JP3558694B2 - 包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は板状包装材料ウエブから液体充填容器を製造する包装機における液体充填容器の上下密封部の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
種々の液体を充填した使い捨ての液体充填容器を製造する包装機は公知である。図９はこの種の包装機の一構成例を示す図である。図示するように、包装機１は、板状包装材料ウエブ２を巻回したロール３を有している。該板状包装材ウエブ２は、例えば中心の紙の層と、アルミニウム箔の層と、ポリエチレン等の液密で熱可塑性の樹脂材料の外側層とからなっている。
【０００３】
ロール３から繰り出された板状包装材料ウエブ２は、幾つかの反転及び案内のローラ４を介して包装機１の上部に送られ、ここで本発明とは直接関係のない開口装置の装着、折目線の押印、殺菌等を行い、更に整合保持装置５、チューブ成形装置６を通って上下方向に液密継目を有する筒状包装材料ウエブ７となる。該筒状包装材料ウエブ７は下方へ連続的に移動される際、所望の液体内容物が充填され、図示しない密封用ジョーで上下を密封し、切断して液体充填容器１０を製造する。
【０００４】
上下の密封部を切断したばかりの液体充填容器１０は、図１０に示すように上下密封部はその両側の外部に突出した耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを有している。そのため液体充填容器１０を断面矩形上の６面体とするには、上下の耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを上方に折り曲げ、更に下部の耳部１０ｂ，１０ｂの外側層と液体充填容器１０の外側層を溶着すると共に、上部の耳部１０ａ，１０ａは更に液体充填容器１０の上部に折り曲げ外側層を互に溶着し、６面体の液体充填容器１０を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来上記のように液体充填容器１０の上下の耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを成形するのに従来は油圧プレス装置を用い、各耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを押圧して折り曲げ、成形していた。そのため油圧プレス装置が複雑となると共に、更に寸法精度の良い形の整った成形が出来にくいという欠点があった。
【０００６】
本発明は上述の簡単な構造で寸法精度がよく、液体充填容器の上下密封部を成形できる包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、板状包装材料ウエブを管状包装材料ウエブに成形し、下方に移動する際に所定の間隔で容器下端に相当する部分が密封切断し、該管状包装材料ウエブに液体内容物を充填し、容器上端に相当する部分を密封切断し、断面矩形状の液体充填容器を製造する包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置と、支持板が所定の間隔で立設され該支持板と支持板の間に前記矩形状の液体充填容器を装填して移送するコンベアと、上下密封部の耳部を上方に折り曲げ、更に上密封部の耳部を更に該容器側に折り曲げる上下密封部成形機構とを具備し、上下密封部成形機構は所定の間隔で対向して配置され上端がバネ材で揺動自在に支持された一対の押圧板と、該押圧板の上部に位置し上下動する押圧ヘッドと、該押圧ヘッドの両側に取り付けられ該押圧ヘッドの上下動に連動して上下動し前記押圧板を対向方向に離接させる一対の腕部材とを具備し、コンベアはその支持板が上下密封部成形機構の対向する押圧板の間を通るように配置され、該支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が該対向する押圧板の間に達したら、押圧ヘッドと連動して腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、該押圧ヘッドで該液体充填容器の頂部を押圧することを特徴とする。
【０００８】
また、上下密封部成形機構の一対の押圧板の対向面の中央両側近傍にはコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿される突起が設けられ、該一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、該突起が該孔に嵌挿され支持板１０１の揺動を規制することを特徴とする。
【０００９】
また、上下密封部成形機構の押圧ヘッドは押圧ヘッド本体の下端に押圧板を具備し、該押圧板は弾性を有する緩衝材を介して該押圧ヘッド本体に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、一対の押圧板により、前記液体充填容器の両側部の押圧タイミングと、前記押圧ヘッドによる該液体充填容器の頂部の押圧タイミングを、該両側部が押圧された後、所定時間経過してから該液体充填容器の頂部を押圧するように設定する手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明は上記構成を採用することにより、支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が対向する押圧板の間に達したら、押圧ヘッドと連動して腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、該押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するから、簡単な構成で液体充填容器自体及び上下密封部を形の整った形状に成形できる。
【００１２】
また、一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、押圧板の対向面に設けた突起部がコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿され、支持板の揺動を規制し、その後押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するので、液体充填容器はその周囲側部を支持板、押圧板で押えられた状態で頂部が押圧されるので容器自体の変形がなく、上下密封部を整った形状に成形できる。
【００１３】
また、押しヘッド本体の下端に押圧板を弾性を有する緩衝材を介して取り付けるので、液体充填容器の頂部に押圧による強い衝撃力を与えることがない。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置の構成を示す外観図である。図示するように、上下密封部成形装置は、支持板１０１が所定の間隔で立設され、該支持板１０１と支持板１０１の間に矩形状の液体充填容器１０を装填して移送するコンベア１００と、上下密封部成形機構２００とを具備する。
【００１５】
上下密封部成形機構２００は所定の間隔で対向して配置され上端がバネ材で揺動自在に支持された対向する一対の押圧板２０１，２０１と、該押圧板２０１，２０１の上部に位置し上下動する押圧ヘッド２０２と、該押圧ヘッド２０２の両側に取り付けられ該押圧ヘッド２０２の上下動に連動して上下動し押圧板２０１，２０１を対向方向に離接させる一対の腕部材２０３，２０３とを具備する。
【００１６】
コンベア１００はその支持板１０１，１０１が上下密封部成形機構２００の押圧板２０１と押圧板２０１の間を通るように配置され、支持板１０１と支持板１０１の間に装填された液体充填容器１０が押圧板２０１と２０１との間に達したら、押圧ヘッド２０１と連動して腕部材２０３，２０３も下降し後に詳述するように押圧板２０１と２０１を対向する方向に接近させて液体充填容器１０の両側部を押圧すると共に、押圧ヘッド２０２で液体充填容器１０の頂部を押圧する。
【００１７】
コンベア１００の支持板１０１と１０１が間に装填された液体充填容器１０の下部耳部１０ｂ，１０ｂは移送され、押圧板２０１と２０１との間に達するまでの間に案内レール１１０により上方に折り曲げられ、液体充填容器１０の側部に接近する。また、図示は省略するが上部耳部１０ａ，１０ａも同様に折り曲げられ、液体充填容器１０の頂部に接近する。
【００１８】
この時、図示は省略するが、所定の位置で液体充填容器１０の頂部の所定部分とそれに対応する上部耳部１０ａ，１０ａの外側層及び液体充填容器１０の側部の所定部分とそれに対応する下部耳部１０ｂ，１０ｂの外側層が互にスポット状に熱溶融され、押圧ヘッド２０２及び押圧板２０１と２０１で押圧する際、互に溶着されるようになっている。
【００１９】
上下密封部成形機構２００の一対の押圧板２０１と２０１の対向面の略中央両側の外方には後に詳述するようにコンベア１００の支持板１０１と１０１の両側略中央部に設けられた孔１０２に嵌挿される一対の突起２０４，２０４が設けられ、一対の押圧板２０１と２０１が接近し液体充填容器１０の両側部を押圧する際、該突起部２０４，２０４が孔１０２に嵌挿されるようになっている。
【００２０】
また、上下密封部成形機構２００の押圧ヘッド２０２は押圧ヘッド本体２０５の下端に押圧板２０６を具備し、押圧板２０６は後に詳述するようにバネ部材等の緩衝部材を介して押圧ヘッド本体２０５に取り付けられている。以下、各構成部を詳細に説明する。
【００２１】
図２は上下密封部成形機構２００の詳細を示す分解斜視図である。一対の押圧板２０１，２０１のそれぞれの上端部は板バネ２０７，２０７を介して支持部材２０８，２０８の下端部に固定されており、支持部材２０８，２０８のそれぞれ対向する面には摺動部材２０９，２０９が固定されている。
【００２２】
押圧ヘッド本体２０５の両側（コンベア１００の移動方向の両側）にはそれぞれ腕部材２０３，２０３が設けられており、腕部材２０３と２０３の間に形成される摺動溝２１０，２１０に前記摺動部材２０９，２０９が挿入されるようになっている。また、押圧ヘッド本体２０５の中央部には上下に長い貫通孔２１１が設けられ、該貫通孔２１１の両壁部にも上下に長い長円の貫通孔２１２と丸円の貫通孔２１３が設けられている。
【００２３】
前記押圧ヘッド本体２０５の下端の四隅にシリンダー２１５，２１５，２１５，２１５が設けられ、各シリンダー２１５，２１５，２１５，２１５の内部には図３（ａ）、（ｂ）に示す形状の押圧板２０６の四隅に設けた円柱部材２１６が緩衝部材としてコイルバネ２１４を介在させて挿入装着されている。これにより押圧ヘッド本体２０５の下端に押圧板２０６が弾性を有して装着されることになる。
【００２４】
なお、図３（ａ）は押圧板２０６を上方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は押圧板２０６を下方から見た斜視図である。図示するように、押圧板２０６は複数面（図では６面）の傾斜面２０６ａで凸状に形成され、押圧板２０６で液体充填容器１０の頂部を押圧した際、中央部がより強く押される構造になっている。
【００２５】
一対の押圧板２０１、２０１のそれぞれの背面にはカム溝２１７ａが形成されたカム部材２１７，２１７が固着され、該カム溝２１７ａ、２１７ａにはそれぞれ上記腕部材２０３、２０３の先端部２０３ｂ，２０３ｂに装着された円筒状のカム部材２０３ａが軸支され、腕部材２０３、２０３の上下動により、カム部材２０３ａがカム溝２１７ａに沿って移動するようになっている。即ち、腕部材２０３、２０３が下降すると押圧板２０１、２０１が互に接近する方向に移動し、上昇すると互に離間する方向に移動するようになっている。
【００２６】
上記押圧ヘッド本体２０５の中央部の貫通孔２１１には連結部材２１８が収容されるようになっており、該連結部材２１８は両端部に膨張部を有する眼鏡状で、該膨張部のそれぞれ中央部にはそれぞれ円形の貫通孔２１８ａ，２１８ｂが設けられている。貫通孔２１８ａには円筒部材２１９を挿入し、更に円筒部材２１９の中央孔にピン２２１を挿入し、該ピン２２１の両端を前記貫通孔２１３に嵌挿し固定している。これにより連結部材２１８の一端は押圧ヘッド本体２０５に固定されたピン２２１に軸支されることになる。なお、２２０，２２０はそれぞれ円筒部材２１９の中央孔の両端に嵌挿される一端に鍔を有する円筒部材である。
【００２７】
また、連結部材２１８の他端の膨張部の貫通孔２１８ｂには外周に摺動用輪部材２２３が固定され偏心カム２２２が挿入され、該偏心カム２２２は回転軸部材２２４に固定されている。該回転軸部材２２４は一方の支持部材２０８及び摺動部材２０９の貫通孔２０８ａ及び貫通孔２０９ａ、押圧ヘッド本体２０５の長円の貫通孔２１２を通って一端が他方の摺動部材２０９の貫通孔２０９ａ及び支持部材２０８の貫通孔２０８ａを通って軸支されている。また、支持部材２０８の上端部は連結部材２２５で連結されている。
【００２８】
図４は偏心カム２２２を示す正面図である。偏心カム２２２は図示するように偏心カム２２２の中心と回転軸部材２２４が貫通する貫通孔２２２ａの中心がずれ、該偏心カム２２２は貫通孔２２２ａを貫通する回転軸部材２２４にキー（図示せず）で固定されている。また、支持部材２０８，２０８のそれぞれの背面には該支持部材２０８，２０８を包装機枠体に固定するためブラケット部２０８ａ，２０８ａが設けられており、該ブラケット部２０８ｂ，２０８ｂを図示しない包装機枠体にネジ２２６で固定することにより、本上下密封部成形機構２００を包装機枠体に固定する。
【００２９】
また、回転軸部材２２４の一端にはプリー２２７が固定されており、該プリー２２７はベルト２２８から回転力を受けて回転する。なお、図１において、２２９は中継プリー、２３０はベルトである。
【００３０】
図５はコンベア１００の一部側面を示す図であり、図６は支持板１０１の形状を示す斜視図である。コンベア１００を構成する支持板１０１はベース板１０３の上に垂直に立設し、該ベース板１０３の両端には膨張部１０３ａ，１０３ｂが一体的に設けられ、該膨張部１０３ａ，１０３ｂの中央部にはそれぞれ貫通孔が形成されている。また、膨張部１０３ａは間に間隙を設けて２個配置されている。ベース板１０３の膨張部１０３ａの前記間隙に隣接するベース板１０３の膨張部１０３ｂを入れ、貫通孔にピン１０４を挿入して結合することにより、上面に所定の間隔で支持板１０１が立設する無端状のコンベア１００が構成される。
【００３１】
上記のように構成されたコンベア１００が図１に示すように、上下密封部成形機構２００の下端をその支持板１０１が押圧板２０１と２０１の間を通るように配置されている。
【００３２】
上記構成の上下密封部成形装置において、上下密封部成形機構２００のベルト２２８によりプリー２２７を回転すると回転軸部材２２４が回転する。該回転軸部材２２４の回転により、偏心カム２２２が回転し、連結部材２１８の下端が偏心運動を行う。これにより連結部材２１８の上端は上下動し、両端が押圧ヘッド本体２０５に固定されたピン２２１を上下動させるから、結局押圧ヘッド本体２０５が回転軸部材２２４が貫通する長円の貫通孔２１２に案内され上下動する。
【００３３】
このとき、押圧ヘッド本体２０５は摺動部材２０９，２０９に案内されて上下動する。該押圧ヘッド本体２０５の上下動に連動して、腕部材２０３，２０３も上下動するから、腕部材２０３と２０３の先端部２０３ａ，２０３ａの間に取り付けられたカム部材２０３ａもカム部材２１７のカム溝２１７ａに沿って上下動し、一対の押圧板２０１と２０１は腕部材２０３、２０３が下降した時に互に接近する方向に移動し、上昇した時は互に離間する方向に移動する。
【００３４】
前記押圧板２０１と２０１が接近した場合、押圧板２０１と２０１の対向面の略中央両側部に設けられた突起部２０４，２０４はコンベア１００の支持板１０１と１０１の両側略中央に設けられた孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制するようになっていることは上述の通りである。
【００３５】
コンベア１００は所定距離ずつ間欠的に移動するタクト運動を行っており、該タクト運度と上下密封部成形機構２００の押圧ヘッド本体２０５の上下運動は同期しており、支持板１０１と１０１の間が押圧板２０１と２０１の間にきた時、押圧ヘッド本体２０５が下降し、押圧板２０１と２０１が互に接近し、支持板１０１と１０１の間に装填された液体充填容器１０の両側部を押圧すると共に、押圧板２０１の両側部に設けられた突起２０４，２０４が支持板１０１と１０１の両側の孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制する。
【００３６】
更に、押圧ヘッド本体２０５の下端に設けられた押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧する。この時押圧板２０６は緩衝材となるコイルバネ２１４を介在させて装着しているため、液体充填容器１０には強い衝撃力は加わらない。これにより、上部耳部１０ａ，１０ａは液体充填容器１０の頂部に押し当てられると共に、下部耳部１０ｂ，１０ｂも液体充填容器１０の両側部に押し当てられる。
【００３７】
そしてこの時、予め液体充填容器１０の頂部及び両側部の所定の位置とそれに対応した上部耳部１０ａ，１０ａと下部耳部１０ｂ，１０ｂの外側層がスポット状に熱溶融されているので、押圧により互に溶着される。
【００３８】
押圧板２０６及び押圧板２０１と２０１による液体充填容器１０の頂部及び両側部の押圧が終了すると押圧ヘッド本体２０５が上昇し、押圧板２０１と２０１が互に離間すると共に、コンベア１００は所定距離移動して、次の支持板１０１と１０１の間が押圧板２０１と２０１の間にくる。この動作を継続することにより、液体充填容器１０の上下部耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂの成形が行われる。
【００３９】
上記のように押圧板２０１と２０１の突起部２０４，２０４が支持板１０１と１０１の両側部に設けた孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制している。この孔１０２の設ける位置であるが、支持板１０１の両側部の略中央部に設けると支持板１０１、１０１の揺動がなく、液体充填容器１０の周囲が該支持板１０１、１０１と押圧板２０１、２０１で規制された状態になる。従って、液体充填容器１０の頂部が押圧ヘッド２０２の押圧板２０６で押圧されても液体充填容器１０が変形することなく、上下部耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂは整った形に成形されることが、実験結果で確認された。
【００４０】
また、押圧板２０１と２０１が最も接近して、液体充填容器１０の両側部を押圧するタイミングと、押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧するタイミングは、液体充填容器１０の両側部が押圧されてから、所定時間遅れて押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧するように、カム部材２１７のカム溝２１７ａを形成することが好ましい。
【００４１】
図７は押圧板２０１に設けられたカム部材２１７のカム溝２１７ａの形状を示す図である。カム溝２１７ａは図示するように傾斜部ｄ１と垂直部ｄ２から形成され、腕部材２０３，２０３の先端部２０３ｂ，２０３ｂに取り付けられたカム部材２０３ａが傾斜部ｄ１を移動する間に一対の押圧板２０１，２０１は互に接近し、傾斜部ｄ１の下端で最も接近し、カム部材２０３ａが垂直部ｄ２を移動する間は押圧板２０１，と２０１の間の間隔は変化することなく、垂直部ｄ２の下端近傍から下端に達する迄、押圧ヘッド本体２０５の下端に設けられ押圧板２０６で液体充填容器１０の頂部が押圧される。即ち、液体充填容器１０はその周囲側面を支持板１０１、１０１と押圧板２０１、２０１で規制された状態でその頂部を押圧される。
【００４２】
なお、押圧板２０１の液体充填容器１０の側部に当接する面は図８に示すように、中央部が矩形状の平坦面２０１ａでその周囲を４面の傾斜面２０１ｂで囲んでなる全体が凸状の面である。これにより液体充填容器１０の側部の中央がその周囲より強く押圧されるようになっている。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
（１）コンベアの支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が対向する一対の押圧板の間に達したら、腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、押圧ヘッドが下降し該液体充填容器の頂部を押圧するので、簡単な構成で液体充填容器自体及び上下密封部を形の整った形状に成形できる。
【００４４】
（２）また、一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、押圧板の対向面に設けた突起部がコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿され、支持板の動きを規制し、その後押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するので、液体充填容器の側周辺が規制された状態で頂部が押圧されるから、容器自体及び上下密封部の成形がきれいにできる。
【００４５】
（３）また、押しヘッド本体の下端に押圧板を弾性を有する緩衝材を介して取り付けるので、液体充填容器の頂部に押圧による強い衝撃力を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置を示す外観図である。
【図２】本発明の上下密封部成形装置の上下密封部成形機構の詳細を示す分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ押しヘッド本体の下端に設ける押圧板の形状を示す、上面斜視図、下面斜視図である。
【図４】偏心カムの形状を示す正面図である。
【図５】液体充填容器を移送するコンベアを示す一部側面図である。
【図６】コンベアを構成する支持板の形状を示す斜視図である。
【図７】押圧板の背面に設けられたカム部材のカム溝の形状を示す図である。
【図８】押圧板の液体充填容器の側部当接面を示す図である。
【図９】本発明の上下密封部成形装置を用いる包装機の構成例を示す図である。
【図１０】液体充填容器の成形状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 液体充填容器
１００ コンベア
１０１ 支持板
２００ 上下密封部成形機構
２０１ 押圧板
２０２ 押圧ヘッド
２０３ 腕部材
２０４ 突起部
２０５ 押圧ヘッド
２０６ 押圧板
２０７ 板バネ
２０８ 支持部材
２０９ 摺動部材
２１４ コイルバネ
２１５ シリンダ
２１６ 円柱部材
２１７ カム部材
２１８ 連結部材
２１９ 円筒部材
２２１ ピン
２２２ 偏心カム
２２４ 回転軸
【産業上の利用分野】
本発明は板状包装材料ウエブから液体充填容器を製造する包装機における液体充填容器の上下密封部の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
種々の液体を充填した使い捨ての液体充填容器を製造する包装機は公知である。図９はこの種の包装機の一構成例を示す図である。図示するように、包装機１は、板状包装材料ウエブ２を巻回したロール３を有している。該板状包装材ウエブ２は、例えば中心の紙の層と、アルミニウム箔の層と、ポリエチレン等の液密で熱可塑性の樹脂材料の外側層とからなっている。
【０００３】
ロール３から繰り出された板状包装材料ウエブ２は、幾つかの反転及び案内のローラ４を介して包装機１の上部に送られ、ここで本発明とは直接関係のない開口装置の装着、折目線の押印、殺菌等を行い、更に整合保持装置５、チューブ成形装置６を通って上下方向に液密継目を有する筒状包装材料ウエブ７となる。該筒状包装材料ウエブ７は下方へ連続的に移動される際、所望の液体内容物が充填され、図示しない密封用ジョーで上下を密封し、切断して液体充填容器１０を製造する。
【０００４】
上下の密封部を切断したばかりの液体充填容器１０は、図１０に示すように上下密封部はその両側の外部に突出した耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを有している。そのため液体充填容器１０を断面矩形上の６面体とするには、上下の耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを上方に折り曲げ、更に下部の耳部１０ｂ，１０ｂの外側層と液体充填容器１０の外側層を溶着すると共に、上部の耳部１０ａ，１０ａは更に液体充填容器１０の上部に折り曲げ外側層を互に溶着し、６面体の液体充填容器１０を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来上記のように液体充填容器１０の上下の耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを成形するのに従来は油圧プレス装置を用い、各耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂを押圧して折り曲げ、成形していた。そのため油圧プレス装置が複雑となると共に、更に寸法精度の良い形の整った成形が出来にくいという欠点があった。
【０００６】
本発明は上述の簡単な構造で寸法精度がよく、液体充填容器の上下密封部を成形できる包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、板状包装材料ウエブを管状包装材料ウエブに成形し、下方に移動する際に所定の間隔で容器下端に相当する部分が密封切断し、該管状包装材料ウエブに液体内容物を充填し、容器上端に相当する部分を密封切断し、断面矩形状の液体充填容器を製造する包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置と、支持板が所定の間隔で立設され該支持板と支持板の間に前記矩形状の液体充填容器を装填して移送するコンベアと、上下密封部の耳部を上方に折り曲げ、更に上密封部の耳部を更に該容器側に折り曲げる上下密封部成形機構とを具備し、上下密封部成形機構は所定の間隔で対向して配置され上端がバネ材で揺動自在に支持された一対の押圧板と、該押圧板の上部に位置し上下動する押圧ヘッドと、該押圧ヘッドの両側に取り付けられ該押圧ヘッドの上下動に連動して上下動し前記押圧板を対向方向に離接させる一対の腕部材とを具備し、コンベアはその支持板が上下密封部成形機構の対向する押圧板の間を通るように配置され、該支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が該対向する押圧板の間に達したら、押圧ヘッドと連動して腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、該押圧ヘッドで該液体充填容器の頂部を押圧することを特徴とする。
【０００８】
また、上下密封部成形機構の一対の押圧板の対向面の中央両側近傍にはコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿される突起が設けられ、該一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、該突起が該孔に嵌挿され支持板１０１の揺動を規制することを特徴とする。
【０００９】
また、上下密封部成形機構の押圧ヘッドは押圧ヘッド本体の下端に押圧板を具備し、該押圧板は弾性を有する緩衝材を介して該押圧ヘッド本体に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、一対の押圧板により、前記液体充填容器の両側部の押圧タイミングと、前記押圧ヘッドによる該液体充填容器の頂部の押圧タイミングを、該両側部が押圧された後、所定時間経過してから該液体充填容器の頂部を押圧するように設定する手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明は上記構成を採用することにより、支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が対向する押圧板の間に達したら、押圧ヘッドと連動して腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、該押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するから、簡単な構成で液体充填容器自体及び上下密封部を形の整った形状に成形できる。
【００１２】
また、一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、押圧板の対向面に設けた突起部がコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿され、支持板の揺動を規制し、その後押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するので、液体充填容器はその周囲側部を支持板、押圧板で押えられた状態で頂部が押圧されるので容器自体の変形がなく、上下密封部を整った形状に成形できる。
【００１３】
また、押しヘッド本体の下端に押圧板を弾性を有する緩衝材を介して取り付けるので、液体充填容器の頂部に押圧による強い衝撃力を与えることがない。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置の構成を示す外観図である。図示するように、上下密封部成形装置は、支持板１０１が所定の間隔で立設され、該支持板１０１と支持板１０１の間に矩形状の液体充填容器１０を装填して移送するコンベア１００と、上下密封部成形機構２００とを具備する。
【００１５】
上下密封部成形機構２００は所定の間隔で対向して配置され上端がバネ材で揺動自在に支持された対向する一対の押圧板２０１，２０１と、該押圧板２０１，２０１の上部に位置し上下動する押圧ヘッド２０２と、該押圧ヘッド２０２の両側に取り付けられ該押圧ヘッド２０２の上下動に連動して上下動し押圧板２０１，２０１を対向方向に離接させる一対の腕部材２０３，２０３とを具備する。
【００１６】
コンベア１００はその支持板１０１，１０１が上下密封部成形機構２００の押圧板２０１と押圧板２０１の間を通るように配置され、支持板１０１と支持板１０１の間に装填された液体充填容器１０が押圧板２０１と２０１との間に達したら、押圧ヘッド２０１と連動して腕部材２０３，２０３も下降し後に詳述するように押圧板２０１と２０１を対向する方向に接近させて液体充填容器１０の両側部を押圧すると共に、押圧ヘッド２０２で液体充填容器１０の頂部を押圧する。
【００１７】
コンベア１００の支持板１０１と１０１が間に装填された液体充填容器１０の下部耳部１０ｂ，１０ｂは移送され、押圧板２０１と２０１との間に達するまでの間に案内レール１１０により上方に折り曲げられ、液体充填容器１０の側部に接近する。また、図示は省略するが上部耳部１０ａ，１０ａも同様に折り曲げられ、液体充填容器１０の頂部に接近する。
【００１８】
この時、図示は省略するが、所定の位置で液体充填容器１０の頂部の所定部分とそれに対応する上部耳部１０ａ，１０ａの外側層及び液体充填容器１０の側部の所定部分とそれに対応する下部耳部１０ｂ，１０ｂの外側層が互にスポット状に熱溶融され、押圧ヘッド２０２及び押圧板２０１と２０１で押圧する際、互に溶着されるようになっている。
【００１９】
上下密封部成形機構２００の一対の押圧板２０１と２０１の対向面の略中央両側の外方には後に詳述するようにコンベア１００の支持板１０１と１０１の両側略中央部に設けられた孔１０２に嵌挿される一対の突起２０４，２０４が設けられ、一対の押圧板２０１と２０１が接近し液体充填容器１０の両側部を押圧する際、該突起部２０４，２０４が孔１０２に嵌挿されるようになっている。
【００２０】
また、上下密封部成形機構２００の押圧ヘッド２０２は押圧ヘッド本体２０５の下端に押圧板２０６を具備し、押圧板２０６は後に詳述するようにバネ部材等の緩衝部材を介して押圧ヘッド本体２０５に取り付けられている。以下、各構成部を詳細に説明する。
【００２１】
図２は上下密封部成形機構２００の詳細を示す分解斜視図である。一対の押圧板２０１，２０１のそれぞれの上端部は板バネ２０７，２０７を介して支持部材２０８，２０８の下端部に固定されており、支持部材２０８，２０８のそれぞれ対向する面には摺動部材２０９，２０９が固定されている。
【００２２】
押圧ヘッド本体２０５の両側（コンベア１００の移動方向の両側）にはそれぞれ腕部材２０３，２０３が設けられており、腕部材２０３と２０３の間に形成される摺動溝２１０，２１０に前記摺動部材２０９，２０９が挿入されるようになっている。また、押圧ヘッド本体２０５の中央部には上下に長い貫通孔２１１が設けられ、該貫通孔２１１の両壁部にも上下に長い長円の貫通孔２１２と丸円の貫通孔２１３が設けられている。
【００２３】
前記押圧ヘッド本体２０５の下端の四隅にシリンダー２１５，２１５，２１５，２１５が設けられ、各シリンダー２１５，２１５，２１５，２１５の内部には図３（ａ）、（ｂ）に示す形状の押圧板２０６の四隅に設けた円柱部材２１６が緩衝部材としてコイルバネ２１４を介在させて挿入装着されている。これにより押圧ヘッド本体２０５の下端に押圧板２０６が弾性を有して装着されることになる。
【００２４】
なお、図３（ａ）は押圧板２０６を上方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は押圧板２０６を下方から見た斜視図である。図示するように、押圧板２０６は複数面（図では６面）の傾斜面２０６ａで凸状に形成され、押圧板２０６で液体充填容器１０の頂部を押圧した際、中央部がより強く押される構造になっている。
【００２５】
一対の押圧板２０１、２０１のそれぞれの背面にはカム溝２１７ａが形成されたカム部材２１７，２１７が固着され、該カム溝２１７ａ、２１７ａにはそれぞれ上記腕部材２０３、２０３の先端部２０３ｂ，２０３ｂに装着された円筒状のカム部材２０３ａが軸支され、腕部材２０３、２０３の上下動により、カム部材２０３ａがカム溝２１７ａに沿って移動するようになっている。即ち、腕部材２０３、２０３が下降すると押圧板２０１、２０１が互に接近する方向に移動し、上昇すると互に離間する方向に移動するようになっている。
【００２６】
上記押圧ヘッド本体２０５の中央部の貫通孔２１１には連結部材２１８が収容されるようになっており、該連結部材２１８は両端部に膨張部を有する眼鏡状で、該膨張部のそれぞれ中央部にはそれぞれ円形の貫通孔２１８ａ，２１８ｂが設けられている。貫通孔２１８ａには円筒部材２１９を挿入し、更に円筒部材２１９の中央孔にピン２２１を挿入し、該ピン２２１の両端を前記貫通孔２１３に嵌挿し固定している。これにより連結部材２１８の一端は押圧ヘッド本体２０５に固定されたピン２２１に軸支されることになる。なお、２２０，２２０はそれぞれ円筒部材２１９の中央孔の両端に嵌挿される一端に鍔を有する円筒部材である。
【００２７】
また、連結部材２１８の他端の膨張部の貫通孔２１８ｂには外周に摺動用輪部材２２３が固定され偏心カム２２２が挿入され、該偏心カム２２２は回転軸部材２２４に固定されている。該回転軸部材２２４は一方の支持部材２０８及び摺動部材２０９の貫通孔２０８ａ及び貫通孔２０９ａ、押圧ヘッド本体２０５の長円の貫通孔２１２を通って一端が他方の摺動部材２０９の貫通孔２０９ａ及び支持部材２０８の貫通孔２０８ａを通って軸支されている。また、支持部材２０８の上端部は連結部材２２５で連結されている。
【００２８】
図４は偏心カム２２２を示す正面図である。偏心カム２２２は図示するように偏心カム２２２の中心と回転軸部材２２４が貫通する貫通孔２２２ａの中心がずれ、該偏心カム２２２は貫通孔２２２ａを貫通する回転軸部材２２４にキー（図示せず）で固定されている。また、支持部材２０８，２０８のそれぞれの背面には該支持部材２０８，２０８を包装機枠体に固定するためブラケット部２０８ａ，２０８ａが設けられており、該ブラケット部２０８ｂ，２０８ｂを図示しない包装機枠体にネジ２２６で固定することにより、本上下密封部成形機構２００を包装機枠体に固定する。
【００２９】
また、回転軸部材２２４の一端にはプリー２２７が固定されており、該プリー２２７はベルト２２８から回転力を受けて回転する。なお、図１において、２２９は中継プリー、２３０はベルトである。
【００３０】
図５はコンベア１００の一部側面を示す図であり、図６は支持板１０１の形状を示す斜視図である。コンベア１００を構成する支持板１０１はベース板１０３の上に垂直に立設し、該ベース板１０３の両端には膨張部１０３ａ，１０３ｂが一体的に設けられ、該膨張部１０３ａ，１０３ｂの中央部にはそれぞれ貫通孔が形成されている。また、膨張部１０３ａは間に間隙を設けて２個配置されている。ベース板１０３の膨張部１０３ａの前記間隙に隣接するベース板１０３の膨張部１０３ｂを入れ、貫通孔にピン１０４を挿入して結合することにより、上面に所定の間隔で支持板１０１が立設する無端状のコンベア１００が構成される。
【００３１】
上記のように構成されたコンベア１００が図１に示すように、上下密封部成形機構２００の下端をその支持板１０１が押圧板２０１と２０１の間を通るように配置されている。
【００３２】
上記構成の上下密封部成形装置において、上下密封部成形機構２００のベルト２２８によりプリー２２７を回転すると回転軸部材２２４が回転する。該回転軸部材２２４の回転により、偏心カム２２２が回転し、連結部材２１８の下端が偏心運動を行う。これにより連結部材２１８の上端は上下動し、両端が押圧ヘッド本体２０５に固定されたピン２２１を上下動させるから、結局押圧ヘッド本体２０５が回転軸部材２２４が貫通する長円の貫通孔２１２に案内され上下動する。
【００３３】
このとき、押圧ヘッド本体２０５は摺動部材２０９，２０９に案内されて上下動する。該押圧ヘッド本体２０５の上下動に連動して、腕部材２０３，２０３も上下動するから、腕部材２０３と２０３の先端部２０３ａ，２０３ａの間に取り付けられたカム部材２０３ａもカム部材２１７のカム溝２１７ａに沿って上下動し、一対の押圧板２０１と２０１は腕部材２０３、２０３が下降した時に互に接近する方向に移動し、上昇した時は互に離間する方向に移動する。
【００３４】
前記押圧板２０１と２０１が接近した場合、押圧板２０１と２０１の対向面の略中央両側部に設けられた突起部２０４，２０４はコンベア１００の支持板１０１と１０１の両側略中央に設けられた孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制するようになっていることは上述の通りである。
【００３５】
コンベア１００は所定距離ずつ間欠的に移動するタクト運動を行っており、該タクト運度と上下密封部成形機構２００の押圧ヘッド本体２０５の上下運動は同期しており、支持板１０１と１０１の間が押圧板２０１と２０１の間にきた時、押圧ヘッド本体２０５が下降し、押圧板２０１と２０１が互に接近し、支持板１０１と１０１の間に装填された液体充填容器１０の両側部を押圧すると共に、押圧板２０１の両側部に設けられた突起２０４，２０４が支持板１０１と１０１の両側の孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制する。
【００３６】
更に、押圧ヘッド本体２０５の下端に設けられた押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧する。この時押圧板２０６は緩衝材となるコイルバネ２１４を介在させて装着しているため、液体充填容器１０には強い衝撃力は加わらない。これにより、上部耳部１０ａ，１０ａは液体充填容器１０の頂部に押し当てられると共に、下部耳部１０ｂ，１０ｂも液体充填容器１０の両側部に押し当てられる。
【００３７】
そしてこの時、予め液体充填容器１０の頂部及び両側部の所定の位置とそれに対応した上部耳部１０ａ，１０ａと下部耳部１０ｂ，１０ｂの外側層がスポット状に熱溶融されているので、押圧により互に溶着される。
【００３８】
押圧板２０６及び押圧板２０１と２０１による液体充填容器１０の頂部及び両側部の押圧が終了すると押圧ヘッド本体２０５が上昇し、押圧板２０１と２０１が互に離間すると共に、コンベア１００は所定距離移動して、次の支持板１０１と１０１の間が押圧板２０１と２０１の間にくる。この動作を継続することにより、液体充填容器１０の上下部耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂの成形が行われる。
【００３９】
上記のように押圧板２０１と２０１の突起部２０４，２０４が支持板１０１と１０１の両側部に設けた孔１０２に嵌挿され、支持板１０１と１０１の揺動を規制している。この孔１０２の設ける位置であるが、支持板１０１の両側部の略中央部に設けると支持板１０１、１０１の揺動がなく、液体充填容器１０の周囲が該支持板１０１、１０１と押圧板２０１、２０１で規制された状態になる。従って、液体充填容器１０の頂部が押圧ヘッド２０２の押圧板２０６で押圧されても液体充填容器１０が変形することなく、上下部耳部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂは整った形に成形されることが、実験結果で確認された。
【００４０】
また、押圧板２０１と２０１が最も接近して、液体充填容器１０の両側部を押圧するタイミングと、押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧するタイミングは、液体充填容器１０の両側部が押圧されてから、所定時間遅れて押圧板２０６が液体充填容器１０の頂部を押圧するように、カム部材２１７のカム溝２１７ａを形成することが好ましい。
【００４１】
図７は押圧板２０１に設けられたカム部材２１７のカム溝２１７ａの形状を示す図である。カム溝２１７ａは図示するように傾斜部ｄ１と垂直部ｄ２から形成され、腕部材２０３，２０３の先端部２０３ｂ，２０３ｂに取り付けられたカム部材２０３ａが傾斜部ｄ１を移動する間に一対の押圧板２０１，２０１は互に接近し、傾斜部ｄ１の下端で最も接近し、カム部材２０３ａが垂直部ｄ２を移動する間は押圧板２０１，と２０１の間の間隔は変化することなく、垂直部ｄ２の下端近傍から下端に達する迄、押圧ヘッド本体２０５の下端に設けられ押圧板２０６で液体充填容器１０の頂部が押圧される。即ち、液体充填容器１０はその周囲側面を支持板１０１、１０１と押圧板２０１、２０１で規制された状態でその頂部を押圧される。
【００４２】
なお、押圧板２０１の液体充填容器１０の側部に当接する面は図８に示すように、中央部が矩形状の平坦面２０１ａでその周囲を４面の傾斜面２０１ｂで囲んでなる全体が凸状の面である。これにより液体充填容器１０の側部の中央がその周囲より強く押圧されるようになっている。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
（１）コンベアの支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が対向する一対の押圧板の間に達したら、腕部材が下降し一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、押圧ヘッドが下降し該液体充填容器の頂部を押圧するので、簡単な構成で液体充填容器自体及び上下密封部を形の整った形状に成形できる。
【００４４】
（２）また、一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、押圧板の対向面に設けた突起部がコンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿され、支持板の動きを規制し、その後押圧ヘッドで液体充填容器の頂部を押圧するので、液体充填容器の側周辺が規制された状態で頂部が押圧されるから、容器自体及び上下密封部の成形がきれいにできる。
【００４５】
（３）また、押しヘッド本体の下端に押圧板を弾性を有する緩衝材を介して取り付けるので、液体充填容器の頂部に押圧による強い衝撃力を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置を示す外観図である。
【図２】本発明の上下密封部成形装置の上下密封部成形機構の詳細を示す分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ押しヘッド本体の下端に設ける押圧板の形状を示す、上面斜視図、下面斜視図である。
【図４】偏心カムの形状を示す正面図である。
【図５】液体充填容器を移送するコンベアを示す一部側面図である。
【図６】コンベアを構成する支持板の形状を示す斜視図である。
【図７】押圧板の背面に設けられたカム部材のカム溝の形状を示す図である。
【図８】押圧板の液体充填容器の側部当接面を示す図である。
【図９】本発明の上下密封部成形装置を用いる包装機の構成例を示す図である。
【図１０】液体充填容器の成形状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 液体充填容器
１００ コンベア
１０１ 支持板
２００ 上下密封部成形機構
２０１ 押圧板
２０２ 押圧ヘッド
２０３ 腕部材
２０４ 突起部
２０５ 押圧ヘッド
２０６ 押圧板
２０７ 板バネ
２０８ 支持部材
２０９ 摺動部材
２１４ コイルバネ
２１５ シリンダ
２１６ 円柱部材
２１７ カム部材
２１８ 連結部材
２１９ 円筒部材
２２１ ピン
２２２ 偏心カム
２２４ 回転軸
Claims (4)
- 板状包装材料ウエブを管状包装材料ウエブに成形し、下方に移動する際に所定の間隔で容器下端に相当する部分が密封切断し、該管状包装材料ウエブに液体内容物を充填し、容器上端に相当する部分を密封切断し、断面矩形状の液体充填容器を製造する包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置と、
支持板が所定の間隔で立設され該支持板と支持板の間に前記矩形状の液体充填容器を装填して移送するコンベアと、
前記上下密封部の耳部を上方に折り曲げ、更に上密封部の耳部を更に該容器側に折り曲げる上下密封部成形機構とを具備し、
上下密封部成形機構は所定の間隔で対向して配置され上端がバネ材で揺動自在に支持された一対の押圧板と、該押圧板の上部に位置し上下動する押圧ヘッドと、該押圧ヘッドの両側に取り付けられ該押圧ヘッドの上下動に連動して上下動し前記押圧板を対向方向に離接させる一対の腕部材とを具備し、
前記コンベアはその支持板が上下密封部成形機構の対向する押圧板の間を通るように配置され、該支持板と支持板の間に装填された液体充填容器が該対向する押圧板の間に達したら、前記押圧ヘッドと連動して前記腕部材が下降し前記一対の押圧板を対向する方向に接近させ該液体充填容器の両側部を押圧すると共に、該押圧ヘッドで該液体充填容器の頂部を押圧することを特徴とする包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置。 - 前記上下密封部成形機構の一対の押圧板の対向面の中央両側部には前記コンベアの支持板の両側略中央に設けられた孔に嵌挿される突起が設けられ、該一対の押圧板が接近し液体充填容器の両側部を押圧する際、該突起が該孔に嵌挿され支持板の揺動を規制することを特徴とする請求項１に記載の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置。
- 前記上下密封部成形機構の押圧ヘッドは押圧ヘッド本体の下端に押圧板を具備し、該押圧板は弾性を有する緩衝材を介して該押圧ヘッド本体に取り付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置。
- 前記一対の押圧板により、前記液体充填容器の両側部の押圧タイミングと、前記押圧ヘッドによる該液体充填容器の頂部の押圧タイミングを、該両側部が押圧された後、所定時間経過してから該液体充填容器の頂部を押圧するように設定する手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の包装機における液体充填容器の上下密封部成形装置。
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| JP2003081205A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Nihon Tetra Pak Kk | 可撓性ウェプ材料からなる容器へのプラスチック部品のモールド方法、その装置及びプラスチック部品がモールドされた容器 |
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1994
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