(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の無限軌道（３）に沿って被包装物品（１）の周囲を移動する箔供給装置（２）を具備し、前記被包装物品にウェブ状の包装箔（Ｆ）を巻き付けてる包装装置であって、前記箔供給装置（２）はフレーム（４）と、着脱自在に前記フレームに取り付けられた交換可能な箔ロール（５）と、前記フレーム上に前記箔ロールを支持するための支持要素（６）と、前記箔に所定の張力を維持するための張力手段（７）とを具備して成る包装装置において、
前記張力手段（７）が前記ウェブ状の箔の張力を検知するセンサ（８）と、前記箔ロール（５）を駆動するための電動モータ（９）とを具備し、前記電動モータの回転のトルク、速度および／または方向が前記センサにより検知された箔の張力に基づいて制御され、
前記箔供給装置（２）が、前記フレーム（４）に取り付けられた第１の方向転換要素（１０）と、前記第１の方向転換要素から所定の距離を以て離間させて前記フレーム（４）に取り付けられた第２の方向転換要素（１２）とを具備しており、前記箔ロール（５）から引き出されたウェブ状の箔は、前記第１の方向転換要素が前記箔の第１の面（１１）に接するように第１の方向転換要素を巡って通過し、かつ、前記第２の方向転換要素は前記箔の第１の面（１１）に接し、
前記センサ（８）が、バネにより付勢されたレバー（１３）と、ベアリングにより前記フレーム（４）に支持されると共に前記レバーが連結された回転軸（１４）と、前記第１と第２の方向転換要素の間で前記レバーの一端に取り付けられた第３の方向転換要素（１５）とを具備し、前記第３の方向転換要素は前記第１と第２の方向転換要素の間でウェブ状の箔が前記第３の方向転換要素を巡って通過するように、前記箔の第２の面（１６）に接するように設けられており、バネ作用をなす第３の方向転換要素を通過するとき、箔は可変長さを以て屈曲することを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記センサ（８）が電位計（１７）を具備し、前記電位計は、前記ウェブ状の箔の張力に直接比例する前記回転軸（１４）の回転角の関数として電位計の抵抗が変化するように前記回転軸に連結され、前記電動モータ（９）のために制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記電動モータ（９）が直流モータであることを特徴とする請求項１または２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記箔ロールを支持する支持要素が、ベアリングにより前記フレームに回転自在に取り付けられ前記箔ロールの第１の端面（１８）から装着される第１の支持要素（６ａ）と、前記箔ロールにおいて前記第１の端面の反対側の第２の端面（１９）から装着される第２の支持要素（６ｂ）とを具備しており、前記第２の支持要素（６ｂ）が、ベアリングにより前記フレーム（４）に支持され前記電動モータ（９）により駆動される駆動軸（２０）を具備することを特徴とする請求項２または３に記載の包装装置。
【請求項５】
前記包装装置が、更に、前記駆動軸（２０）に取り付けられたベルトプーリー等の第１のホイール（２１）と、前記電動モータ（９）の回転軸（２２）に取り付けられたベルトプーリー等の第２のホイール（２２）と、前記第１と第２のホイールの間に張架され前記電動モータから前記駆動軸に動力を伝達するベルト等の無端状の牽引手段（２４）とを具備することを特徴とする請求項４に記載の包装装置。
【請求項６】
前記包装装置が、更に、前記回転軸に取着されたベルトプーリー等の第３のホイール（２５）と、前記電位計（１７）に連結された第４のホイール（２６）と、前記第３と第４のホイールの間に張架され前記回転軸の回転を前記電位計の回転に伝達するベルト等の第２の無端状の牽引手段（２７）を具備する請求項３から６の何れか１項に記載の包装装置。
【請求項７】
前記包装装置が、更に、前記箔供給装置（２）の移動を案内する包装リング（２９）を支持する機械フレーム（２８）を具備し、前記包装リング（２９）が、開放位置（Ｉ）と閉鎖位置（ＩＩ）の間で相対的に移動可能な２つのリング部分（３０、３１）を具備し、開放位置（Ｉ）において前記リング部分（３０、３１）は両者間に開口（３２）を形成し、前記閉鎖位置（ＩＩ）において前記開口（３２）が閉じてリング状の無限軌道（３）が形成され、前記被包装物品（１）は、バンドロール等の貫通した中心孔（３３）を有する円筒体をなし、前記包装リング（２９）は、その閉鎖位置において前記中心孔を通過するようになっている請求項１から６の何れか１項に記載の包装装置。
【請求項８】
前記軌道（３）は、前記包装リング（２９）が閉鎖位置にあるとき前記中心孔（３３）を貫通して前記円筒状の被包装物品（１）の端部から所定距離を以て前記中心孔（３３）から突き出す直線軌道部分（３４）と、前記被包装物品の周囲において前記直線軌道部分の両端の間で湾曲した軌道を形成する湾曲部分（３５）とを具備して実質的に楕円形を呈することを特徴とする請求項７に記載の包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばヨーロッパ特許公報第ＥＰ−０５４４３１２−Ａ１号には、被包装体にウェブ状の包装箔を巻き付ける包装装置が開示されている。この包装装置はリング状の無限軌道に沿って被包装物品の周囲を巡回する箔供給装置を具備している。この従来技術の包装装置では、前記軌道は実質的に楕円形に形成されている。この軌道は、円筒状の被包装物品の中心孔を貫通して前記円筒状の被包装物品の端部から所定距離を以て前記中心孔から突き出す直線軌道部分を具備している。前記軌道は、また、前記被包装物品の周囲において前記直線軌道部分の両端の間で湾曲した軌道を形成する湾曲部分を具備している。箔供給装置は、フレームと、着脱自在に前記フレームに交換可能に取付けられた箔ロールとを具備している。更に、前記箔供給装置は、前記箔ロールを前記フレームに支持する支持要素と、前記箔ロールからの箔の引出しに制動を掛けて、箔に所定の張力を付与する張力手段とを具備している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の軌道の構成には、包装工程の間に、軌道に沿ったある部分において、箔スパン、つまり被包装物品のエッジ等の支持部と箔供給装置の間に伸びる箔の部分が長くなることはないが短くなる問題がある。従って、張力付与装置がウェブ状の箔における遊びの部分を除去できないと、箔が弛んでしまう。ヨーロッパ特許公報第ＥＰ−０５４４３１２−Ａ１号には、箔に張力を付与する装置は機械的な箔貯蔵装置から成る。この箔貯蔵装置は、複数の固定式の方向転換ローラと、複数の柔軟に取り付けられた方向転換ローラと、方向転換ローラの周囲の巻掛け経路に沿って移動するウェブ状の箔の変化する長さに張力を維持するように、前記柔軟に取り付けられた方向転換ローラから離反する方向に作用する荷重を柔軟に負荷する荷重手段とを具備している。
【０００４】
この従来技術による装置の問題は、前記箔貯蔵装置が箔供給装置において比較的大きな空間を占める点である。更に、その構造が重く、複雑で高価となる問題がある。特に、箔供給装置が、例えば箔ロールの中心孔を通過できるように可及的に小型でなければならないような包装装置の場合に、従来技術の構造のサイズは大きいために問題を生じる。また、大きな重量のために、その分箔供給装置やモータが大きくなる問題がある。
【０００５】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、箔供給装置を少数の構成要素から可及的に単純、軽量、かつ、安価にすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、リング状の無限軌道に沿って被包装物品の周囲を移動する箔供給装置を具備し、前記被包装物品にウェブ状の包装箔を巻き付けてる包装装置であって、前記箔供給装置はフレームと、着脱自在に前記フレームに取り付けられた交換可能な箔ロールと、前記フレーム上に前記箔ロールを支持するための支持要素と、前記箔に所定の張力を維持するための張力手段とを具備して成る包装装置において、前記張力手段が前記ウェブ状の箔の張力を検知するセンサと、前記箔ロールを駆動するための電動モータとを具備し、前記電動モータの回転のトルク、速度および／または方向が前記センサにより検知された箔の張力に基づいて制御され、前記箔供給装置が、前記フレームに取り付けられた第１の方向転換要素と、前記第１の方向転換要素から所定の距離を以て離間させて前記フレームに取り付けられた第２の方向転換要素とを具備しており、前記箔ロールから引き出されたウェブ状の箔は、前記第１の方向転換要素が前記箔の第１の面に接するように第１の方向転換要素を巡って通過し、かつ、前記第２の方向転換要素は前記箔の第１の面に接し、前記センサが、バネにより付勢されたレバーと、ベアリングにより前記フレームに支持されると共に前記レバーが連結された回転軸と、前記第１と第２の方向転換要素の間で前記レバーの一端に取り付けられた第３の方向転換要素とを具備し、前記第３の方向転換要素は前記第１と第２の方向転換要素の間でウェブ状の箔が前記第３の方向転換要素を巡って通過するように、前記箔の第２の面に接するように設けられており、バネ作用をなす第３の方向転換要素を通過するとき、箔は可変長さを以て屈曲することを特徴とする包装装置が提供される。
【０００８】
本発明の１つの実施形態によれば、前記箔供給装置が、前記フレームに取り付けられた第１の方向転換要素と、前記第１の方向転換要素から所定の距離を以て離間させて前記フレームに取り付けられた第２の方向転換要素とを具備しており、前記箔ロールから引き出されたウェブ状の箔は、前記第１の方向転換要素が前記箔の第１の面（１１）に接するように第１の方向転換要素を巡って通過し、かつ、前記第２の方向転換要素は前記箔の第１の面（１１）に接する。前記センサが、バネにより付勢されたレバーと、ベアリングにより前記フレームに支持されると共に前記レバーが連結された回転軸と、前記第１と第２の方向転換要素の間で前記レバーの一端に取り付けられた第３の方向転換要素とを具備し、前記第３の方向転換要素は前記第１と第２の方向転換要素の間でウェブ状の箔が前記第３の方向転換要素を巡って通過するように、前記箔の第２の面に接するように設けられており、バネ作用をなす第３の方向転換要素を通過するとき、箔は可変長さを以て屈曲する。
【０００９】
更に他の実施形態では、前記センサが電位計を具備しており、前記電位計は、前記ウェブ状の箔の張力に直接比例する前記回転軸の回転角の関数として電位計の抵抗が変化するように前記回転軸に連結され、前記電動モータのために制御信号を生成する。
【００１０】
更に他の実施形態では、前記電動モータが直流モータである。
【００１１】
更に他の実施形態では、前記箔ロールを支持する支持要素が、ベアリングにより前記フレームに回転自在に取り付けられ前記箔ロールの第１の端面から装着される第１の支持要素と、前記箔ロールにおいて前記第１の端面の反対側の第２の端面から装着される第２の支持要素とを具備しており、前記第２の支持要素が、ベアリングにより前記フレームに支持され前記電動モータにより駆動される駆動軸を具備する。
【００１２】
更に他の実施形態では、前記駆動軸に取り付けられたベルトプーリー等の第１のホイールと、前記電動モータの回転軸に取り付けられたベルトプーリー等の第２のホイールと、前記第１と第２のホイールの間に張架され前記電動モータから前記駆動軸に動力を伝達するベルト等の無端状の牽引手段とを具備する。
【００１３】
更に他の実施形態では、前記回転軸に取着されたベルトプーリー等の第３のホイールと、前記電位計に連結された第４のホイールと、前記第３と第４のホイールの間に張架され前記回転軸の回転を前記電位計の回転に伝達するベルト等の第２の無端状の牽引手段を具備する。
【００１４】
他の実施形態では、前記包装装置が、更に、前記箔供給装置の移動を案内する包装リングを支持する機械フレームを具備し、前記包装リングが、開放位置と閉鎖位置の間で相対的に移動可能な２つのリング部分を具備し、開放位置において前記リング部分は両者間に開口を形成し、前記閉鎖位置において前記開口が閉じてリング状の無限軌道が形成され、前記被包装物品は、バンドロール等の貫通した中心孔を有する円筒体をなし、前記包装リングは、その閉鎖位置において前記中心孔を通過するようになっている。
【００１５】
更に他の実施形態では、前記包装リングが閉鎖位置にあるとき前記中心孔を貫通して前記円筒状の被包装物品の端部から所定距離を以て前記中心孔から突き出す直線軌道部分と、前記被包装物品の周囲において前記直線軌道部分の両端の間で湾曲した軌道を形成する湾曲部分とを具備して実質的に楕円形に形成されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、被包装物品１の周囲にウェブ状の包装箔（以下、単に箔と記載する）を巻き付けるための包装装置が図示されている。この包装装置は箔供給装置２を具備している。箔供給装置２は、リング状の無限軌道３に沿って被包装物品１の周囲を移動する。添付図面において物品１はロール状に巻かれた鋼帯（以下、鋼帯ロールと称する）であり、この鋼帯ロール１は、複数の回転ローラ等から成る回転装置を備えたベース上に載置され、包装工程の間、水平対称軸を中心として回転させることができる。被包装物品としての鋼帯ロール１は貫通する中心孔３３を有して全体として円筒形状を呈している。
【００１７】
上記包装装置は、更に、包装リング２９を支持する機械フレーム２８を具備している。包装リング２９は、箔供給装置２を案内するよう設けられている。包装リング２９は、２つのリング部３０、３１から成る。リング部３０、３１は、動力手段６０、６１により、互いに相対的に２つの位置、つまり開放位置Ｉと閉鎖位置ＩＩの間で移動することができる。この目的のために、リング部３０、３１は、水平案内梁６２により指示されている。図１において破線で示す開放位置Ｉにおいて、リング部３０、３１の間に開口３２が形成される。この位置において、鋼帯ロール１を包装ステーションに移送可能となる。閉鎖位置ＩＩでは開口３２は閉じられ、該包装リングは既述したリング状の無限軌道３を形成する。無限軌道３は水平軌道部分３４と、湾曲部分３５とを具備している。水平軌道部分３４は、包装リング２９が閉鎖位置ＩＩにあるとき、被包装物品２の中心孔３３を通過する。湾曲部分３５は、前記中心孔の外側で、被包装物品の周囲に湾曲した軌道を形成する。
【００１８】
図２、３を参照すると、箔供給装置２は着脱自在で交換可能な箔ロール５を有している。箔ロール５は支持要素６によりフレーム４に支持されている。箔供給装置には、箔の張力を検知するためのセンサ８が設けられている。更に、箔供給装置２は、箔ロール５を駆動するための電動モータ９を有している。電動モータ９のトルクはセンサ８により検知された箔の張力に基づき適切な箔張力が維持されるように連続的に制御される。これにより、箔が被包装物品の表面に適用されたときに、箔が常に確実に適切に密着可能となる。張力を維持するために、電動モータ９は、また、必要に応じて逆転可能となっている。
【００１９】
箔供給装置２は、フレーム４に取着された第１の方向転換要素１０を具備している。ウェブ状の箔Ｆが箔ロール５から引き出され、第１の方向転換要素１０を通過する。第１の方向転換要素は、箔の第１の面１１に接触する。第１の方向転換要素１０から所定の距離を置いて第２の方向転換要素１２がフレーム４に取着されている。第２の方向転換要素もまた箔の第１の面１１に接する。
【００２０】
センサ８はバネにより付勢されたレバー１３を具備している。回転軸１４がベアリングを介してフレーム４に支持されており、該回転軸にレバー１３が取着されている。第１と第２の方向転換要素１０、１２の間において、第３の方向転換要素１５がレバー１３の一端に連結されている。第３の方向転換要素１５は、箔の第２の面１６に接する。第１と第２の方向転換要素の間で、バネ作用をなす第３の方向転換要素を通過するとき、箔は可変長さを以て屈曲する。
【００２１】
センサ８は、更に、抵抗電位計１７を具備している。抵抗電位計１７は回転軸１４の回転角の関数として抵抗が変化するように、回転軸１４に連結されており、この回転角は箔の張力に直接比例している。抵抗電位計１７は電動モータ９へ制御信号を送出する。回転軸１４にはベルトプーリー等の第３のホイール２５が取り付けられており、第４のホイール２６が抵抗電位計１７に連結されている。ベルト等の無端状の第２の牽引手段２７が第３と第４のホイールの間に張架されており、回転軸の回転が抵抗電位計１７の回転に伝達される。
【００２２】
箔ロール５を支持する支持手段６が、第１と第２の支持要素６ａ、６ｂを具備している。第１の支持要素６ａは、ベアリングによりフレーム４に回転自在に取り付けられており、かつ、箔ロール５の第１の端面１８から装着されて箔ロール５を支持する。第２の支持要素６ｂは、箔ロール５において第１の端面１８の反対側の第２の端面１９から箔ロール５に装着されて該箔ロール５を支持する。第２の支持要素６ｂはベアリングによりフレーム４に支持された駆動軸２０を具備している。駆動軸２０は電動モータ９により駆動されるようになっている。駆動軸２０にはベルトプーリー等の第１のホイール２１が取り付けられている。電動モータ９の回転軸２２にはベルトプーリー等の第２のホイール２３が取り付けられている。ベルト等の第１の無端牽引手段２４が第１と第２のホイールの間に張架されており、電動モータ９の動力が駆動軸２０に伝達される。
【００２３】
図４に電動モータ９の制御のための制御装置の一例を示す。電動モータ９は制御カード５２により制御される。論理回路４５により種々の状態が制御される。制御論理回路の出力はリレースイッチ４７〜５１を制御する。論理回路４５への入力は、回路４３により適当な電圧範囲に尺度を取った抵抗電位計１７からの電位５３である。５４、５５、５７は作動電圧として同じ電位である。
【００２４】
制御論理回路４５の出力は３つの制御状態を与える。
１．弛んだ遊びの箔を巻き取るために、電動モータ９を包装方向とは反対方向に回転させる。
２．箔に初期張力を与えるために、電動モータ９を包装方向に回転させる。
３．電動モータ９を包装方向に一定速度で回転させる。
【００２５】
遊びの箔を巻き取るために、制御論理回路４５は制御リレー４８を電位計４１の出力に接続する。これにより電動モータ９のための参照速度が与えられる。制御リレー９４により制御電圧５６が制御カード５２に与えられ、電動モータ９が包装方向に対して反対方向に回転すべきことが決定される。
【００２６】
箔の初期張力の付与は、制御リレー４７を電位計４０の出力に接続し、制御リレー４８をＰＩＤ制御装置４６の出力に接続し、制御リレー４９、５１を制御電圧５６に接続することにより開始される。積分機４４が電位計４０からの制御電圧を受ける。この制御電圧は回路４２により適当な電圧範囲に尺度がとられている。ＰＩＤ制御装置４６の出力から、電動モータ９は、箔に参照張力を与えるために用いられる参照速度を受け取る。上記参照張力は電位計４０により調節される。積分器が参照張力に達すると、制御リレー５０が制御電圧５６に接続され、箔が供給可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による包装装置の側面図である。
【図２】箔供給装置の正面図である。
【図３】図２において矢視線III-III の方向に見た側面図である。
【図４】箔供給装置の電動モータの制御回路図である。
【符号の説明】
１…被包装物品
２…箔供給装置
３…無限軌道
４…フレーム
５…箔ロール
１０…第１の方向転換要素
１２…第２の方向転換要素
１３…レバー
１５…第３の方向転換要素
１７…電位計
【図１】
0004327290.tif 000002
【図２】
0004327290.tif 000003
【図３】
0004327290.tif 000004
【図４】
0004327290.tif 000005