JP4364090B2 - 熱可塑性樹脂の袋を製造、充填する装置 - Google Patents

Description

本発明は熱可塑性樹脂の袋を製造、好ましくは更に、充填、シールする装置に関する。この装置は、熱可塑性樹脂のインフレートフィルムウエブを前方に間欠的に引き、そしてインフレートフィルムウエブを、前端に横方向溶着部を作り且つ把持・搬送機構より上でインフレートフィルムウエブを切断して管状セグメントにする横方向溶着・横方向切断機構の中に上下方向に垂らして供給するための前方引きユニットを有する。

この種類の装置の種々の設計が従来技術で知られている。これらの設計は、管状セグメントに底側溶着部を作る目的を満たす。この工程に続いて、管状セグメントを、供給ローラに巻かれたインフレートフィルムウエブから切断する。次いで、溶着済みの管状セグメントにばら材料を充填し、充填済みの袋をヘッド側溶着部でシールし、そして搬出する。製造業者は、かかる機械作業をより効率的に、即ち、高サイクル速度にすることを望んでいる。又、上記機械の生産量は、底側溶着部を備えたプラスチックウエブの前端を、底側溶着を行う溶着ジョー及び横方向カッターの中にウエブを伸ばすように通さなければならない事実のため制限される。その上、インフレートフィルムウエブから切断され、今、袋を形成している管状セグメントにばら材料を充填する前に、新しく形成された底側溶着部を凝固させるべく冷却しなければならない。底側溶着部を備えたインフレートフィルムウエブの前端を、充填される袋の搬送平面の方向に押すことは、拘束されずに前進した端部分がその柔軟性のためにわきにそれようとするという問題を引き起こす。それゆえ、端部分が斜め方向に移動し、それることがあり、その結果、切断すべき管状セグメントが正しい上下方向の垂らし位置をとるまで、追加の時間がかかる。

従って、本発明の目的は、インフレートフィルムウエブの前端を、迅速に、しかもぐにゃぐにゃして一方の側にそれることなしに、横方向溶着・横方向切断機構を通して、端側の底側溶着部が充填すべき袋の搬送平面の領域内にある伸ばし垂らし位置に押す、上述した種類の装置を提供することにある。

本発明はこの問題を、インフレートフィルムウエブの供給経路と平行な壁を設け、この壁の上方又はこの壁の頂部領域で、供給方向に面したブローエアノズルを前記壁と供給経路との間に設けることによって解決する。

ウエブ又は壁とインフレートフィルムウエブの先進端との間の隙間にブローエアノズルから吹き込まれるブロー空気は、本質的には、供給方向に層をなして流れ、ブロー空気と共にインフレートフィルムウエブの前進端を導き、その結果、インフレートフィルムウエブを伸ばす。この仕方では、インフレートフィルムウエブと壁との間の圧力が低下し、インフレートフィルムウエブの端部の望ましくないはためき即ちフラッピング及び供給物のわきへのそれを防止する。

好ましくは、ブローエアノズルはブローエアノズルの列又は細長いノズルスリットを含む。

又、インフレートフィルムウエブを伸ばすように前記ウエブの端部を供給するのに有用であるブローエアは底側溶着部を冷却する。しかしながら、袋を生産し、充填するためのサイクル時間を更に短縮するために、下側溶着部を、もっと早く凝固すべく冷却することが望ましい。従って、本発明の他の実施形態では、供給経路の端領域に底側溶着部を冷却するジョーが設けられる。これらのジョーは、定置ジョーと、この定置ジョーと相互作用し且つプライヤーのように揺動するジョーとを含む。

好ましくは、これらのジョーの少なくとも一方は、底側溶着部に向けられたブローエアノズルを備える。好ましくは、これらのジョーは両方とも、底側溶着部に向けられたブローエアノズルの列を有する。ジョーが底側溶着部に接着するのを防止するために、これらのジョーは底側溶着部を、好ましくはこれらのジョーの間以外でクランプ止めする。

本発明に開示した種類の装置では、普通、種々の寸法及び長さの袋を生産し、充填する。従って、横方向溶着・横方向切断機構と充填すべき袋の搬送平面との間の距離を変化させること、及びこの距離を袋の変化長さにあわせて調整することが必要である。従って、冷却工程に有用であるジョーは、便宜上、充填済み袋を搬出し且つ寸法変化に応じて上下するように機械フレームに取付けられ且つガイドされたコンベヤベルトの支持体に取付けられている。

切断した袋を保持するプライヤーを、好ましくは、機械フレームに対して横方向に移動させ又は揺動させ、その結果、プライヤーは切断した袋を充填ステーションの方向に１ステーション分の長さだけ搬送する。

好ましくは、第２の冷却ジョーの対が、第１の冷却ジョーの対から１ステーション分の間隔をおいて設けられ、第２の冷却ジョーの対のうちの少なくとも一方のジョーが冷却される。好ましくは、この第２の冷却ジョーの対もコンベヤベルトの支持体又はこの支持体に連結されたブラケットに固定される。

本発明の特に好ましい実施形態では、壁の長さがコンベヤベルトの支持体の高さにあわせて、かくして、袋の変化寸法にあわせて調整される。

種々の袋の寸法にあわせて調整するために、壁を、一端即ち下端が支持体又はこの支持体に連結されたブラケットに固定された可撓性ウエブで作るのが良い。これに関して、ウエブは、上側ガイドロッド又はガイド縁と機械フレームへの他端用アタッチメントとの間でループにされ、このループに重り、例えばロッドが挿入される。コンベヤベルトの支持体が移動するとき、壁はそれ自体を種々の寸法にあわせて自動的に調整し、その際、壁延長用ウエブ部分がループから引き出され、或いは、壁短縮用ウエブ部分がループに引き込まれる。

本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図面に示した、熱可塑性樹脂の袋を製造し、充填し、シールし、搬出する装置は、比較的短い全体長さを有する機械から構成される。すべての処理ステーションは単一の機械フレーム内に配列される。

機械フレームは、在来の横材(図示せず)で互いに連結された２つの側部材１、２を有する。機械フレームは、プレート、ドア及び窓で覆われ、魅力的に見える。機械フレームの一端には、供給ロールに巻かれている熱可塑性樹脂のインフレートフィルムウエブ用の巻出しユニット３が側部材１、２に設けられている。インフレートフィルムローラ４が巻出しユニット３に支持されている。インフレートフィルムウエブ５はインフレートフィルムローラ４から引き出され、一対の前方引きローラ６によって偏向ローラ即ちガイドローラ上に所定のサイクル速度で前方に引かれる。供給ローラ４から引き出されたインフレートフィルムウエブは偏向ローラ即ちガイドローラ１０と１１との間で振り子ローラ１２によって引かれてウエブループを形成し、このウエブループがウエブ貯めになる。所定のサイクル速度で前方に引かれるインフレートフィルムウエブはウエブ貯めから引き出されるが、インフレートフィルムウエブが停止状態のとき、振り子ローラ１２が、ループが再びセグメント長さを貯えたループ長さになるような大量のセグメントを供給ローラ４から引いて、ウエブ貯めを再生する。振り子ローラ１２は、機械フレームに取付けられた２つのレバー１３の間に取付けられ、２つのレバー１３は空気シリンダ１４によって内方揺動状態から図示の外方揺動状態まで所定のサイクル速度で揺動される。

一対の前方引きローラ６は、ガイドローラ７から流れてくるインフレートフィルムウエブ５を上下方向に引き、インフレートフィルムウエブ５を横方向溶着・横方向切断機構１５の間に押す。横方向溶着・横方向切断ステーションは、フレームに取付けられたジョー１６と、フレームに定置に取付けられたガイドアーム１８によって支持された回動可能なジョー１７とを有し、ガイドアーム１８は、駆動部を備え且つ一方のガイドアーム１８にヒンジ止めされたロッド１９によって前後に揺動される。ジョー１６、１７の上側部分は、底側溶着を行う溶着ジョーとして設計されている。溶着ジョーの下側では、固定ジョー１６は溝を備え、回動可能なジョーは切断刃２０を備え、切断刃２０は切断すべき管状セグメント２１と同期して溝に入る。

インフレートフィルムウエブは側方の折り目を有するのが好ましい。

支持体２４が、フレームにしっかりと取付けられたガイドアーム２２、２３に取付けられ、４関節装置、かくして、カップリングを形成する。この支持体は傾斜ブラケット２５に連結され、管状セグメント２１の開口リムより下の傾斜ブラケット２５の側面には、図示の把持ジョーによって指示する把持プライヤー２６が設けられている。連結ロッド２７がガイドアーム２３にヒンジ止めされ、ギヤモータ２８によって駆動されるクランク２９によって前後に移動される。このように移動される際、支持体２４の回動が非常に大きいので、横方向溶着・横方向切断機構より下で袋セグメント２１を包囲している把持プライヤー２６は、袋セグメントを弧３０に沿って引渡しステーション３１まで１ステーション分の長さだけ移動させ、引渡しステーション３１では、把持プライヤー２６が袋セグメントを、頂側から開口リムをつかむ把持具３２に引渡し、把持具３２は袋セグメント２１を充填ステーション３３に搬送する。把持具３２はレバー３４、３５によって支持され、レバー３４、３５は両方ともスラストロッド３６にヒンジ止めされ、スラストロッドのヒンジ箇所及び把持具と共に４関節装置を形成する。レバー３５は２アームレバーであり、その上側レバーアーム３７は、図示のように、フレームにしっかりと取り付けられている。スラストロッド３６は、フレームに定置に取付けられた２アームレバー３８にヒンジ止めされ、２アームレバー３８の上側レバーアームは、図示のように、戻りばね３９によって付勢されている。クランク２９は、図示のように、カムプレートとして設計されている。２アームレバー３７の下側レバーアームに取付けられたカムローラ４０がカムディスクの上を転がる。スラストロッド３６はカムプレート−レバー−カムローラ駆動系によって、把持具３２が袋セグメントを保持用把持具まで前進させ且つ搬送するように駆動され、保持用把持具は、袋セグメントの開口領域の側面を充填用漏斗４２より下でつかむ。第２の把持具対４３が支持体２４に設けられ、把持具対４３は、充填後に再びきつく引張られた充填済み袋の開口リムを溶着ステーション３４に進める。溶着ステーション３４では、溶着ジョー(図示せず)が袋のきつく引張られた開口リムを横方向溶着部でシールする。

充填ステーション３３の下方には、ポスト５０を備え且つ一方向に回る駆動ローラ５２及びガイドローラ５３の上を動くコンベヤベルト５１が設けられ、コンベヤベルト５１は充填済みの袋５４を袋の充填と同期させて充填ステーション及び溶着ステーションから搬出する。コンベヤベルト５１の駆動ローラ５２及びガイドローラ５３は水平支持体５５の両端に取付けられ、水平支持体５５は、フレームに固定されたガイド５６内のスピンドル駆動部５７によって昇降される。これに関して、スピンドル駆動部５７はギヤモーター５８で駆動される。

次に、底側溶着部６０を備えたインフレートフィルムウエブ５の前端を、拘束されないはためき即ちフラッピングなしに下降させるための手順を、図５を参照して詳細に説明する。インフレートフィルムウエブ５を横方向溶着・横方向切断機構１５の中に間欠的に供給している間、矢印Ａの方向に前後に揺動されるジョー１７をフレームにしっかりと固定されたジョー１６から上昇させる。ジョー１７より下の機械フレームに、ブローエアノズルのスリット又は列６１が設けられ、それらのブローエア流が上下方向下方に向けられている。機械フレームには、インフレートフィルムウエブ５又はそれから切断された袋セグメントの供給経路と平行な壁６２が設けられ、この壁６２はフィルム又はファブリックのぴんと張ったウエブから構成されている。このウエブ６２の下端６３はブラケット６４に連結され、ブラケット６４は、図４に示すように、コンベヤベルト５１の支持体５５に連結されている。ウエブ６２は下側ウエブアタッチメント６３から、フレームにしっかりと固定された上側ガイドロッド６５を経て、フレームにしっかりと固定されたウエブアタッチメント６６まで延びる。ガイドロッド６５とウエブアタッチメント６６との間でウエブ６２はループ６７を形成するように引き出されている。ロッド６８がループの中に挿入され、ウエブ６２をぴんと張っておく。コンベヤベルト５１の支持体５５を調整のために上方に移動させると、ウエブのぴんと張った部分６２は袋の寸法変化に自動的に順応し、その結果、必要なウエブ長さがループ６７から引き出されたり、ループに移動したりする。

適当な幅の隙間６９が、ぴんと張ったウエブ６２から構成された壁と、前方引きローラ６によって供給されたウエブセグメント５との間に形成される。ブローノズル６１又はブローノズルスリットが壁６２より上に設けられ、このノズル又はスリットからブローエアが隙間６９の中に前方側のウエブセグメント５の供給方向に吹き込まれる。ブローエアは隙間の狭窄部のため層になる。この層流は前方側のウエブセグメントに吸引効果を及ぼし、かくして、前方側のウエブセグメントがはためき、わきにそれるのを防止する。ウエブをぴんと張らせ且つウエブを吸引によって引き付けるブローエア流６１の効果のため、前方側のインフレートフィルムセグメント５は一対の前方引きローラ６によって特定される速度でブラケット６４の方向に下降する。

インフレートフィルムウエブ５の前端が下降して冷却ジョー７０の領域内に入るとすぐに、ブラケット６７に枢動可能に取付けられた空気シリンダー７１が、ジョー７２を定置ジョー７０の方向に揺動させる。ジョー７０、７２はそれぞれブローエアノズル７３、７４を備え、ブローエアノズル７３、７４は冷却空気を溶着部６０に吹き付ける。吹き付ける際、ジョー７２は、両方のジョーが溶着部６０に触れない程度にのみ定置ジョー７０に近づき、かくして、ジョーが溶着部６０に接着するのを防止する。

セグメント２１が横方向溶着・横方向切断機構１５の中にぴんと張った状態で押されるとすぐに、把持具２６がセグメントの上側開口リムより下方の側面をつかみ、次いで、セグメント２１が切断される。同時に、インフレートフィルムウエブ５の新しく形成された端に横方向溶着部をつくる。把持プライヤー２６はセグメントの頂端部を１ステーション分、搬送し、その結果、引渡しステーション３１では、上側からつかむプライヤー３２がセグメントを引継ぐ。この搬送ストロークによって、管状セグメントを、図５の左方に示す、溶着部６０が定置ジョー７６の手前で停止する位置に搬送する。この定置ジョー７６には、空気シリンダー７８によって機械と同期して定置ジョー７６に向って揺動される回動可能なジョー７７が割り当てられる。定置ジョー７６にはチャンネル７９が穴あけされ、このチャンネルの中を冷却空気が流れる。引渡しステーション３１における袋セグメント２１の短い滞在期間中、溶着部６０はジョー７６と７７との間にクランプ止めされながら、冷却され続ける。

本発明の装置の側面図である。 本発明の装置の平面図である。 前壁を取外した本発明の装置の概略側面図である。 袋部分を所定のサイクル速度で搬出する把持プライヤーの拡大図である。 底側溶着部を冷却するジョーの拡大図である。

符号の説明

５ インフレートフィルムウエブ
６ 前方引きユニット
１５ 横方向溶着・横方向切断機構
２１ 管状セグメント
５１ コンベヤベルト
６０ 横方向溶着部
６１ ブローノズル
６２ 壁
６４ ブラケット
６５ ガイドロッド
６７ ループ
７０ 定置ジョー
７２ ジョー
７３ ジョー

Claims (10)

1. 熱可塑性樹脂のインフレートフィルムウエブ（５）を前方に間欠的に引き、そしてインフレートフィルムウエブを、その前端に横方向の底側溶着部（６０）を作り且つ把持搬送機構（２６）より上でインフレートフィルムウエブを切断して袋（２１）にする横方向溶着横方向切断機構（１５）の中に上下方向に垂らして供給するための前方引きユニット（６）を有し、前記把持搬送機構（２６）は、切断された袋の上部分を把持して袋を充填ステーションに向かって水平方向に搬送する、熱可塑性樹脂の袋を製造、充填する装置において、
   壁（６２）と、この壁の上方又はこの壁の頂部領域に設けられたブローエアノズル（６１）と、を有し、前記ブローエアノズル及び前記壁は、インフレートフィルムウエブの供給経路に対して、インフレートフィルムウエブと前記壁との間の隙間に吹き込まれたブロー空気がインフレートフィルムウエブの前進端を導いてインフレートフィルムウエブを伸ばすように配置されると共に、前記ブロー空気が前記前進端を、前記底側溶着部を冷却するために前記供給経路の下端領域に配置された冷却装置まで前記供給経路に沿った袋の長さにわたって案内するように配置され、前記冷却装置は、第１の一対の冷却用ジョー（７０，７２）を有し、前記壁（６２）は可撓性ウエブで作られ且つ前記供給経路に沿って張られることを特徴とする装置。
2. 前記可撓性ウエブ（６２）は、前記供給経路の下端領域から上方に延び、前記可撓性ウエブ（６２）を重り（６８）によって張るために、前記壁の頂部領域に設けられたガイドロッド（６５）に沿って折り返される、請求項１に記載の装置。
3. 前記ブローエアノズル（６１）は、ブローエアノズルの列又は細長いノズルスリットを含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の一対の冷却用ジョーは、定置ジョー（７０）と、揺動可能なジョー（７２）と、を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記第１の一対の冷却用ジョー（７０，７２）のうちの少なくとも一方は、前記底側溶着部（６０）に向けられたブローエアノズル（７３，７４）を備える、請求項４に記載の装置。
6. 冷却工程に有用である前記第１の一対の冷却用ジョー（７０，７２）は、充填済みの袋を搬出するコンベヤベルト（５１）の支持体（５５）に取付けられる、請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置。
7. 前記コンベヤベルト（５１）の支持体（５５）は昇降する、請求項６に記載の装置。
8. 前記把持搬送機構の把持プライヤーは、切断された袋を前記横方向溶着横方向切断機構から引渡しステーションまで搬送するように移動され又は揺動される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
9. 第２の一対の冷却用ジョー（７６，７７）が前記引渡しステーションに設けられ、前記第２の一対の冷却用ジョー（７６，７７）のうちの少なくとも一方のジョー（７６）が冷却される、請求項８に記載の装置。
10. 前記第２の一対の冷却用ジョー（７６，７７）は、充填済みの袋を搬出するコンベヤベルト（５１）の支持体（５５）に連結されたブラケット（６４）に固定される、請求項９に記載の装置。

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