(57)【要約】  管状袋材料を受け入れ且つ管状袋材料を方向（１１）に移動する回転式包装機（１０）。製品の袋を形成するよう、封止され且つ切断された状態で、製品が管状袋材料の内部に供給される。機械（１０）は、ジョー（２９）が回転される間に往復動されるジョーキャリッジ（１４）を有する。
2010536607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品が供給される管状袋材料から、前記製品を収容する袋を形成する包装機であって、前記管状袋材料は、所定の方向に当該包装機に対して移動され、当該包装機は、
ベースを含み、
前記方向と概ね平行な往復運動のために前記ベース上に支持されるジョーキャリッジを含み、
該キャリッジ上に取り付けられる一対のジョーを含み、該一対のジョーは、袋を形成するために、前記管状袋材料を横断方向に封止するよう、前記管状袋材料と係合するよう一致して移動され、
一対の概ね平行なシャフトを含み、各シャフトは、前記ジョーを駆動するために、前記ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられ、前記シャフトは、前記方向の概ね横断方向に延びる長手軸を有し、
前記ジョーが前記管状袋材料と係合するよう、対向する角方向に反復的な回転を通じて前記シャフトを駆動するために前記シャフトと動作的に関連付けられるジョー駆動組立体を含み、
前記往復移動を引き起こすために前記キャリッジと動作的に関連付けられるキャリッジ駆動組立体を含み、
前記組立体と協調するよう前記駆動組立体と動作的に関連付けられるコントローラを含む、
包装機。
【請求項２】
一対の協働する剥離機バーをさらに含み、各剥離機バーは、前記管状袋材料を剥離するために、前記ジョーと共に移動するよう、前記ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられる、請求項１に記載の包装機。
【請求項３】
一対の管閉塞バーをさらに含み、前記閉塞機バーのそれぞれは、前記管状袋材料を閉塞するよう前記管状袋材料と係合するために前記ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられる、請求項１又は２に記載の包装機。
【請求項４】
前記ジョー駆動組立体は、前記キャリッジの上に取り付けられる、請求項１、２、又は、３に記載の包装機。
【請求項５】
前記キャリッジ駆動組立体は、前記キャリッジが、往復動されるときに、概ね円形経路に沿って移動するよう、前記ベース上に少なくとも部分的に取り付けられ且つ前記キャリッジ上に少なくとも部分的に取り付けられる線形モータである、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の包装機。
【請求項６】
各ジョーは、ジョー支持体によってそのそれぞれのシャフトに取り付けられる、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の包装機。
【請求項７】
各ジョー支持体は、そのそれぞれのシャフトに対して概ね径方向に延びる少なくとも１つのアームを含む、請求項６に記載の包装機。
【請求項８】
各ジョーは、そのそれぞれの支持体に対して固定される、請求項６又は７に記載の包装機。
【請求項９】
各ジョーは、支持体によってそのそれぞれのシャフトに取り付けられ、各ジョーは、前記方向の概ね横断方向の軸について、それぞれの支持体に対する角移動のために、そのそれぞれの支持体上に取り付けられる、請求項６又は７に記載の包装機。
【請求項１０】
前記ジョーは、前記ジョーが、互いに面し合いながら、反対方向に一致して移動するよう、ガイドによって取り付けられる、請求項９に記載の包装機。
【請求項１１】
前記ジョーは、それぞれの支持体に対する径方向の移動のために、それらのそれぞれの支持体上に取り付けられる、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の包装機。
【請求項１２】
前記キャリッジは、一対の概ね平行な壁と、前記ベースに隣接し且つ前記線形モータの部分を含む端壁とを含み、前記一対の概ね平行な壁の間には、前記シャフトが延在する、請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋（バッグ）を形成する包装機に関し、より具体的には、食品のような製品を収容する袋を形成する包装機に関するが、それらに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
包装機は袋形成材料のストリップを受け入れ、袋材料が管状構造を取るよう、材料をフォーマ(former)について通す。材料は長手方向に封止され、製品がフォーマを通じて管状袋材料の内部に供給される。次に、製品を収容する袋を製造するよう袋材料を封止し且つ切断するために、封止ジョーが管状袋材料と係合する。
【０００３】
米国特許第４，６６３，９１７号に記載されているのは、上記に議論されたような袋を形成し得る包装機である。この米国特許の具体的な機械は、対向する角方向に反復的な回転を通じて回転可能に駆動される封止ジョーを有する。封止ジョーに動作的に関連付けられるのは、ジョーが袋を形成するのを助けるよう管状袋材料を剥ぎ且つ管状袋材料を閉塞する剥離機バー及び閉塞機バーである。剥離機バーは、製品によって占められる容積を減少するのを助けるよう、管状袋材料を下に移動する。閉塞機バーは、ジョーによって係合される管状袋材料の長さをもたらすよう、剥離機バーの上で管状袋材料と係合する。管状袋材料のこの長さは、剥離機バー及び閉塞機バーの協働によって、如何なる製品もなく、それによって、良好な封止を保証する。封止ジョーは、袋を形成するよう管状袋材料を横断方向に切断するブレードを有する。
【０００４】
上記に議論される機械は、典型的には、各端部で深く先細る袋を形成する。
【０００５】
一部の製品では「閉塞底部」（“ｂｌｏｃｋ  ｂｏｔｔｏｍ”）を有する袋を製造することが望ましい。これは袋が棚の上にその長手端部で立ち得るよう形成される長手端部を有する袋である。これらの袋は上述された米国特許に記載されるような回転式機械によって形成されない。これらは垂直方向に往復動する機械によって形成され、そこでは、ジョーは線形経路に沿って垂直に往復動され、線形経路に沿っても水平方向に往復動され、ジョーは袋端部を形成するよう互いに接近し且つ管状袋材料と係合する。「閉塞底部」袋を形成するために、機械を通じる管状袋材料の移動は抑制される。閉塞底部袋を形成するよう構成されるこれらの機械は、低生産率、ジョーが垂直及び水平に往復動しなければならない故の機械類の複雑さを含む、多数の不利点を有する。この水平及び垂直の往復動は、様々な構成部品に対して課される加速の故に故障に弱い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の不利点の少なくとも１つを克服し或いは実質的に改善することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
製品が供給される管状袋材料から、製品を収容する袋を形成し、管状袋材料は、包装機に対して所定の方向に移動される包装機が開示され、包装機は、
ベースを含み、
前記方向と概ね平行な往復運動のためにベース上に支持されるジョーキャリッジを含み、
キャリッジ上に取り付けられる一対のジョーを含み、一対のジョーは、袋を形成するために、管状袋材料を横断方向に封止するように、管状袋材料と係合するよう一致して移動され、
一対の概ね平行なシャフトを含み、各シャフトは、ジョーを駆動するために、ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられ、シャフトは、前記方向の概ね横断方向に延びる長手軸を有し、
ジョーが管状袋材料と係合するよう、対向する角方向に反復的な回転を通じてシャフトを駆動するためにシャフトと動作的に関連付けられるジョー駆動組立体を含み、
往復移動を引き起こすためにキャリッジと動作的に関連付けられるキャリッジ駆動組立体を含み、
組立体と協調するよう駆動組立体と動作的に関連付けられるコントローラを含む。
【０００８】
好ましくは、装置は、一対の協働する剥離機バーを含み、各剥離機バーは、管状袋材料を剥離するために、ジョーと共に移動するよう、ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられる。
【０００９】
好ましくは、装置は、一対の管閉塞バーを含み、閉塞機バーのそれぞれは、管状袋材料を閉塞するよう、管状袋材料と係合するために、ジョーのそれぞれ１つと動作的に関連付けられる。
【００１０】
好ましくは、ジョー駆動組立体は、キャリッジ上に取り付けられる。
【００１１】
好ましくは、キャリッジ駆動組立体は、キャリッジが、往復動されるときに、概ね円形経路に沿って移動するよう、ベース上に少なくとも部分的に取り付けられ且つキャリッジ上に少なくとも部分的に取り付けられる線形モータである。
【００１２】
好ましくは、各ジョーは、ジョー支持体によって、そのそれぞれのシャフトに取り付けられる。
【００１３】
好ましくは、各ジョー支持体は、そのそれぞれのシャフトに対して概ね径方向に延びる少なくとも１つのアームを含む。
【００１４】
好ましくは、各ジョーは、そのそれぞれの支持体に対して固定される、
【００１５】
代替的な好適な形態において、各ジョーは、支持体によって、そのそれぞれのシャフトに取り付けられ、各ジョーは、前記方向の概ね横断方向の軸について、それぞれの支持体に対する角移動のために、そのそれぞれの支持体上に取り付けられる。
【００１６】
好ましくは、ジョーは、ジョーが互いに面し合いながら、反対方向に一致して移動するよう、ガイドによって取り付けられる。
【００１７】
好ましくは、ジョーは、それぞれの支持体に対する径方向の移動のために、それらのそれぞれの支持体上に取り付けられる。
【００１８】
好ましくは、キャリッジは、一対の概ね平行な壁と、ベースに隣接し且つ線形モータの部分を含む端壁とを含み、一対の概ね平行な壁の間には、シャフトが延在する。
【００１９】
付属の図面を参照して一例として本発明の好適な形態を今や記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】包装機を概略的に示す等角図である。
【図２】図１の包装機を概略的に示す等角図である。
【図３】図１及び図２の包装機の底部を概略的に示す等角図である。
【図４】図１の包装機のジョー機構を概略的に示す側面図である。
【図５】様々な位置にあるジョーを備える図４のジョー組立体を概略的に示す端面図である。
【図６】図５のジョーを概略的に示す側面図である。
【図７】図４乃至６のジョー組立体の代替を概略的に示す端面図である。
【図８】図７のジョー組立体を概略的に示す側面図である。
【図９】様々な位置にあるジョーを備える図７のジョー組立体をさらに概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
付属の図面の図１乃至６には、回転式包装機１０が概略的に描写されている。機械１０は、方向１１に移動する管状袋材料を受け入れる。管状袋材料は、フォーマ（図示せず）によって構成される。製品は管状袋材料の内部に供給され、次に、袋を形成するよう、機械１０に供給される。典型的には、機械１０は、機械１０を通じて管状袋材料を移動する膜駆動組立体も有する。典型的には、膜駆動組立体は、米国特許第４，９１０，９４３号及び米国特許出願第１１／１７８，１５０号（２００５年７月８日出願）に開示されている。フォーマ組立体の実施例は、米国特許第７，１５２，３８７号に記載されている。
【００２２】
機械１０は、概ね垂直に向けられる壁１３を提供するベース１２を有する。壁１３に隣接する垂直往復動作のために取り付けられるのは、ジョーキャリッジ１４である。ジョーキャリッジ１４は、方向１１と概ね平行な方向１５に往復動する。この実施態様において、方向１５は、概ね垂直である。
【００２３】
キャリッジ１４は、一対の側壁１６を含み、一対の側壁は、概ね平行であり、同一の広がりを有し、方向１５の横断方向に離間する。側壁１６は、端壁１７に固定され、端壁によって支持される。端壁１７は、概ね垂直に向けられ、壁１３に隣接して配置される。
【００２４】
壁１３及び端壁１７の上に取り付けられているのは、キャリッジ駆動組立体１８であり、キャリッジ駆動組立体１８は、トラック２０を含む電気線形モータ１９である。トラック２０は、壁１３に固定され、端壁１７に固定される軸受２１と係合する。トラック２０及び軸受２１は、方向１５に往復動するようキャリッジ１４を保持する。モータ１９に電力が供給されるや否や、キャリッジ１４は制御された方法で往復動させられる。キャリッジ１４は、その移動に関して垂直方向限界を有し、その限界で、リミットスイッチ又はストップ２１が係合される。この実施態様では、一例として、壁１３に取り付けられているのは、モータ１９の「固定子」であるのに対し、壁１７に取り付けられるのは、「回転子」２４である。この実施態様では、モータ１９は、「ステッピング」若しくは「サーボ」モータ又は誘導モータであり得る。
【００２５】
キャリッジ１４内に取り付けられているのは、ジョー組立体２０である。ジョー組立体２０は、典型的には、米国特許第４，６６３，９１７号（欧州特許第０１６５８１９号）中に記載されているジョー組立体である。
【００２６】
ジョー組立体２０は、壁１６内に取り付けられた軸受内に回転可能に支持される一対のシャフト２５を含む。従って、シャフト２５は、方向１１の概ね横断方向にあり、よって、この実施態様では、概ね水平に延びている。シャフト２５は概ね平行であるので、シャフトは、概ね平行な長手軸２６を有し、長手軸２６も概ね水平に向けられている。シャフト２５のそれぞれに固定されているのは、ジョー支持体２７であり、ジョー支持体２７は、この実施態様では、そのそれぞれのシャフト２５から径方向に延びるアーム２８である。各アーム２８の径方向外側の端部には、封止ジョー２９があり、封止ジョー２９は、典型的には、管状袋材料から袋を切断するブレードを含む。封止ジョー２９は、管状袋材料内に横断方向封止を形成するよう、管状袋材料を加熱する。図４乃至６に最良に見られるように、シャフト２５は、３つの位置Ａ，Ｂ，Ｃに例証されている。図面から分かるように、シャフト２５がキャリッジ１４内に取り付けられるとき、シャフト２５は垂直に往復動する。アーム２８は、対向する回転方向３０及び３１に同期的に回転され、それらのそれぞれの方向に反復的な回転を通じて回転される。
【００２７】
図４及び５に最良に見られるように、この実施態様では、ジョー組立体２２は、一対の剥離機バー３２を含み、それらと関連して、袋遮蔽体３３がある。剥離機バー３２及び遮蔽体３３は、一対のレバー３４によって支持されるのに対し、管閉塞機バー３４が、一対のレバー３６によって支持される。この構成は、米国特許第７，１５９，３７６号（欧州特許第７２２５８４５０．２）に開示されている。レバー３４及び３６は、シャフト２５のそれぞれ１つに固定されたブラケット４３の上に旋回可能に取り付けられている。
【００２８】
アーム２８がそれらのそれぞれの軸２６について回転するとき、各ジョー２９は、キャリッジ１４に対して、それぞれの軸２６についての円形経路に従う。レバー３４及び３６はアーム２８に取り付けられているので、剥離機バー３２及び閉塞機バー３５は、カム表面３７及び３８によって少なくとも部分的に定められる所定経路に従う。
【００２９】
図４では、アーム２８は、静止的に維持されるキャリッジ１４と共に回転されて例証されている。従って、モータ２３は、ベース１２に対する所望位置で、キャリッジ１４を静止的に維持するよう作動される。アーム２８が回転すると、剥離機バー３２は管状袋材料と係合し、製品を以前に形成された封止に向かって移動するよう、管状袋材料を下に移動する。然る後、管閉塞機バー３５は管状袋材料と係合し、さらなる製品が管状袋材料を剥離機バー３２に向かって伝えることを防止する。
【００３０】
剥離機バー３２及び閉塞機バー３５は、横断方向封止をもたらし且つ管状袋材料から形成材料を切断するよう、封止ジョー２９によって係合される管状袋材料のストリップをもたらすために、別個である。キャリッジ１４を備えるこの構成は、概ね静止的であり、必ずしも「閉塞底部」袋でない合理的に従来的な形状の袋を製造する。
【００３１】
キャリッジ１４が所定速度で垂直に往復動するとき、ジョー組立体２２は、図５及び６に例証されるように挙動する。図５及び６において、シャフト２５は、３つの位置Ａ，Ｂ，Ｃに例証されている。図６に最も容易に見られるように、アーム２８がそれらのそれぞれの方向３０及び３１に回転するとき、キャリッジ１４の垂直移動との組み合わせで、ジョー２２は所望経路に沿って移動し得る。純粋に一例として、ジョー２９は、キャリッジ１４の適切な位置決め、並びに、キャリッジ１４の速度、キャリッジ１４の加速によって、シャフト２５の回転速度との組み合わせで、線形経路３９に沿って移動され得る。
【００３２】
経路３９はキャリッジ１４及びシャフト２５の適切な協調によって線形経路から再び変更され得ることが理解されるべきである。キャリッジ１４を垂直に上向きに移動させることによって、ジョー２９が接近するとき、形成される袋は、袋が「閉塞底部」を有するよう、適切な端部封止地域を有する。図３に最良に見られるように、機械１０は、誘導ステッピング又はサーボモータであり得る電気モータ４１を含むジョー駆動組立体４０を含む。モータ４１はギア４２を駆動し、そのギア４２のそれぞれは、シャフト２５が反対方向に反復的な回転を通じて回転可能に駆動されるよう、シャフト２５のそれぞれ１つに駆動的に接続される。
【００３３】
（図５に最良に示されるような）剥離機バー３２及び閉塞機バー３５は、駆動組立体１８及び駆動組立体４０の協調によって線形経路のような適切な経路に沿って移動され得る。この具体的な実施態様において、経路は管状袋材料に接近する線形経路である。
【００３４】
キャリッジ駆動組立体１８及びジョー駆動組立体４０は、所望の袋構造が製造されるようモータ１９及び４１に電力を供給し且つモータ１９及び４１の動作及び協調を制御する（コンピュータを組み込む）コントローラ４３に電気的に接続され得る。この関係で、キャリッジ１４は選択的に静止的に維持され得るし、或いは、所望速度で往復動され得るし、シャフト２５は、所望構造の袋を製造する所望速度で回転される。
【００３５】
図７乃至９には、組立体２２の変形であるジョー組立体５０が概略的に描写されている。この実施態様では、再び、シャフト２５が利用される。しかしながら、支持体５１を用いてシャフト２５に旋回的に取り付けられているのは、ジョー装置５２である。装置５２は、それぞれ、旋回軸５３によって支持体５１に旋回的に取り付けられるジョー基部５４を含むことで、各ジョー基部５４は、その関連するシャフト２５に旋回的に取り付けられる。そのシャフト２５が回転するとき、ジョー基部５４は、それらのそれぞれのシャフト２５について円形経路に従うが、それらの向きは不変のままである。何故ならば、ジョー基部は、ジョー基部５４と摺動可能に関連付けられる１つ又はそれよりも多くのバー５８によって連結されているからである。各バー５８は、ジョー基部５４の間に延在する。従って、各シャフト２５が回転するとき、各ジョー基部５４は、そのそれぞれの旋回軸５３について回転する。
【００３６】
各ジョー基部５４は、ジョー５５、並びに、剥離機５６バー及び閉塞機バー５７を有する。バー５６及び５７は、それらが（図７に示されるような）拡張位置と図８及び９に示されるような部分的に収縮された位置との間で移動可能であるよう、それらのそれぞれの基部５４内に摺動可能に配置される。
【００３７】
各シャフト２５はそれらのそれぞれの方向３０又は３１に反復的な回転を通じて回転されるので、バー５６は、袋材料を剥離するために管状袋材料と係合するのに対し、バー５７は、袋材料を閉塞し、それによって、封止ジョー５５によって係合される地域をもたらす。
【００３８】
図８には、キャリッジ１４と静止的に動作する組立体５０が概略的に描写されている。従って、基部５４は、円形経路に従う。しかしながら、図９には、図７の組立体５０が概略的に描写されており、キャリッジ１４は、「閉塞底部」袋が形成されるよう、シャフト２５を垂直に移動するよう往復動される。ジョー５４は、３つの位置Ａ，Ｂ，Ｃで示されている。図９に見られるように、管状袋材料を剥離し且つ閉塞するときに、並びに、封止を形成し且つ形成される袋を分離するために、概ねジョー５５が管状袋材料と係合するときまで、ジョー５５が概ね線形経路に沿って移動するよう、キャリッジ１４の移動は、シャフト２５の回転で管理され且つ調節され得る。
【００３９】
上記された好適実施態様において、キャリッジ１４が静止的であるとき、ジョー２９又は５５は、ベース１２に対して概ね円形経路に従う。しかしながら、管状袋材料を剥離し且つ封止するために管状袋材料に接近するときにジョーが線形経路又は僅かに湾曲した経路に沿って移動するよう、「閉塞底部」袋が形成されるべきときに、キャリッジ１４はシャフト２５の回転と協調した方法で垂直に往復動される。ジョー２９及び５５が通る経路は、操作者によって「プログラムされた」コントローラ４３によって決定される。
【図１】
2010536607.tif 000003
【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】
2010536607.tif 000009
【図８】
2010536607.tif 000010
【図９】
2010536607.tif 000011
【国際調査報告】
2010536607.tif 000012
2010536607.tif 000013
2010536607.tif 000014