaging machine 1 includes a main body frame 1F. A hopper 2 that accommodates the material to be packaged is provided on the upper portion of the main body frame 1F. At the lower part of the hopper 2, there is provided a quantitative supply device 2 </ b> A that distributes and supplies the material to be packaged supplied from the hopper 2 to, for example, 10 supply pipes 3 arranged in parallel in a downward direction. .
[0016]
At the lower end portion of the supply pipe 3, a former 5 is provided as a forming means for forming a packaging film that is slit into a plurality of strips by slit means described later. Each former 5 is attached to the holder 6 side by side. Below the former 5, an impulse sealer 7 as a vertical sealer is provided. Under the impulse sealer 7, an ultrasonic sealing device 8 as a horizontal sealer and an operation frame 101 on which a clamp 301 is mounted are provided. Below the operation frame 101, a guide 9 and a discharge device 10 are provided for discharging the package 13 (see FIGS. 9 and 10) cut (fused) simultaneously with the horizontal seal by the ultrasonic sealing device 8. Yes.
[0017]
As shown in FIGS. 4 and 5, the impulse sealer 7 as a vertical sealer includes a vertical sealer base 701 formed in a vertically long shape and conductive heat generation that generates heat by impulse energization extending in the vertical direction on the surface of the vertical sealer base 701. It is comprised by the path | route of each line | wire 710 and each cylindrical packaging material FA, specifically, the pressing plate 702 as a pressing member provided in the other side across the lower end part 4 of each said supply pipe 3. As shown in FIG.
[0018]
The vertical sealer base 701 and the presser plate 702 are relatively contacted and separated by the driving means including the air cylinder 7H shown in FIG. 1, and are formed into a cylindrical shape by the heat of the conductive heating wire 10. The side edges where F ′ overlap are vertically sealed. The length of the vertical seal by the impulse sealer 7 is a length corresponding to several of the packaging bodies 13.
[0019]
An operation panel box 11 is provided on the front left side of the main body frame 1F. The operation panel box 11 incorporates a CPU for electrically controlling the drive system of the multi-row automatic packaging machine 1. In addition, a patrol light 12 that is turned on when the operation is abnormal is provided at the upper part of the operation panel box 11, and a monitor screen 70 is attached to the front surface of the operation panel box 11.
[0020]
In FIG. 3, reference numeral FH denotes a take-up roll around which a wide sheet-like packaging material film is taken up, and is pivotally supported on the side of the main body frame 1F so as to be detachable. The packaging material film F fed out from the take-up roll FH is stretched over a guide roll and a tension roll and guided to a slitter FX. The slitter FX slits the packaging material film F into a plurality of packaging films F ′ along the feeding direction.
[0021]
The slitter FX is comprised from the upper roller 52 provided with the some cutter blade 51 ..., and the lower roller 53 which rolls with this upper roller. Each packaging film F ′ slit by the slitter FX is passed over two guide rolls 54 and 55 and then guided to the former 5. Each packaging film F ′ is pulled out by reciprocating up and down movement of the operation frame 101. This reciprocating vertical movement will be described later.
[0022]
The packaging film F ′ slit by the slitter FX is made into a cylindrical packaging material FA by the former 5, and is made into a cylindrical bag body by an impulse sealer 7 as a vertical sealer and an ultrasonic sealing device 8 as a horizontal sealer. . And the to-be-packaged material is filled through the supply pipe 3 and the front-end | tip part 4 in the cylindrical bag body which consists of each packaging film F '. After the material to be packaged is filled, the opening on the bag is laterally sealed by the ultrasonic sealing device 8 and cut (fused) to be separated into a plurality of packaging bodies 13... And discharged by the discharge device 10. The
[0023]
As shown in FIG. 6, the ultrasonic sealing device 8 is built in the frame 101 as a whole. In the upper half of the frame 101 as viewed from the side, a horn 203 that is a resonance body that converts electrical energy generated from an ultrasonic oscillator into mechanical vibration energy, and the ultrasonic vibration is applied to a position facing the horn 203. A receiving anvil 202 is attached with a certain interval. The portions where the horn 203 and the anvil 202 are opposed to each other are linear.
[0024]
The horn 203 and the anvil 202 can be separated from each other along a substantially horizontal plane by air cylinders 205 and 204. The air cylinders 205 and 204 are both attached to the operation frame 101 as the first drive means.
[0025]
A clamp 301 for pulling out a plurality of tubular packaging materials FA sandwiched between the horn 203 and the anvil 202 substantially vertically downward is provided on the lower half of the operation frame 101 in a side view as shown in FIG. 6 or FIG. 203 and the anvil 202 are attached to the operation frame 101 so as to be positioned below.
[0026]
As shown in FIG. 8, the clamp 301 includes a pair of clamp pieces 302 and 303. The opposing portions of the clamp pieces 302 and 303 have a linear shape with a length capable of sandwiching all (for example, 10) of the plurality of cylindrical packaging materials F ′. The pair of clamp pieces 302 and 303 may be attached to the operation frame 101 so as to be positioned above the horn 203 and the anvil 202 as shown in FIG. 5, for example, and the selection thereof is arbitrary.
[0027]
An air cylinder 304 is attached to the operation frame 101 as second drive means for the clamp pieces 302 and 303 to come in contact with each other along a substantially horizontal plane. The operation frame 101 is operated at a constant speed by the motor 8X shown in FIG. 1 and the third driving means for vertical driving composed of a driving belt, a driving chain, a driving rack, or a cylinder, not shown, with respect to the main body frame 1F. It moves up and down at intervals.
[0028]
Further, in the present invention described in claim 1 , the operation frame 101 repeats a series of vertical movements as shown in FIG. That is,
(1) Impulse sealer 7 performs vertical sealing by energization while horn 203 and anvil 202 are in an open state, clamp pieces 302 and 303 are in a stopped state, and vertical sealer base 701 and presser plate 702 are closed. First, from the state (origin)
(2) The clamp pieces 302 and 303 are closed and the tubular packaging material FA filled with the packaging material is sandwiched. Subsequently, the vertical sealer base 701 and the presser plate 702 are opened, and then
(3) Maintaining this state, the operation frame 101 is lowered by the length of the vertical seal by the impulse sealer 7 (for several packages), and the tubular packaging material FA is pulled out substantially vertically downward. And at the position where the descent stops,
(4) The clamp 301 releases the tubular packaging material FA. The position where this clamping is released, that is, the place where the horizontal sealing and cutting are planned, becomes the first sealing position by the horn 203 and the anvil 202.
(5) The horn 203 and the anvil 202 descend to the sealing position. And
(6) The horn 203 and the anvil 202 sandwich the above-mentioned horizontal seal and cut first scheduled portion of the cylindrical packaging material FA, and perform ultrasonic sealing and cutting.
(7) After ultrasonic sealing, the horn 203 and the anvil 202 are further lowered by about 2 to 5 mm in order to completely cut the package 13. Thereby, the package 13 is separated (cut). This step (7) is an effective means when the material of the cylindrical packaging material FA has variations, but can be omitted.
(8) The sandwiched state between the horn 203 and the anvil 202 is released at the position where the package 13 is separated, and the first sealing operation is completed. Next, the operation frame 101 is raised to the second sealing work position, the steps (3) to (8) are performed, the second sealing work is performed, and the length of the cylindrical packaging material FA from which these works are drawn out. However, the above-described sealing operations after the second time are performed at a position where the bag is sequentially raised by one bag each time the operation is repeated. During this time, the vertical sealer base 701 and the presser plate 702 or the presser plate 702 that are deenergized to the conductive heating wire 710 press the cylindrical packaging material FA to prevent backlash of the packaging material.
(9) Then, the frame 101 returns to the origin of (1). Thereafter, the same up and down movement is repeated at regular intervals according to a program stored in the CPU.
[0029]
On the other hand, in the present invention described in claim 2 , the operation frame 101 repeats a series of vertical movements as shown in FIG. That is,
(1) When the horn 203 and the anvil 202 are in the open state, the clamp pieces 302 and 303 are in the stopped state, and the vertical sealer base 701 and the presser plate 702 are closed, the impulse vertical sealer 7 performs vertical sealing by energization. From the state (origin)
(2) The clamp pieces 302 and 303 are closed, and the tubular packaging material FA filled with the material to be packaged is in a closed state in which the horizontal seal and the planned cutting portion are sandwiched. Subsequently, the vertical sealer base 701 and the presser plate 702 are opened, and then
(3) Maintaining this state, the operating frame 101 is lowered by the vertical dimension (one pitch) of one package. And at the position where the descent stops,
(4) The clamp 301 releases the tubular packaging material FA. The position where this clamping is released, that is, the place where the horizontal sealing and cutting are planned becomes the sealing position by the horn 203 and the anvil 202.
(5) The horn 203 and the anvil 202 descend to the sealing position. And
(6) The horn 203 and the anvil 202 sandwich the above-mentioned horizontal seal and the planned cutting site of the tubular packaging material FA, and perform ultrasonic sealing and cutting.
(7) After ultrasonic sealing, the horn 203 and the anvil 202 are further lowered by about 2 to 5 mm in order to completely cut the package 13. Thereby, the package 13 is separated (cut). As described above, this step (7) is an effective means when there are variations in the material of the cylindrical packaging material FA and can be omitted.
(8) The sandwiched state between the horn 203 and the anvil 202 is released at the position where the package 13 is separated, and the first sealing operation is completed. Next, the actuating frame 101 is raised to the position of the second sealing operation, the steps (1) to (8) are performed, the second sealing operation is performed, and these operations are cylindrical with the impulse vertical sealing completed. This is repeated for the length of the packaging material FA. However, energization to the impulse sealer 7 is turned off during the process (1). In addition, while the clamp pieces 302 and 303 are opened and released from the cylindrical packaging material FA, pressing by the vertical sealer base 701 and the pressing plate 702 or pressing by the pressing plate 702 is continued. Backlash is prevented.
(9) Then, the operation frame 101 returns to the origin of (1). Thereafter, the same up and down movement is repeated at regular intervals according to a program stored in the CPU.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the sealing device for the vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention, the area of the vertical seal and the horizontal seal is reduced, and a very small sachet suitable for seal packaging such as an oxygen scavenger. In order to form a plurality of packages in a continuous manner, after performing a longitudinal seal with a long dimension with an impulse sealer, and repeatedly performing a transverse seal and cutting with an ultrasonic seal device, Combined with the fact that it can demonstrate the functionality and economy of high-capacity seal molding of a large number of sachets, preventing backlash of the packaging material and minimizing dimensional variations as much as possible. In particular, it is suitable for bags for use in a multi-row automatic filling and packaging machine for small bags.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a vertical multi-row automatic filling and packaging machine in which a sealing device according to the present invention is implemented.
FIG. 2 is a front view of the same.
FIG. 3 is a perspective view showing a slitter portion of a vertical multi-row automatic filling machine.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of arrangement of sealers and clamps in a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of the arrangement of each sealer and clamp.
FIG. 6 is a side view of a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a clamp of a sealing device for a vertical multi-row automatic filling and packaging machine according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing an operating state of the sealing device according to the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view showing another example of the operating state of the sealing device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical multi-row automatic filling and packaging machine 8 Ultrasonic sealing device 13 Packaging body 101 Operation frame 202 Anvil 203 Horn 204, 205 Air cylinder (first drive means)
301 Clamps 302 and 303 A pair of clamp pieces 304 Second drive means 7 Impulse sealer 701 Vertical sealer base 702 Presser plate 710 Conductive heating wire 8X Motor F ′ packaging film FA cylindrical packaging material as drive source of third drive means

Claims

巻取ロールより繰り出した幅の広いシート状の包材フイルムを複数条の包装フイルムにスリットする工程と、スリットされた複数条の包装フイルムをそれぞれ筒状包材にフォーミングする工程と、これ等フォーミングされた筒状包材を縦シーラと横シーラによってそれぞれ筒状包材にシール成形する工程と、これ等各筒状袋体の内部に充填装置を用いて被包装材料を充填する工程と、各筒状袋体の開いた口を横シールする工程と、各筒状袋体の横シールの中央部分を切断して包装体を切り離す工程を、連続的に繰り返して行うように構成した縦型多列自動充填包装機に於いて、
上記の縦シールをインパルス通電により発熱する導電性発熱線を用いたインパルスシーラによって行い、上記の横シールと切断を超音波振動するホーンとアンビルから成る超音波シール装置を用いて行うように構成すると共に、
上記インパルスシーラの上下の長さを、シール成形される包装体の複数個分に相当する長さに構成し、このインパルスシーラの下側部には、ホーンとアンビルからなる超音波シール装置と、複数本の筒状袋体を挟持して略鉛直下方に引き出すクランプを備えた作動フレームを設けて、上記インパルスシーラによる縦シールが行われる度に、クランプが各筒状袋体を縦シール１回分の長さだけ略鉛直下方へ引き出す工程と、この引き出した各筒状袋体に対する上記超音波シール装置による横シールと切断を、超音波シール装置を移動させながら複数回行って複数個の包装体をシール成形する工程を行うように制御作動せしめると共に、上記超音波シール装置が横シールと切断を行っている間、上記の縦シーラがシール用の通電をＯＦＦにした状態で各筒状包材を押さえ続けるように制御作動せしめることを特徴とする縦型多列自動充填包装機用シール装置。Forming a wide sheet-shaped packaging material film fed from a take-up roll into a plurality of packaging films, forming a plurality of slit packaging films into a cylindrical packaging material, and forming them. A step of sealing the formed cylindrical packaging material into a cylindrical packaging material by a vertical sealer and a horizontal sealer, a step of filling a material to be packaged using a filling device inside each of these cylindrical bag bodies, and A vertical multi-portion configured such that the step of horizontally sealing the open mouth of the cylindrical bag body and the step of cutting the central portion of the horizontal seal of each cylindrical bag body and separating the package body are repeated repeatedly. In row automatic filling and packaging machine,
Performed by an impulse sealer using the conductive heating line to heat by the impulse energizing the vertical seal described above, configured to perform using the horn and consists anvil ultrasonic sealing device ultrasonically vibrating cutting and transverse sealing of the With
The upper and lower lengths of the impulse sealer are configured to a length corresponding to a plurality of packages to be seal-molded, and an ultrasonic seal device composed of a horn and an anvil is formed on the lower side of the impulse sealer, An operation frame provided with a clamp that holds a plurality of cylindrical bag bodies and pulls out substantially vertically downward is provided, and each time the vertical seal is performed by the impulse sealer, the clamp removes each cylindrical bag body once for the vertical seal. A plurality of packaging bodies by performing a step of pulling out substantially vertically downward by the length of the length and lateral sealing and cutting by the ultrasonic sealing device with respect to each of the drawn cylindrical bag bodies a plurality of times while moving the ultrasonic sealing device. In such a state, the vertical sealer is turned off while the ultrasonic sealing device performs the horizontal sealing and cutting while the control operation is performed so as to perform the sealing molding process. In a vertical multi-row self-filling packaging machine sealing apparatus characterized by allowed to control operation to continue pressing the respective tubular packaging material.

巻取ロールより繰り出した幅の広いシート状の包材フイルムを複数条の包装フイルムにスリットする工程と、スリットされた複数条の包装フイルムをそれぞれ筒状包材にフォーミングする工程と、これ等フォーミングされた筒状包材を縦シーラと横シーラによってそれぞれ筒状包材にシール成形する工程と、これ等各筒状袋体の内部に充填装置を用いて被包装材料を充填する工程と、各筒状袋体の開いた口を横シールする工程と、各筒状袋体の横シールの中央部分を切断して包装体を切り離す工程を、連続的に繰り返して行うように構成した縦型多列自動充填包装機に於いて、
上記の縦シールをインパルス通電により発熱する導電性発熱線を用いたインパルスシーラによって行い、上記の横シールと切断を超音波振動するホーンとアンビルから成る超音波シール装置を用いて行うように構成すると共に、
上記インパルスシーラの上下の長さを、シール成形される包装体の複数個分に相当する長さに構成し、このインパルスシーラの下側部には、ホーンとアンビルからなる超音波シール装置と、複数本の筒状袋体を挟持して略鉛直下方に引き出すクランプを備えた作動フレームを設けて、上記インパスルシーラによる縦シールが行われる度に、クランプが各筒状袋体を一袋分だけ略鉛直下方へ引き出す工程と、上記超音波シール装置が上記引き出した各筒状袋体に対して横シールと切断とを行うシール工程を、上記縦シール１回の長さの分だけ複数回繰り返して行って、複数個の包装体をシール成形するように制御作動せしめると共に、上記超音波シール装置が横シールと切断を行っている間、上記の縦シーラがシール用の通電をＯＦＦにした状態で各筒状包材を押さえ続けるように制御作動することを特徴とする縦型多列自動充填包装機用シール装置。 Forming a wide sheet-shaped packaging material film fed from a take-up roll into a plurality of packaging films, forming a plurality of slit packaging films into a cylindrical packaging material, and forming them. A step of sealing the formed cylindrical packaging material into a cylindrical packaging material by a vertical sealer and a horizontal sealer, a step of filling a material to be packaged using a filling device inside each of these cylindrical bag bodies, and A vertical multi-portion configured such that the step of horizontally sealing the open mouth of the cylindrical bag body and the step of cutting the central portion of the horizontal seal of each cylindrical bag body and separating the package body are repeated repeatedly. In row automatic filling and packaging machine,
The above vertical sealing is performed by an impulse sealer using a conductive heating wire that generates heat by impulse energization, and the above horizontal sealing and cutting are performed using an ultrasonic sealing device composed of an ultrasonically vibrating horn and anvil. With
The upper and lower lengths of the impulse sealer are configured to a length corresponding to a plurality of packages to be seal-molded, and an ultrasonic seal device composed of a horn and an anvil is formed on the lower side of the impulse sealer, An operation frame provided with a clamp that holds a plurality of cylindrical bag bodies and pulls out substantially vertically downwards is provided, and each time the vertical seal is performed by the impulsive sealer, the clamp removes each cylindrical bag body by one bag. The process of drawing out substantially vertically downward and the sealing process in which the ultrasonic sealing device performs horizontal sealing and cutting on each cylindrical bag body pulled out are repeated a plurality of times for the length of one vertical seal. In such a state, the vertical sealer turns off the energization for sealing while the ultrasonic sealing device is performing horizontal sealing and cutting while performing the control operation so that a plurality of packages are sealed. In a vertical multi-row automatic filling and packaging machine seal device and controls operation to continue pressing the respective tubular packaging material.