(57)【要約】      （修正有）【課題】欠陥のある袋、特に漏れる袋を検出することができる垂直充填成形包装機を提供する。【解決手段】筒状フィルムをフィルム方向に平行な第１シーリング方向に密閉するシーリングデバイスと、コントローラに制御され、ジョー速度で移動可能であり、筒状フィルムを係合してフィルム方向に概ね垂直な第２シーリング方向に密閉し、各袋に第１シール及び第２シールを形成し、密閉袋を形成する１組のジョーであって、第１シールは第２シールからフィルム方向に沿って距離を置いて配置される１組のジョーと、密閉袋を受け取り、目的地まで運ぶコンベヤと、コンベヤと動作可能に関連付けられ、密閉袋の体積を示す体積信号を提供するセンサアセンブリとを含み、コントローラは体積信号に応答してフィルム速度及びジョー速度の少なくとも一方を調節できる、袋形成用アセンブリ。【選択図】図１
2020203728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋を形成するためのアセンブリであって、
フォーマショルダと、
コントローラと、
前記コントローラにより制御され、フィルム方向に移動する筒状フィルムを形成するためにフィルムをフィルム速度で前記フォーマショルダに供給するベルト駆動装置と、
前記筒状フィルムを前記フィルム方向に平行な第１のシーリング方向に密閉するシーリングデバイスと、
前記コントローラにより制御され、ジョー速度で移動可能であり、前記筒状フィルムを係合して前記フィルム方向に概ね垂直な第２のシーリング方向に密閉し、各袋に第１のシール及び第２のシールを形成し、それにより密閉袋を形成する１組のジョーであって、各密閉袋の第１のシールは前記密閉袋の第２のシールから前記フィルム方向に沿って距離を置いて前記筒状フィルムに配置される、１組のジョーと、
前記密閉袋を受け取り、前記密閉袋を目的地まで運ぶコンベヤと、
前記コンベヤと動作可能に関連付けられ、前記密閉袋の体積を示す体積信号を提供するセンサアセンブリと
を含み、
前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記フィルム速度及び前記ジョー速度の少なくとも一方を調節することができる、アセンブリ。
【請求項２】
前記１組のジョーは、１対の協働する絞り出しバーを含み、前記１組のジョーが閉じられる袋の第２のシールを形成する前に、前記絞り出しバーの速度が前記フィルム速度と相対速度だけ異なるように動作可能であり、前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記相対速度を調節することができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記絞り出しバーは、前記相対速度がゼロでない間に絞り出し距離だけ移動可能であり、前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記絞り出し距離を調節することができる、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記絞り出しバーは、前記相対速度がゼロでない間に絞り出し時間にわたって移動可能であり、前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記絞り出し時間を調節することができる、請求項２又は３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記コントローラは、前記相対速度が実質的に変化しないように前記ジョー速度及び前記フィルム速度を調節することにより前記絞り出し時間を調節することができる、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記アセンブリは、前記１組のジョーが閉じられる袋の前記第２のシールを形成する前に、ある量のガスを前記筒状袋材料に供給するために前記フォーマショルダに隣接して配置されたガス供給デバイスをさらに含み、
前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記ガスの量を調節することができる、請求項１から５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記センサアセンブリは、前記袋の上面を検出するように動作可能な第１のセンサを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記センサアセンブリは第２のセンサを含み、前記第２のセンサは、前記第１及び第２のセンサが前記コンベヤに沿って間隔を置いて配置されるように前記第１のセンサから前記コンベヤの方向に間隔を置いて配置され、両方のセンサは前記体積信号を提供するように動作可能であり、前記第１のセンサは前記第２のセンサの上流にあり、
各センサは袋の上面を検出する、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
袋を形成するためのアセンブリであって、
フォーマショルダと、
コントローラと、
前記コントローラにより制御され、フィルム方向に移動する筒状フィルムを形成するためにフィルムをフィルム速度で前記フォーマショルダに供給するベルト駆動装置と、
前記筒状フィルムを前記フィルム方向に平行な第１のシーリング方向に密閉するシーリングデバイスと、
前記コントローラにより制御され、ジョー速度で移動可能であり、前記筒状フィルムを係合して前記フィルム方向に概ね垂直な第２のシーリング方向に密閉し、各袋に第１のシール及び第２のシールを形成し、それにより密閉袋を形成する１組のジョーであって、各密閉袋の第１のシールは前記密閉袋の第２のシールから前記フィルム方向に沿って距離を置いて前記筒状フィルムに配置され、前記１組のジョーは、
前記筒状フィルムを閉じる１対の協働する閉塞バーと、
前記１組のジョーが閉じられる袋の前記第２のシールを形成する前に、前記フィルム速度と相対速度だけ異なる速度で移動する１対の協働する絞り出しバーと、
前記第１及び第２のシールを形成する１対の協働するシールジョーと
を含み、
前記筒状フィルムを閉じるとき、前記閉塞バーは第１の距離だけ離れており、前記相対速度で移動しているとき、前記絞り出しバーは第２の距離だけ離れている、１組のジョーと、
前記密閉袋を受け取り、前記密閉袋を目的地まで運ぶコンベヤと、
前記コンベヤと動作可能に関連付けられ、前記密閉袋の体積を示す体積信号を提供するセンサアセンブリと
を含み、
前記アセンブリは、第１の距離を調節する第１の距離調節デバイス及び／又は第２の距離を調節する第２の距離調節デバイスを含み、
前記コントローラは、前記体積信号に応答して前記第１及び／又は第２の距離調節デバイスを動作させることができる、アセンブリ。
【請求項１０】
前記アセンブリは、前記第１及び第２の距離調節デバイスの両方を含む、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記第２の距離調節デバイスは、前記第１の距離調節デバイスから独立して動作可能である、請求項９又は１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記第１及び／又は第２の距離調節デバイスは、それぞれのバーが最も近い間隔にあるときにそれぞれのバーに当接するように配置された回転非対称シャフトを含み、
前記シャフトは、それぞれの距離の第１の大きさに対応する第１の位置と、それぞれの距離の第２の大きさに対応する第２の位置との間で移動可能である、請求項９から１１のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記シャフトは、
前記シャフトが第１の位置にあるとき、前記シャフトとそれぞれのバーとの接触位置の間にある前記シャフトの第１の弦が前記第１の大きさに等しく、
前記シャフトが第２の位置にあるとき、前記シャフトとそれぞれのバーとの接触位置の間にある前記シャフトの第２の弦が前記第２の大きさに等しいように回転非対称である、請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記第１及び第２の調節デバイスは、前記シャフトと前記閉塞バーとの接触位置に第１のシャフト外形を有し、前記シャフトと前記絞り出しバーとの接触位置に第２のシャフト外形を有する回転非対称シャフトを含む、請求項１２又は１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１の距離調節デバイスは、第１の回転非対称シャフトを含み、前記第２の距離調節デバイスは、第２の回転非対称シャフトを含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記第１及び／又は第２の調節デバイスは、前記バーが最も近い間隔にあるときにそれぞれのバーに当接するように配置された楔アセンブリを含み、前記楔アセンブリは、
第１の楔と、
第２の楔と
を有し、
前記第１及び第２の楔は、第２の楔方向における楔アセンブリの寸法を変化させるために第１の楔方向に相対的に移動可能である、請求項９から１５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の楔と前記第２の楔が互いに当接し、それぞれが適合する外形を有し、
前記適合する外形は、前記楔アセンブリの第１の端部における第１の斜面と、前記楔アセンブリの第２の端部における第２の斜面とを含み、
前記第１の楔及び前記第２の楔を前記第１の楔方向に相対的に移動させて前記第２の楔方向における前記楔アセンブリの寸法を増加させるとき、前記第１の楔及び前記第２の楔は前記適合する外形の第１の斜面と第２の斜面で互いに接触している、請求項１６に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包装産業に関し、限定されるものではないが、特にスナック袋を製造する垂直充填成形包装機を使用する包装産業に関する。
【背景技術】
【０００２】
包装産業では、垂直充填成形機を使用して製品の密封袋を製造する。特定の例はスナック食品の包装である。
【０００３】
袋は包装機により形成され、包装機により袋に縦方向シールと２つの横方向シールとを設ける。
【０００４】
シールが適切に形成されていないと、袋に入っている食品の品質が低下する。特定の例として、スナック食品の製造において、包装されているスナックの一部がシール内に配置されることがあり、それによりシールの品質が低下する。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載されているものは、欠陥のある袋、特に漏れる袋を検出することを目的とするデバイスである。
【０００６】
上述の包装装置の欠点は、欠陥のある袋が製造され、検出されない恐れがあることである。しかしながら、更なる欠点は、それらの動作が断続的であり、したがって遅いことである。
上記に加えて、袋が包装機により製造されるとき、袋は下方のコンベヤに送られる。袋は、様々な形状を取り得る。これは、大きな袋又は箱に入れるために袋を配置することを困難にするという欠点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６２０２４７６号明細書
【特許文献２】米国特許第６０４１６４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記の欠点の少なくとも１つを克服又は実質的に改善するか、又は上記のデバイスの有用な代替物を少なくとも提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、袋を形成するためのアセンブリであって、
フォーマショルダと、
コントローラと、
コントローラにより制御され、フィルム方向に移動する筒状フィルムを形成するためにフィルムをフィルム速度でフォーマショルダに供給するベルト駆動装置と、
筒状フィルムをフィルム方向に平行な第１のシーリング方向に密閉するシーリングデバイスと、
コントローラにより制御され、ジョー速度で移動可能であり、筒状フィルムを係合してフィルム方向に概ね垂直な第２のシーリング方向に密閉し、各袋に第１のシール及び第２のシールを形成し、それにより密閉袋を形成する１組のジョーであって、各密閉袋の第１のシールは、密閉袋の第２のシールからフィルム方向に沿って距離を置いて筒状フィルムに配置される、１組のジョーと、
密閉袋を受け取り、密閉袋を目的地まで運ぶコンベヤと、
コンベヤと動作可能に関連付けられ、密閉袋の体積を示す体積信号を提供するセンサアセンブリと
を含み、
コントローラは、体積信号に応答してフィルム速度及びジョー速度の少なくとも一方を調節することができる、アセンブリを提供する。
【００１０】
好ましくは、１組のジョーは１対の協働する絞り出しバーを含み、絞り出しバーは、１組のジョーが閉じられる袋の第２のシールを形成する前に、絞り出しバーの速度がフィルム速度と相対速度だけ異なるように動作可能であり、コントローラは、体積信号に応答して相対速度を調節することができる。
【００１１】
好ましくは、絞り出しバーは、相対速度がゼロでない間に絞り出し距離だけ移動可能であり、コントローラは、体積信号に応答して絞り出し距離を調節することができる。
【００１２】
好ましくは、絞り出しバーは、相対速度がゼロでない間に絞り出し時間にわたって移動可能であり、コントローラは、体積信号に応答して絞り出し時間を調節することができる。
【００１３】
好ましくは、コントローラは、相対速度が実質的に変化しないように、ジョー速度及びフィルム速度を調節することにより絞り出し時間を調節することができる。
【００１４】
好ましくは、アセンブリは、１組のジョーが閉じられる袋の第２のシールを形成する前にある量のガスを筒状袋材料に供給するためにフォーマショルダに隣接して配置されたガス供給デバイスをさらに含み、
コントローラは、体積信号に応答してガスの量を調節することができる。
【００１５】
好ましくは、センサアセンブリは、袋の上面を検出するように動作可能な第１のセンサを含む。
【００１６】
好ましくは、センサアセンブリは第２のセンサを含み、第２のセンサは、第１及び第２のセンサがコンベヤに沿って間隔を置いて配置されるように第１のセンサからコンベヤの方向に間隔を置いて配置され、両方のセンサは体積信号を提供するように動作可能であり、第１のセンサは第２のセンサの上流にあり、
各センサは袋の上面を検出する。
【００１７】
第２の態様において、本発明は、袋を形成するためのアセンブリであって、
フォーマショルダと、
コントローラと、
コントローラにより制御され、フィルム方向に移動する筒状フィルムを形成するためにフィルムをフィルム速度でフォーマショルダに供給するベルト駆動装置と、
筒状フィルムをフィルム方向に平行な第１のシーリング方向に密閉するシーリングデバイスと、
コントローラにより制御され、ジョー速度で移動可能であり、筒状フィルムを係合してフィルム方向に概ね垂直な第２のシーリング方向に密閉し、各袋に第１のシール及び第２のシールを形成し、それにより密閉袋を形成する１組のジョーであって、各密閉袋の第１のシールは密閉袋の第２のシールからフィルム方向に沿って距離を置いて筒状フィルムに配置され、１組のジョーは、
筒状フィルムを閉じる１対の協働する閉塞バーと、
１組のジョーが閉じられる袋の第２のシールを形成する前に、フィルム速度と相対速度だけ異なる速度で移動する１対の協働する絞り出しバーと、
第１及び第２のシールを形成する１対の協働するシールジョーと
を含み、
筒状フィルムを閉じるとき、閉塞バーは第１の距離だけ離れており、相対速度で移動しているとき、絞り出しバーは第２の距離だけ離れている、１組のジョーと、
密閉袋を受け取り、密閉袋を目的地まで運ぶコンベヤと、
コンベヤと動作可能に関連付けられ、密閉袋の体積を示す体積信号を提供するセンサアセンブリと
を含み、
アセンブリは、第１の距離を調節する第１の距離調節デバイス及び／又は第２の距離を調節する第２の距離調節デバイスを含み、
コントローラは、体積信号に応答して第１及び／又は第２の距離調節デバイスを動作させることができる、アセンブリを提供する。
【００１８】
好ましくは、アセンブリは、第１及び第２の距離調節デバイスの両方を含む。
【００１９】
好ましくは、第２の距離調節デバイスは、第１の距離調節デバイスから独立して動作可能である。
【００２０】
好ましくは、第１及び／又は第２の距離調節デバイスは、それぞれのバーが最も近い間隔にあるときにそれぞれのバーに当接するように配置された回転非対称シャフトを含み、
シャフトは、それぞれの距離の第１の大きさに対応する第１の位置と、それぞれの距離の第２の大きさに対応する第２の位置との間で移動可能である。
【００２１】
好ましくは、シャフトは、
シャフトが第１の位置にあるとき、シャフトとそれぞれのバーとの接触位置の間にあるシャフトの第１の弦が第１の大きさに等しく、
シャフトが第２の位置にあるとき、シャフトとそれぞれのバーとの接触位置の間にあるシャフトの第２の弦が第２の大きさに等しいように回転非対称である。
【００２２】
好ましくは、第１及び第２の調節デバイスは、シャフトと閉塞バーとの接触位置に第１のシャフト外形を有し、シャフトと絞り出しバーとの接触位置に第２のシャフト外形を有する回転非対称シャフトを含む。
【００２３】
好ましくは、第１の距離調節デバイスは、第１の回転非対称シャフトを含み、第２の距離調節デバイスは、第２の回転非対称シャフトを含む。
【００２４】
好ましくは、第１及び／又は第２の調節デバイスは、バーが最も近い間隔にあるときにそれぞれのバーに当接するように配置された楔アセンブリを含み、楔アセンブリは、
第１の楔と、
第２の楔と
を有し、
第１及び第２の楔は、第２の楔方向における楔アセンブリの寸法を変化させるために第１の楔方向に相対的に移動可能である。
【００２５】
好ましくは、第１の楔及びと第２の楔は互いに当接し、それぞれが適合する外形を有し、
適合する外形は、楔アセンブリの第１の端部における第１の斜面と、楔アセンブリの第２の端部における第２の斜面とを含み、
第１の楔及び第２の楔を第１の楔方向に相対的に移動させて第２の楔方向における楔アセンブリの寸法を増加させるとき、第１の楔及び第２の楔は適合する外形の第１の斜面と第２の斜面で互いに接触している。
【００２６】
好ましくは、アセンブリは、各袋を係合する圧縮デバイスを含み、圧縮デバイスは、
弾性部材と、
コンベヤに合わせて移動する少なくとも１つのループ部材であって、弾性部材が前記長さに合わせて移動して各袋を圧縮するように弾性部材のための取り付け具を提供する少なくとも１つのループ部材と
を含む。
【００２７】
好ましくは、弾性部材は、長さよりも上に取り付けられ、コンベヤの方向にコンベヤに合わせて移動するがコンベヤから間隔を置いて配置され、長さの上で各袋を係合して圧縮する第１の弾性部材を含み、圧縮デバイスは、ループ部材に沿って間隔を置いて配置される更なる弾性部材を含む。
【００２８】
好ましくは、弾性部材は、概ね水平に長さに対して横方向に延びる細長いばねを含む。
【００２９】
好ましくは、細長いばねは、コンベヤの方向に対して横方向に長手方向に細長い。
【００３０】
好ましくは、ループ部材は、１対の鎖状ループを含み、鎖状ループは間隔を置いて配置され、弾性部材は鎖状ループの間に延在する。
【００３１】
上述した好ましい特徴及び態様の各々は、互いに組み合わせて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
添付図面を参照して本発明の好ましい形態を例として説明する。
【００３３】
【図１】図２の線１−１に沿って切断されている、袋を形成するためのアセンブリである。
【００３４】
【図２】計量機、シュート、フォーマ、フィルム駆動アセンブリ、及びフレームを除く、図１のアセンブリの概略端面図である。
【００３５】
【図３】図２の線１−１に沿った図１のアセンブリの概略詳細断面図である。
【００３６】
【図４】図４ａから図４ｃは、図２の線１−１に沿った図１のアセンブリの概略詳細断面図である。
【００３７】
【図５】図５ａ及び５ｂは、図２の線１−１に沿った図１のアセンブリの概略詳細断面図である。
【００３８】
【図６】図１のアセンブリの第３の代替実施形態の詳細側面図である。
【００３９】
【図７】図７ａ及び７ｂは、図１のアセンブリの第１の代替実施形態の概略上面図である。
【００４０】
【図８】図８ａ及び８ｂは、図１のアセンブリの第４の代替実施形態の概略上面図である。
【００４１】
【図９】図９ａ及び９ｂは、図１のアセンブリの第４の代替実施形態の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
添付図面には、包装アセンブリ１０が概略的に示されている。アセンブリ１０は、製品が上から供給される複数のバケット１２及び１３を含む計量機１１を含み、バケット１２及び１３は、製品のバッチをシュート１４に供給するように作動される。シュート１４は、製品のバッチをフォーマ１５に供給する。フォーマ１５は、帯状袋材料を受け入れるフォーマショルダ４１を有し、帯状袋材料を方向１６に通過する筒状形態に変形させる。帯状袋材料は、筒状形態に構成されるようにフォーマショルダ４１の外面と係合する。筒状袋材料は、フォーマショルダ４１の上部開口５３を下方に通過する。方向１６に概ね平行に配置されているのは、筒状袋材料２７に縦方向シール４２を形成するように適合されたシーリングデバイスである。好ましい実施形態では、シーリングデバイスはヒータ２８である。方向１６は、一般に垂直方向下向きである。
【００４３】
筒状袋材料２７は、フィルム駆動アセンブリ１７により係合され、フィルム駆動アセンブリは、帯状材料をフォーマショルダ４１の先に引張り、筒状袋材料２７を下方の包装機１８に送る。
【００４４】
特に米国特許第４６６３９１７号明細書に記載されているように、包装機１８は、回転可能に駆動される複数対のシールジョー３１を含み、シールジョー３１は、角度方向３３に繰り返される回転により、概ね平行であるが横方向に離間した軸を中心に回転可能に駆動される。米国特許第４６６３９１７号明細書に記載されているように、シールジョー３１と共に取り付けられているのは、シールジョー３１がシールを形成する前に、とりわけシールジョー３１によりシールが形成される筒状フィルム２７の領域から製品を取り除くために相対速度だけフィルム速度とは異なる速度で移動する１対の協働する絞り出しバー４９と、筒状フィルム２７をシールジョー３１の上の位置で閉じる１対の協働する閉塞バー５０（図４ａから図４ｃ参照）である。
【００４５】
図５ａ及び５ｂに見られるように、閉塞バー５０は、筒状フィルム２７が閉塞バー５０により閉じられるとき、第１の距離７２だけ離されている。同様に、絞り出しバー４９は、相対速度で移動するとき、第２の距離７３だけ離されている。図６に見られるように、第１の距離７２は、各閉塞バー５０に設けられた互いに当接する第１の距離スペーサ７４により提供される少なくとも基本的な大きさである。第２の距離は、各絞り出しバー４９に設けられた互いに当接する第２の距離スペーサ７５により提供される少なくとも基本的な大きさである。
【００４６】
フォーマ１５は、上述のフォーマショルダ４１と、フォーマベースプレート４９とを有する。フォーマショルダ４１は、ベースプレート４９により支持されるようにベースプレート４９に取り付けられている。また、ベースプレート４１には、シュート１４をベースプレート４９に固定するフレーム５０が取り付けられている。また、ベースプレート４９には、ヒータ２８の圧力に抵抗するバッキングバー５５が取り付けられている。
【００４７】
フィルム駆動アセンブリ１７は、１対のサブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂを含み、サブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂは、筒状袋材料２７の両側に配置され、両方が筒状袋材料２７と係合してアセンブリ１０を通して筒状袋材料２７を引っ張る。好ましくは、サブアセンブリ１９Ａは後方サブアセンブリであり、サブアセンブリ１９Ｂは前方サブアセンブリであり、サブアセンブリ１９Ｂは、筒状袋材料の長手方向に重なり合う縁部分に隣接して筒状袋材料と係合する。代替実施形態では、サブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂは、筒状袋材料の反対側の部分に係合しながら、筒状袋材料の側面で筒状袋材料に係合する。すなわち、サブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂは両方とも、筒状袋材料の重なり合う長手方向の縁部分から間隔を置いて配置されている。より詳細には、サブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂは、軸５４を中心に９０°動かされる。軸５４は、包装機１８及びフォーマ１５の概ね直立した中心軸である。
【００４８】
各サブアセンブリ１９Ａ、１９Ｂは、第１のアイドラローラ（プーリ）２１、第２のアイドラローラ（プーリ）２２、及び駆動プーリ（ローラ）２３の間を通るベルト２０を含む。アイドラローラ２１及び２２の間を通るベルト２０の長さは、概ね直線状で方向１６に平行なベルト駆動部分２４を提供する。部分２４は、筒状袋材料を方向１６に動かすように方向１６に移動する。駆動部分２４は、ローラ２１が本質的にローラ２２の垂直上方にあるので、実質的に垂直である。
【００４９】
ベルト２０は、アイドラローラ２２から駆動プーリ（ローラ）２３へと渡り、第２のベルト部分２５を提供する。ベルト部分２５は、概ね水平、すなわち方向１６に対して概ね垂直（横方向）である。ベルト２０は、ベルト部分３５を提供するようにプーリ２３の周りをアイドラローラ２１まで渡る。プーリ２３は、部分２４から横方向に離間している。
【００５０】
ベルト部分２４は、方向１６及び筒状袋材料２７の延在方向に概ね平行な直線経路をたどる。ベルト部分２５は、部分２４から離れる延在方向を有するように、筒状袋材料２７（及び部分２４）から離れる方向に延びる概ね直線の経路をたどる。ベルト部分３５は、ベルト部分２４から離れる延在方向を有する。好ましくは、部分２５は、部分２４に対して垂直である。
【００５１】
ベルト２０は、アイドラローラ２１、２２及び駆動プーリ２３の周りを方向２６に通過する。２つのベルト部分２４は、概ね平行で同一の広がりを有するが、筒状袋材料２７の両側にあるように横方向に間隔を置いて配置されている。
【００５２】
駆動プーリ２３は、筒状袋材料２７に所望の速度プロファイル（フィルム速度）を提供するように、駆動制御及びモータアセンブリ（図示せず）により駆動される。前述したように、筒状袋材料２７は方向１６に駆動される。しかしながら、さらに好ましい形態では、駆動制御及びモータアセンブリは、方向１６における速度を変化させることができる。駆動制御及びモータアセンブリは、プーリ２３を駆動する１つ又は複数のコンピュータ制御サーボモータ（図示せず）を含む。
【００５３】
ジョー３１のそれぞれが、ジョー支持体（アーム）４７を用いてシャフト３２に取り付けられ、シャフト３２は、互いに反対の角度方向３３に回転駆動される。したがって、シールジョー３１は、間隔を置いて配置された概ね平行な軸を中心に同期して繰り返される回転により駆動され、軸は概ね方向１６の横方向である。シールジョー３１は、筒状袋材料２７と係合し、袋材料２７を横方向に密閉して端部シール４３を形成し、袋材料２７を切断して個別袋４０を形成する。
【００５４】
シャフト３２は、ジョー制御及びモータアセンブリ（図示せず）により駆動され、ジョー制御及びモータアセンブリは、シャフト３２が所望の角速度プロファイル（ジョー速度）を有するように動作可能である。好ましくは、ジョー制御及びモータアセンブリは、ジョー３１が互いに隣接するとき、ベルト２４における筒状袋材料２７の速度よりも遅い、筒状袋材料２７と係合するための周速度を有するように動作可能である。ジョー３１が袋材料２７と係合して袋材料２７にシールを形成するとき、ジョー３１は、ジョー３１の間にある袋材料２７と同じ速度を有する。したがって、袋材料２７は、ジョー３１が袋材料２７と係合したときにジョー３１と共に移動することにより、速度が変化する。
【００５５】
米国特許第４６６３９１７号明細書に記載されているように、絞り出しバー４９は、シャフト３２の速度プロファイルと相対速度だけ異なる絞り出しバー４９の速度プロファイルをもたらすことができるリンク機構（図示せず）によりシャフト３２に接続されている。しかしながら、ジョー３１、絞り出しバー４９、及びフィルム駆動アセンブリ１７は、依然として毎分一定数の袋４０を製造するように動作し、これは、絞り出しバー４９の毎分回転数がジョー３１及びシャフト３２の毎分回転数に等しいことを必要とする。
【００５６】
ジョー制御及びモータアセンブリは、コンピュータ（図示せず）及び／又はシャフト３２用の１つ又は複数のサーボモータ（図示せず）を含み、コンピュータは、１つ又は複数のサーボモータを動作させてシャフト３２の所望の角速度プロファイルを生成するようにプログラムされている。
【００５７】
駆動制御及びモータアセンブリとジョー制御及びモータアセンブリは、シールジョー３１が筒状袋材料２７の速度と調和するように、駆動プーリ２３及びシャフト３２を駆動するそれぞれのサーボモータの動作を制御するコンピュータ（図示せず）を共同使用することができる。しかしながら、コンピュータは、シールジョー３１が筒状袋材料２７に隣接又は係合しているときに、ベルト２０により筒状袋材料２７に提供される速度とは異なる周速度を有するように、それぞれのサーボモータを制御することができることも理解されたい。例えば、ジョー３１及びジョー３１と係合する袋材料２７は、製品を袋の下端に向かって沈降させるより遅い速度を有することができ、ジョー３１はその後、袋に横方向シールが形成されるときに速度を増加させる。別の実施形態では、ジョー３１は、ジョー３１が材料２７に隣接しているとき、筒状袋材料２７の移動方向と反対の速度を有することができる。
【００５８】
図１に示す好ましい実施形態では、包装アセンブリ１０はまた、フォーマ１５に隣接して取り付けられたガス供給デバイス７０を含み、ある量のガスを筒状袋材料２７に供給する。好ましくは、ある量のガスは、１組のシールジョー３１が閉じられる個別袋４０の第２のシール又は端部シール４３を形成する直前に筒状袋材料２７に供給される。ある量のガスは好ましくは、窒素、アルゴン等のある量の不活性ガスである。ある量のガスは、個別袋４０内の酸素含有空気を置換し、それにより、個別袋４０の内容物の食感及び風味の望ましくない劣化をもたらす個別袋４０の内容物の酸素との反応を阻止する。ガス供給デバイス７０は、例えば、電子的に作動するソレノイドガス弁（図示せず）により制御され、中央コンピュータは、ソレノイドガス弁を制御してシールジョー３１の動きに対してそれぞれ所定の時間にソレノイドガス弁を開閉するように構成されている。
【００５９】
添付図面には、製品が入っている密閉袋４０に係合するコンベヤアセンブリ３０も概略的に示されている。特定の例として、袋４０は、スナック食品が入っている袋であることができる。袋４０は、縦方向シール４２及び端部シール４３を有する。各袋４０は、所定の体積を有するように意図され、密閉するように閉じられる。
【００６０】
コンベヤアセンブリ３０は、コンベヤ１４を含む。コンベヤ３４は、搬送方向３８に移動する上部搬送長さ３７を有する無端ベルト３６を含む。長さ３７は、下流端３９と上流端４４との間で概ね水平に延び、袋４０は、袋４０がコンベヤアセンブリ３０から送り出される下流端３９まで搬送方向３８に運ばれる。袋４０は、長さ３７が上向きの表面を提供するので、長さ３７に載る。
【００６１】
コンベヤ３４はまた、駆動ローラ４６を用いて無端ベルト３６を搬送方向３８に駆動するモータ／ギヤボックスアセンブリ４５を含む。
【００６２】
コンベヤ３４は、無端ベルト３６が取り付けられている基部４８を含み、基部４８には圧縮デバイス５１も取り付けられている。圧縮デバイス５１は袋４０と係合し、袋４０を長さ３７に対して圧縮する。
【００６３】
圧縮デバイス５１は、複数のばね（弾性部材）５６を支持しかつそれらの間に複数のばね５６が延びる、２つの離間した平行な鎖状ループ５５を含むループ部材５２を含む。ばね５６は、概ね水平に長さ３７の横方向に延びる。
【００６４】
鎖状ループ５５は、ループ部材５２の長さ５８が長さ３７と同じ速度で搬送方向３８に移動するように方向５７に駆動され、その結果、長さ５８及び３７が同時に移動する。
【００６５】
鎖状ループ５５は、アイドラスプロケットアセンブリ５９及び駆動スプロケットアセンブリ６０の周りを通る。駆動スプロケットアセンブリ６０は、長さ３７及び５８が搬送方向３８に同時に移動するようにモータ４５と連携するモータ（図示せず）を含む。
【００６６】
デバイス５１に取り付けられかつ／又は動作可能に結合されているのは、センサアセンブリ６３を形成する第１及び第２のセンサ６２ａ、６２ｂであり、第１のセンサ６２ａは、第２のセンサ６２ｂから下流端３９に向かって搬送方向３８に離間している。センサ６２ｓ、６２ｂのそれぞれが、袋４０の上面４０ａを検出し、袋４０の深さ、したがって袋４０の体積を示す信号を提供する。これにより、センサアセンブリ６３は体積信号を提供する。しかしながら、デバイス５１はまた、センサ６２ａ、６２ｂの１つのみで動作可能であり、各センサ６２ａ、６２ｂは、体積信号を提供することができる。
【００６７】
袋４０が搬送方向３８に通過するとき、袋４０はばね５６により圧縮される。したがって、袋４０に漏れがあると、袋４０の体積が減少するので、袋４０の上面４０Ａをセンサ６２ｂにより検出するとき、センサ６２ａにより提供される体積信号で示される体積に比べて減少した体積を示す体積信号は、欠陥のある袋である漏れている袋４０を示すことになる。
【００６８】
袋４０を圧縮するとき、ばね５６は上方に弾性的に変形し、袋４０と係合していないとき、それらの静止位置に戻る。
【００６９】
センサアセンブリ６３は、欠陥のある袋４０を特定し、それらをプロセスから取り除くことができるように、中央コンピュータ又はコントローラ（図示せず）と通信する。
【００７０】
さらに、センサアセンブリ６３は、体積信号を所定の目標体積範囲と比較するために、中央コンピュータに体積信号を提供するように適合されている。中央コンピュータは、駆動制御及びモータアセンブリとジョー制御及びモータアセンブリへの制御入力を提供することにより、体積信号に応答してフィルム速度及びジョー速度の少なくとも一方を調節するように適合されている。
【００７１】
筒状袋材料２７の所望の速度プロファイルであるフィルム速度と、ジョー３１の所望の速度プロファイルであるジョー速度とを調節することにより、中央コンピュータは絞り出し長さ６７及び絞り出し時間を調節することができる。絞り出しは、図４ａから図４ｃに示すように、絞り出しバー４９が共に筒状袋材料２７と圧縮接触し、筒状袋材料２７の端部シール４３を形成するのに使用される部分から製品を取り除く動作である。当然のことながら、絞り出しを行うために、絞り出しバー４９は筒状袋材料２７に対する相対速度を必要とする。
【００７２】
絞り出し長さ６７は、絞り出しバー４９が絞り出し中に、すなわち絞り出しバー４９が筒状袋材料２７と接触している間に移動する、筒状袋材料２７の長さである。絞り出し長さを図４ａ及び図４ｂに示す。図４ａの第１の距離６８と図４ｂの第２の距離６９との間の増加が、絞り出し長さ６７である。絞り出し時間は、絞り出しバー４９が絞り出し長さ６７を横断するのにかかる時間である。
【００７３】
袋４０内の空気の体積は、絞り出し長さ６７及び絞り出し時間の影響を受ける。例えば、空気は袋４０に押し込まれるので、長い絞り出し長さ６７は、短い絞り出し長さ６７に比べて、袋４０内の空気の体積を大きくする。同様に、空気は袋４０が密封される前の絞り出し動作中に袋４０から逃げることができるので、長い絞り出し時間は、短い絞り出し時間に比べて、袋４０内の空気の体積を少なくする。絞り出し長さ６７は、ジョー速度とフィルム速度との間の相対速度を調節することにより、中央コンピュータにより調節される。相対速度は、フィルム速度及び／又はジョー速度を増加又は減少させることにより調節することができる。
【００７４】
ジョー速度とフィルム速度との間の相対速度が高いと、絞り出しバー４９は、筒状袋材料２７から離れる前に筒状袋材料２７の長い絞り出し長さ６７を横断する。同様に、ジョー速度とフィルム速度が非常に類似していて相対速度が低いと、絞り出しバー４９は、筒状袋材料から離れる前に筒状袋材料２７の短い絞り出し長さ６７を横断する。
【００７５】
絞り出し時間は、ジョー速度を増加又は減少させることにより、中央コンピュータにより調節される。絞り出し長さ６７への影響が必要ない場合、中央コンピュータは、相対速度が変化しないことを確実にするためにフィルム速度を同時に加又は減少させる。ジョー速度が増加すると、絞り出しバー４９は絞り出し長さ６７をより速く横断する。
【００７６】
したがって、体積信号に応答してフィルム速度及びジョー速度の少なくとも一方を調節することにより、中央コンピュータは、センサ６２ａ、６２ｂにより検出された袋４０内の空気の体積が所定の目標体積範囲にないことを示すセンサ６２ａ、６２ｂの少なくとも一方からの体積信号に応答して、後続の袋４０内の空気の体積を調節するように適合されている。
【００７７】
中央コンピュータはまた、体積信号に応答してガス供給デバイス７０により供給されるガスの量を調節することができる。例えば、袋４０内の空気の体積が目標体積範囲を下回っていることを示す体積信号に応答して、中央コンピュータは、ガス供給デバイス７０により供給されるガスの量を増加させ、それにより端部シール４３がシールジョー３１により形成されるときの袋４０内の空気の体積を増加させることができる。同様に、袋４０内の空気の体積が目標体積範囲を超えていることを体積信号が示す場合、中央コンピュータは、ガス供給デバイス７０により供給されるガスの量を減少させることができる。中央コンピュータは、ジョー３１の動きに対して所定の時間よりも早い又は遅い時間にソレノイドガス弁を開き、ソレノイド弁が開いている時間の長さを長くすることにより、ガス供給デバイス７０により送出されるガスの量を調節することができる。
【００７８】
加えて又は代替的に、包装機１８は、第１の距離７２を第１の大きさから第２の大きさまで調節する第１の距離調節デバイス７６を含むことができる。加えて又は代替的に、包装機１８は、第２の距離７３を第１の大きさから第２の大きさまで調節する第２の距離調節デバイス７７を含むことができる。
【００７９】
閉塞バー５０に関連する第１の距離調節デバイス７６を参照して、距離調節デバイス７６、７７の２つの実施形態を説明する。しかし、当然のことながら、いずれの実施形態も絞り出しバー４９に関連する第２の距離調節デバイス７７として適用することができる。
【００８０】
第１の実施形態では、第１の調節デバイス７６は、第１のスペーサ７４に当接するように配置されたシャフト７６を含む。シャフト７６は、シャフト７６が図７ａに示す第１の位置にあるとき、シャフト７６と閉塞バー５０との接触位置の間にあるシャフトの第１の弦が第１の大きさに等しくなり、閉塞バー５０が第１の距離７２の第１の大きさだけ離れるように、回転非対称である。
【００８１】
図７ｂに見られるように回転したとき、シャフト７６は第２の位置にあり、シャフト７６と閉塞バー５０との接触位置の間にあるシャフトの第２の弦は第２の大きさに等しい。シャフト７６は、第１のスペーサ７４を、したがって閉塞バー５０を離れるように付勢し、第１の距離７２の大きさを第２の大きさに変化させる。
【００８２】
第２の実施形態では、包装機１８は、第１及び第２の調節デバイス７６、７７の両方を含み、したがって第１及び第２の距離７２、７３を制御する２つの独立したシャフト７６、７７を有する。これにより、第２の調節デバイス７７は、第１の距離調節デバイス７６から独立して動作可能である。
【００８３】
第３の実施形態では、図６に見られるように、第１及び第２の距離調節デバイス７６、７７は、シャフト７６と閉塞バー５０との接触位置における第１の回転非対称外形８３と、シャフト７６と絞り出しバー４９との接触位置における第２のシャフト外形８４とを有する、単一のシャフト７６として具現化される。
【００８４】
第４の実施形態では、図８ａに見られるように、第１の調節デバイス７６は、閉塞バー５０が最も近い間隔にあるときに閉塞バー５０に当接するように配置された楔アセンブリ７６を含む。楔アセンブリ７６は、第１の楔７８と第２の楔７９とを含む。第１及び第２の楔７８、７９は、第１の距離７２に平行な第２の楔方向において楔アセンブリ７６の寸法を変化させるために、図９ａに見られる第１の位置から図９ｂに見られる第２の位置まで、第１の楔方向８５において互いに移動可能である。
【００８５】
楔７８、７９のそれぞれが、適合する外形８０を有する。適合する外形８０は、楔アセンブリ７６の第１の端部に第１の斜面８１を有し、楔アセンブリ７６の第２の端部に第２の斜面８２を有する。第１の楔７８及び第２の楔７９が第１の楔方向８５に相対的に移動して第１の距離７２を増加させるとき、第１の楔７８及び第２の楔７９は、適合する外形８０の第１の斜面８１及び第２の斜面８２で互いに接触している。
【００８６】
中央コンピュータは、上述した実施形態では体積信号に応答して、第１及び第２の距離調節デバイス７６、７７をそれぞれ用いて、例えば電気モータ（図示せず）を制御してデバイス７６、７７を駆動することにより、第１の距離７２及び／又は第２の距離７３を調節することができる。例えば、袋４０内の空気の体積が目標体積範囲を下回っていることを示す体積信号に応答して、中央コンピュータは、第１及び／又は第２の距離調節デバイス７６、７７を作動させて第１及び／又は第２の距離７２、７３を減少させ、形成される袋４０内の空気を端部シール４３が形成される前によりゆっくりと逃がすことができる。これにより、シールジョー３１により端部シール４３が形成されるときの袋４０内の空気の体積が増加する。同様に、袋４０内の空気の体積が目標体積範囲を超えていることを示す体積信号に応答して、中央コンピュータは、第１及び／又は第２の距離調節デバイス７６、７７を作動させて第１及び／又は第２の距離７２、７３を増加させ、形成される袋４０内の空気を端部シール４３が形成される前により速く逃がすことができる。これにより、シールジョー３１により端部シール４３が形成されるときの袋４０内の空気の体積が減少する。
【００８７】
圧縮デバイス５１は、１対の概ね平行なリンク機構６４を含む「平行四辺形」の構成により長さ３７からの距離に関して調節可能である。リンク機構６４のそれぞれは、長さ５８が長さ３７と概ね平行のままであるように、デバイス５１に旋回可能に取り付けられ、基部４８に旋回可能に取り付けられている。
【００８８】
リンク機構６４は駆動軸６５に取り付けられ、駆動軸６５は、駆動軸６５をその長手方向軸の周りで角度方向に動かすレバー６６を含む駆動デバイスによりその長手方向軸の周りで角度方向に動かされる。駆動デバイス６６は、電気モータ、例えばリニアアクチュエータ７１と、ねじ駆動装置を含むギヤボックスアセンブリ６１とを含み、長さ５８が搬送される袋４０のサイズに合うように長さ３７から適切な距離に配置されることを確実にするように作動される。
【符号の説明】
【００８９】
１０  包装アセンブリ
１１  計量機
１２  バケット
１３  バケット
１４  シュート
１５  フォーマ
１６  方向
１７  フィルム駆動アセンブリ
１８  包装機
１９Ａ  サブアセンブリ
１９Ｂ  サブアセンブリ
２０  ベルト
２１  第１のアイドラローラ
２２  第２のアイドラローラ
２３  駆動プーリ
２４  ベルト駆動部分
２５  ベルト部分
２６  方向
２７  筒状袋材料
２８  シーリングデバイス
３０  コンベヤアセンブリ
３１  シールジョー
３２  シャフト
３３  角度方向
３４  コンベヤ
３５  ベルト部分
３６  無端ベルト
３７  上部搬送長さ
３８  搬送方向
３９  下流端
４０  個別袋
４０Ａ  上面
４１  フォーマショルダ
４２  縦方向シール
４３  端部シール
４４  上流端
４５  モータ／ギヤボックスアセンブリ
４６  駆動ローラ
４７  ジョー支持体
４８  基部
４９  絞り出しバー
５０  閉塞バー
５１  圧縮デバイス
５２  ループ部材
５３  上部開口
５４  軸
５５  鎖状ループ
５６  弾性部材
５７  方向
５８  長さ
５９  アイドラスプロケットアセンブリ
６０  駆動スプロケットアセンブリ
６１  ギヤボックスアセンブリ
６２  第１のセンサ
６３  第２のセンサ
６４  平行なリンク機構
６５  駆動軸
６６  駆動デバイス
６７  絞り出し長さ
６８  第１の距離
６９  第２の距離
７０  ガス供給デバイス
７１  電気モータ
７２  第１の距離
７３  第２の距離
７４  第１の距離スペーサ
７５  第２の距離スペーサ
７６  第１の距離調節デバイス
７７  第２の距離調節デバイス
７８  第１の楔
７９  第２の楔
８０  適合する外形
８１  第１の斜面
８２  第２の斜面
８３  第１の外形
８４  第２の外形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020203728.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2020203728000001.pdf