(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエブ包装システムは、成形プラグツールに対して容易なアクセス及び交換を可能にする装置を提供する。【解決手段】成形プラグは、ウエブ搬送方向とは異なる方向に沿って移動してカバーから離された第３位置を有し、第３位置に移動されることにより、交換が可能となる放送装置。【選択図】図２１
2009173342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部及び下部ウエブの間に製品を包装するための包装装置であって、
装填ステーションで前記製品を下部ウエブの包装に受入れ、密封ステーションで前記上部ウエブによって前記下部ウエブの包装を密封し、前記装填ステーションの上流で前記下部ウエブに前記製品が装填される下向きの製品キャビティポケットを成形する成形ステーションを含む一連のステーションを介して、前記下部ウエブをウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送する搬送コンベアを備え、
前記成形ステーションは、前記下部ウエブに前記製品キャビティポケットを成形する成形型ボックスと、前記下部ウエブに係合して前記製品キャビティポケットの成形を補助する第１位置と前記下部ウエブから離間した第２位置との間を移動可能な少なくとも１つの成形プラグを支持するカバーを有するプラグ補助機構とを含み、
前記成形プラグは、前記ウエブ搬送方向とは異なる方向に沿って移動して前記カバーから離された第３位置を有し、該第３位置に移動されることにより、交換が可能となることを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記成形プラグは、前記ウェブ搬送方向を横切る方向に沿って、前記第３位置へ移動され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】
前記成形プラグは、前記ウエブ搬送方向と異なり、かつ、前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向と異なる方向に沿って、前記第３位置へ移動されることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項４】
前記成形プラグは、前記ウエブ搬送方向を横切り、かつ、前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、前記第３位置へ移動されることを特徴とする請求項３に記載の包装装置。
【請求項５】
前記ウエブ搬送コンベアは、前記下部ウエブを水平の前記ウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送し、
前記成形プラグは、垂直の成形方向に沿って、下方に下降された前記第１位置と、上方に持上げられた前記第２位置との間を移動し、
前記成形プラグは、水平横向きの側方引出し方向に沿って前記第３位置へ移動し、
前記ウエブ搬送方向と、前記成形方向と、前記側方引出し方向とは、互いに直交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】
前記カバーは、前記成形プラグの補助によって前記製品キャビティポケットを成形するために、前記成形ステーションで前記下部ウエブの上を覆って配置され、前記成形型ボックスと協働して、前記下部ウエブを前記成形型ボックスの中へ真空成形するための真空室を提供し、前記成形プラグは、前記カバー及び前記下部ウエブが取外されず、そのままで、前記側方引出し方向に沿って前記第３位置に移動することを特徴とする請求項５に記載の包装装置。
【請求項７】
前記成形ステーションで前記カバーの横方向に延びて、前記成形プラグの前記側方引出し方向に沿った前記第３位置への移動中に、前記成形プラグを支持するガイドトラックアセンブリを備えていることを特徴とする請求項５に記載の包装装置。
【請求項８】
前記ガイドトラックアセンブリは、前記ウエブ搬送方法に沿って互いに間隔をもって横方向に延びる一対のレールを備えていることを特徴とする請求項７に記載の包装装置。
【請求項９】
前記成形プラグの前記側方引出し方向に沿った前記第３位置への移動中に、前記レールを前記カバーに取外し可能に取付ける一対の取付ブロックを備え、該取付ブロックは、前記ウエブの搬送中及び前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動中には、前記カバーから取外されることを特徴とする請求項８に記載の包装装置。
【請求項１０】
上部及び下部ウエブの間に製品を包装するための包装装置であって、
装填ステーションで前記製品を下部ウエブの包装に受入れ、密封ステーションで前記上部ウエブによって前記下部ウエブの包装を密封し、前記装填ステーションの上流で前記下部ウエブに前記製品が装填される下向きの製品キャビティポケットを成形する成形ステーションを含む一連のステーションを介して、前記下部ウエブをウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送する搬送コンベアを備え、
前記成形ステーションは、ベースプレートに支持された成形型ボックスを含み、前記ベースプレートは、前記成形型ボックスが前記下部ウエブに係合して、該下部ウエブに前記製品キャビティポケットを形成する第１位置と、前記成形型ボックスが前記下部ウエブから離間する第２位置との間を移動可能であり、
前記成形型ボックスは、前記第１位置にある前記ベースプレートに支持された第１位置と、前記第２位置にある前記ベースプレートに支持された第２位置と、前記ベースプレートから、該ベースプレートの前記第１及び第２位置の間の移動とは異なる方向に沿って取外された第３位置とを有し、該第３位置に移動されて、ツール交換が可能となり、
前記成形ステーションは、前記下部ウエブに係合して前記製品キャビティポケットの成形を補助する第１位置と前記下部ウエブから離間した第２位置との間を移動可能な少なくとも１つの成形プラグを支持するカバーを有するプラグ補助機構を含み、前記成形プラグは、前記ウエブ搬送方向とは異なる方向に沿って移動して前記カバーから離された第３位置を有し、該第３位置に移動されることにより、交換が可能となり、
前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向は、前記成形型ボックスの前記第１及び第２位置の間の移動方向と平行で、前記成形プラグの前記第３方向への移動方向は、前記成形型ボックスの前記第３位置への移動方向と平行であることを特徴とする包装装置。
【請求項１１】
前記成形型ボックスは、その第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、その第３位置へ移動され、前記成形プラグは、その第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、その第３位置へ移動されることを特徴とする請求項１０に記載の包装装置。
【請求項１２】
前記ウエブ搬送コンベアは、前記下部ウエブを水平の前記ウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送し、
前記成形型ボックスは、垂直の成形方向に沿って、上方に持上げられたその第１位置と、下方に下降されたその第２位置との間を移動し、
前記成形型ボックスは、水平横向きの第１側方引出し方向に沿って、その第３位置へ移動し、
前記成形プラグは、垂直の成形方向に沿って、下方に下降されたその第１位置と、上方に持上げられたその第２位置との間を移動し、
前記成形プラグは、水平横向きの第２側方引出し方向に沿って、その記第３位置へ移動し、
前記ウエブ搬送方向と、前記成形方向と、前記第１側方引出し方向とは、互いに直交し、
前記ウエブ搬送方向と、前記成形方向と、前記第２側方引出し方向とは、互いに直交することを特徴とする請求項１１に記載の包装装置。
【請求項１３】
前記カバーは、前記成形プラグの補助によって前記製品キャビティポケットを成形するために、前記成形ステーションで前記下部ウエブの上を覆って配置され、その第１位置にある前記成形型ボックスと協働して、前記下部ウエブを前記成形型ボックスの中へ真空成形するための真空室を提供し、前記成形型ボックスは、前記カバー及び前記下部ウエブが取外されず、そのままで、前記第１側方引出し方向に沿って、その第３位置に移動し、前記成形プラグは、前記カバー及び前記下部ウエブが取外されず、そのままで、前記第２側方引出し方向に沿って、その第３位置に移動することを特徴とする請求項１２に記載の包装装置。
【請求項１４】
装填ステーションで製品を下部ウエブの包装に受入れ、密封ステーションで上部ウエブによって前記下部ウエブの包装を密封し、前記装填ステーションの上流で前記下部ウエブに前記製品が装填される下向きの製品キャビティポケットを成形する成形ステーションを含む一連のステーションを介して、前記下部ウエブをウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送する搬送コンベアを備え、前記成形ステーションは、成形型ボックスを含む、上部及び下部ウエブの間に製品を包装する包装装置の保守方法であって、
前記下部ウエブに係合して前記製品キャビティポケットの成形を補助する第１位置と前記下部ウエブから離間した第２位置との間を移動可能な少なくとも１つの成形プラグを支持するカバーを有するプラグ補助機構を設け、
更に、前記成形プラグを前記ウエブ搬送方向とは異なる方向に沿って移動して前記カバーから離れた第３位置に移動することを特徴とする包装装置の保守方法。
【請求項１５】
前記第３位置への移動の後、前記成形プラグを交換することを特徴とする請求項１４に記載の包装装置の保守方法。
【請求項１６】
前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、前記成形プラグを前記第３位置に移動することを特徴とする請求項１４に記載の包装装置の保守方法。
【請求項１７】
前記ウエブ搬送方向とは異なり、かつ、前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向とは異なる方向に沿って、前記成形プラグを前記第３位置に移動することを特徴とする請求項１４に記載の包装装置の保守方法。
【請求項１８】
前記ウエブ搬送方向を横切り、かつ、前記成形プラグの第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、前記成形プラグを移動することを特徴とする請求項１７に記載の包装装置の保守方法。
【請求項１９】
前記カバーから引離されて横方向に隣接し、前記ウエブ搬送方向を横切る方向に沿って前記下部ウエブから横方向に間隔を有する前記第３位置に、前記成形プラグを移動させることを特徴とする請求項１８に記載の包装装置の保守方法。
【請求項２０】
前記ウエブ搬送コンベアは、前記下部ウエブを水平の前記ウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送し、
前記成形プラグは、垂直の成形方向に沿って、下方に下降された前記第１位置と、上方に持上げられた前記第２位置との間を移動し、
前記成形プラグを水平横向きの側方引出し方向に沿って、前記第３位置へ移動させ、
前記ウエブ搬送方向と、前記成形方向と、前記側方引出し方向とは、互いに直交することを特徴とする請求項１９に記載の包装装置の保守方法。
【請求項２１】
装填ステーションで製品を下部ウエブの包装に受入れ、密封ステーションで上部ウエブによって前記下部ウエブの包装を密封し、前記装填ステーションの上流で前記下部ウエブに前記製品が装填される下向きの製品キャビティポケットを成形する成形ステーションを含む一連のステーションを介して、前記下部ウエブをウエブ搬送方向に沿って上流から下流へ搬送する搬送コンベアを備え、前記成形ステーションは、前記下部ウエブに前記製品キャビティポケットを成形する成形型ボックスを含む、上部及び下部ウエブの間に製品を包装する包装装置の保守方法であって、
前記下部ウエブに係合して前記製品キャビティポケットの成形を補助する第１位置と前記下部ウエブから離れた第２位置との間を移動可能な少なくとも１つの成形プラグを支持するカバーを有するプラグ補助機構を設け、
更に、前記カバーを取外すことなく、前記ウエブ搬送方向を横切り、かつ、前記成形プラグの前記第１及び第２位置の間の移動方向を横切る方向に沿って、前記成形プラグを前記プラグ補助機構から取外すことにより、前記成形プラグを交換することを特徴とする包装装置の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部及び下部ウエブ間で製品を包装するためのウエブ包装装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエブ包装システムは、特許文献１及び２等の従来技術において公知であり、これらは、参考として本説明に含まれる。ウエブ搬送コンベアは、下部ウエブを上流から下流へ、装填ステーションで下部ウエブパッケージに製品を受入れ、密封ステーションで上部ウエブでその包装を密封する一連のステーションを介して搬送する。装填ステーションの上流の成形ステーションは、製品が装填される下部ウエブに下向きの製品キャビティポケットを形成する。成形ステーションは、上方の第１位置と下方の第２位置との間を移動可能なベースプレート上に支持された成形型ボックスを有し、上方の第１位置では、成形型ボックスが下部ウエブに係合して下部ウエブに製品キャビティポケットを成形し、第２下方位置では、成形型ボックスが下部ウエブから下方に移動されて、下部ウエブ及び製品キャビティポケットが下流の装填ステーションへ移動できるようにする。この型ボックスは、ベースプレートから取外されて、例えば異なる型ボックスへの交換又は異なる形状の製品キャビティポケットを提供するための型ボックスへの異なる形状のインサートの設置、あるいは、異なる高さの製品キャビティポケットを提供するための型ボックスの底部への充填プレートのようなものの設置等のツール交換を可能にする。
【特許文献１】米国特許第５１７０６１１号明細書
【特許文献２】米国特許第５２０５１１０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
参考として本説明に含まれる２００６年３月３１日に提出された自己の特許文献３に係る同時係属米国特許出願は、ツール交換の簡素化を志向した開発努力の継続中に提案された。この出願のシステムは、簡素化されたユーザーフレンドリーで人間工学的なツール交換を提供する。
【特許文献３】米国特許出願第１１／３９５９３２号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、前述の成形型ボックスの中の製品キャビティポケットの形成を補助するときに使用されるプラグ補助機構を含むツール交換の簡素化を志向する開発努力の更なる継続中に提案された。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下の図１から図９の説明は、本説明に含まれる特許文献１から引用されている。
【０００６】
図１及び図２は、包装機械１０を示す。包装機械１０は、一般的に、供給ロール１６から柔軟性を有する包装材料の下部ウエブ１４を供給するための下部ウエブ供給ステーション１２と、成形ステーション１８と、装填ステーション２０と、供給ロール２４から柔軟性を有する包装材料の上部ウエブを供給するための上部ウエブ供給ステーション２２と、全体として符号２６で示される下流ステーションとを含んでいる。下流ステーション２６で実行される作動は、後で説明する。
【０００７】
包装機械１０の様々な部品は、一対の間隔をもった平行の上部フレーム部材２８と、符号３０、３２、３４等で示される間隔をもった下部フレーム部材と、上部フレーム部材２８と下部フレーム部材３０、３２、３４との間に延びる一連の垂直フレーム部材とを含むフレームアセンブリ（図２）に取付けられ、これによって支持されている。一連の脚部３６は、機械１０を床３８上で支持するために設けられている。
【０００８】
下部ウエブ供給ステーション１２は、ロール支持ブラケット４０及びブラケット４０から延びる巻き解きシャフト４２を含んでいる。供給ロール１６は、シャフト４２に回転可能に取付けられ、シャフト４２は、ブラケット４０に固定的に取付けられている。巻き解きモータ４４（図２）がプレート４６に取付けられ、モータ４４は、ギヤボックス４８に連結される出力シャフトを有し、ギヤボックス４８は、モータ４４の出力シャフトの回転に応答して駆動される水平に向けられたシャフトを含んでいる。一対のタイミングプーリ５０、５２が一対のシャフト５４、５６にそれぞれ固定され、これらのシャフト５４、５６は、プレート４６を貫通して延びて、一対の従動スチールローラ５８、６０（図３）に固定されている。タイミングベルト６２がタイミングプーリ５０、５２及びギヤボックス４８の水平の出力シャフトに連結されたタイミングプーリ（図示せず）の周りに巻装されている。
【０００９】
図３を参照して、ゴムの表面を有する挟みローラ６４が従動ローラ５８及び６０の上に置かれてローラ６４とローラ５８、６０との間に一対の挟み部を形成している。下部ウエブ１４は、従動ローラ５８の下方に送られ、上方へ挟みローラ６４を越えて、従動ローラ６０の下方へ送られる。モータ４４が作動すると、従動ローラ５８、６０は、タイミングプーリ５０、５２の回転に応答して駆動され、下部ウエブ１４は、従動ローラ５８、６０及び挟みローラ６４の回転によって供給ロール１６から巻き解かれる。
【００１０】
モータ４４は、一般的な可変速度ＤＣモータであり、その作動中に供給ローラ１６からの下部ウエブ１４の巻き解き速度を調整可能とする。
【００１１】
下部ウエブ１４は、従動ローラ６０から、浮動アーム６８に回転可能に取付けられた浮動ローラ６６の周りに巻装され、浮動アーム６８は、その上端部が機械フレームの両側部間に延びるシャフトによって回動可能に支持されている。前述のように、また、詳細に後述するように、ウエブ１４は、割出し状態で機械１０に通される。浮動アセンブリは、浮動アーム６８及び浮動ローラ６６からなり、巻き解きモータ４４のオン、オフ切換及びその運転速度の制御を行なうためのアクチュエータとして作動して、浮動アセンブリの下流のステーションを通る下部ウエブ１４の割出し動作に応答して、供給ロール１６から下部ウエブ１４を巻き解く。
【００１２】
前述のように、巻き解きモータ４４は、可変速度モータである。モータ４４は、浮動アーム６８の位置に応答し、浮動アーム６８は、浮動アセンブリの下流の下部ウエブの割出し送りの調整の要求によってモータ速度を増減する。モータ４４は、通常オフで、浮動アセンブリは、選択的にモータ４４を作動させ、また、その運転速度を制御する。
【００１３】
図２及び図３を参照して、トランスデューサタイプの近接スイッチ７４がプレート４６に取付けられて、モータドライブ７５を介して巻き解きモータ４４に相互接続されている。カム形スイッチアクチュエータ部材７６が浮動アーム６８に取付けられて、近接スイッチ７４を選択的に作動させる。
【００１４】
アクチュエータ部材７６は、カム形アクチュエータ表面を提供し、これが近接スイッチ７４に作用して、モータ４４の運転速度を制御する。前述のように、モータ４４は、通常オフである。アクチュエータ部材７６のカム形状は、モータ４４の「オン」と「オフ」とのモード間で漸進的なスイッチの切換を行なう。
【００１５】
下部ウエブ１４が割出し駆動機構によって引張られたとき、後述するように、浮動アーム６８が反時計方向に回動して、アクチュエータ部材７６が近接スイッチ７４に接近する。そして、近接スイッチ７４は、モータ４４を最初は低速で、その後、浮動アーム６８の更なる反時計方向の回動によって、モータ４４が全速になるまで、より高速で作動させて、供給ロール１６から下部ウエブを巻き解く。供給ロール１６からの下部ウエブ１４の供給が下部ウエブ１４の割出し送りに追い着いたとき、浮動アーム６８は、シャフト７０の周りを時計方向に回動する。そして、アクチュエータ部材７６が近接スイッチ７４に作用してモータ４４の運転速度が低下する。下部ウエブ１４の割出し送りが終了したとき、アクチュエータ部材７６が充分に移動して近接スイッチ７４を介してモータ４４への電力を遮断するまで、モータ４４は、下部ウエブ１４を浮動ローラ６６に供給し続け、浮動アーム６８が時計方向に回動する。
【００１６】
これにより、浮動アセンブリの下流の下部ウエブ１４の割出し送りが継続する間、アクチュエータ部材７６が近接スイッチ７４への接近を維持する限り、浮動アーム６８は、前後に円弧運動する。
【００１７】
下部ウエブ１４の送りのため、サーボモータ７８が下部フレーム部材３４に取付けられ、サーボモータ７８は、タイミングプーリ８０が取付けられた出力シャフトを含んでいる。タイミングベルト８２がタイミングプーリ８０の周りに、また、従動シャフト８６に取付けられた従動タイミングプーリ８４の回りに巻装されている。従動シャフト８６は、包装機械１０のフレームの両側部間に回転可能に支持されている。
【００１８】
図６及び図７を一時的に参照して、全体として符号８８ａ、８８ｂで示される一対の把持チェーンが包装機械１０のフレームの両側に設けられている。把持チェーン８８ａ、８８ｂは、上部ラン９０ａ、９０ｂ及び下部ラン９２ａ、９２ｂをそれぞれ設けている。チェーン８８ａ、８８ｂの上部及び下部ランは、包装機械１０のフレームの両側に配置された表面ブロック９４ａ、９４ｂに内側に面して形成されたスロットに取付けられている。ブロック９４ａ、９４ｂは、上部フレーム部材２８に取付けられて、把持チェーン８８ａ、８８ｂを包装機械１０の長手方向に沿って摺動させる。ブロック９４ａ、９４ｂは、超高分子量ポリエチレン材料で形成されている。
【００１９】
把持チェーン８８ａ、８８ｂは、例えば、ウィスコンシン、オシュコシュのカーウッド、インク．により、その特許文献４に基づいて製造することができる。この構造は、把持チェーン８８ａ、８８ｂの上部ラン９０ａ、９０ｂで下部ウエブ１４をその縁部で把持できるようにする。
【特許文献４】米国特許第４９１５２８３号明細書
【００２０】
従動シャフト８６（図２）は、割出し駆動サーボモータ７８の出力シャフトの回転に応答して回転可能であり、これに連結されて把持チェーン８８ａ、８８ｂに係合する一対のチェーン駆動スプロケット（図示せず）を有している。この構造において、サーボモータ７８の断続的な作動によって、把持チェーン８８ａ、８８ｂが割出し運動して、下部ウエブ１４を包装機械１０を通して割出し送りする。
【００２１】
下部ウエブ１４は、浮動アセンブリの下流及び成形ステーション１８の上流の把持チェーン８８ａ、８８ｂの上部ラン９０ａ、９０ｂ間で把持され、その後、成形ステーション１８に割出されて供給される。
【００２２】
全体として符号９６で示されるウエブヒータ装置が成形ステーション１８の直前の上流に配置されて、下部ウエブ１４を成形ステーション１８での成形に先立って加熱する。この下部ウエブ１４の予熱は、下部ウエブ１４の柔軟性を増大させて、成形ステーション１８での下部ウエブ１４の変形を補助する。
【００２３】
成形ステーションにおいて、成形型が下部ウエブ１４の下方に設けられる。図２に示されるように、成形型は、フレームアセンブリ１００に取付けられた冷却された成形ボックス９８を備えている。後述するように、成形ボックス９８は、上方位置と下方位置との間で移動可能である。その上方位置では、成形型９８は、下部ウエブ１４に作用して、下部ウエブ１４を下方に変形させて製品キャビティを形成し、その下方位置では、下部ウエブ１４から離れるように移動して、これに形成された製品キャビティを有する下部ウエブ１４を送れるようにする。
【００２４】
図４は、下部ウエブ１４に製品キャビティ１０２を形成するために成形ステーション１８で実行する一連の工程を示している。図４に示される成形の段取は、好ましくは、下部ウエブの製品キャビティが比較的浅い成形のときに用いられる。位置Ａでは、成形ボックス９８は、その下方位置にあり、下部ウエブ１４の非変形部分が成形ボックス９８の上端開口の上に配置されている。下部ウエブ１４が静止状態で維持されている間に、成形ボックス９８が位置Ｂへ上方に移動されて、成形ボックス９８の側壁の上端部が下部ウエブ１４の下側に当接する。その後、負圧が真空ライン１０４及び成形ボックス９８の底部に形成された一連のエア通路を介して成形ボックス９８の内部に供給される。位置Ｃでは、プラグ補助機構１０８に関連するプラグ部材１０６が空気圧の影響下で下方に移動して、下部ウエブ１４の上面に当接して、下部ウエブ１４が成形ボックス９８内へ変形するのを補助する。位置Ｄでは、プラグ部材１０６は、その上方位置に格納され、真空ライン１０４によって供給された負圧が、下部ウエブ１４を成形ボックス９８の内部の底部及び側部に接触するように配置されるまで下方に変形させる。これにより、製品キャビティ１０２が形成される。位置Ｅでは、成形ボックス９８は、成形された下部ウエブ１４を成形ステーション１８から下流に送れるのに充分な距離だけ下方に移動され、その後、上述の工程のシーケンスが繰返されて下部ウエブ１４の上流部分に他の製品キャビティを形成する。前に成形された製品キャビティ１０２は、装填ステーション２０に送られて、そこで包装されるべき製品が製品キャビティ１０２内に配置される。
【００２５】
図２を参照して、リフトサーボモータ１１０が下部フレーム部材３０に取付けられ、リフトサーボモータ１１０は、駆動タイミングプーリ１１４が取付けられる出力シャフト１１２を含んでいる。タイミングベルト１１６が駆動プーリ１１４及び従動大プーリ１１８の周りに巻装され、従動大プーリ１１８は、下部フレーム部材３０の間に回転可能に取付けられたシャフト１２０に取付けられている。大きなタイミングプーリ１１８の内側表面で、より小径のリフトプーリ１２４ａがシャフト１２０に連結され、タイミングベルト１２２が内側に取付けられたプーリ１２４ａ及び第２リフトプーリ１２４ｂの周りに巻装されている。プーリ１２４ｂは、下部フレーム部材３０に回転可能に取付けられたシャフト１２６にキー結合されている。この構成により、一対のリフトプーリ１２４ａ及び１２４ｂは、サーボモータ１１０の作動に応答して回転する。
【００２６】
一対のリフトアーム１２８ａ、１２８ｂがリフトプーリ１２４ａ、１２４ｂに取付けられている。リフトアーム１２８ａ、１２８ｂは、これらの下端部がシャフト１２０、１２６にそれぞれ固定され、これにより、リフトサーボモータ１１０の作動に応答して、シャフト１２０、１２６と共に回転可能である。
【００２７】
図５に示されるように、リフトアーム１２８ａには、内側に延びてローラ部材１３２に取付けられる上部シャフト１３０が設けられている。ローラ部材１３２は、フレームアセンブリ１００の下側に連結されたカム部材１３６に形成されたカムスロット１３４内に取付けられている。この構成により、リフトサーボモータ１１０の往復作動によってシャフト１２０が時計方向及び反時計方向に往復運動すると、ローラ部材１３０がカムスロット１３４内で前後に移動して、成形ボックス９８が取付けられたフレームアセンブリ１００を上下させる。図２を参照して、カム部材１３８は、フレームアセンブリ１００の後部に取付けられ、前方のカム部材１３６に形成されたスロット１３４と同様のカムスロットを含んでいる。後部リフトアーム１２８ｂには、アーム１２８ａに関して説明したものと同様のローラ構造が設けられている。プーリ１２４の周りに巻装されたタイミングベルト１２２は、リフトアーム１２８ａ、１２８ｂを同時に上下して、フレームアセンブリ１００を昇降させる。リフトアーム１２８ａ、１２８ｂを確実に互いに平行に維持するため、リフトアーム１２８ａ、１２８ｂ間に機械的なリンク（図示せず）が連結される。
【００２８】
好ましい構造では、一対の前方のカム部材は、フレーム１００の前部の両側に取付けられ、そして、一対の前方のリフトアーム１２８ａは、シャフト１２０に連結される。同様に、一対のカム部材１３８は、フレーム１００の後部の両側に取付けられ、そして、一対のリフトアーム１２８ｂは、シャフト１２６に取付けられる。
【００２９】
図２に示されるように、プラスチックベアリングブロック１４０がフレームアセンブリ１００の側部に取付けられ、同様の一対のブロックがフレームアセンブリ１００の反対側に取付けられている。ベアリングブロック１４０は、垂直フレーム部材１４４の内側に取付けられた垂直シャフトの両側部を受け、機械１０の他の側の垂直フレーム部材にも同様の構造が設けられている。ベアリングブロック１４０のような、これらのベアリングブロックは、リフトアーム１２８ａ、１２８ｂの昇降中にフレームアセンブリ１００を垂直方向に追従させる。
【００３０】
図５を参照して、成形ボックス９８は、成形ボックス９８の両側に配置された一対のサイドプレートによってフレームアセンブリ１００に取付けられ、一方のサイドプレートは、符号１４６で示されている。これらのサイドプレートを緩めることにより、成形ボックス９８は、フレームアセンブリ１００の長手方向に沿って様々な位置に移動させることができ、その後、サイドプレートを締め直すことによって所望の位置に固定される。これにより、成形ボックス９８をフレームアセンブリ１００上で正確に位置決めすることができる。更に、成形ボックス９８は、フレームアセンブリ１００から完全に取外すことができ、異なる形状の製品キャビティを提供する異なる成形ボックスに交換して、包装される様々なタイプの製品に適応することができる。図示して説明したような取付構造は、フレームアセンブリ１００に対する成形ボックス９８の調整及び取外しを可能にするのに充分な他のいかなる構造に交換してもよい。
【００３１】
図２に示されるように、真空接続部１４８が機械１０のフレームに取付けられて、公知の原理にしたがって、負圧を真空チューブ１５０から真空ライン１０４（図２には示さず）を介して成形ボックス９８の内部に送る。
【００３２】
図２は、成形ステーション１８でのプラグ補助機構１０８の配置の概略を示している。図６は、プラグ補助機構１０８を詳細に示している。図６に示されるプラグ補助機構１０８の構造は、図４に示される構造とは対照的に、下部ウエブ１４に比較的深い製品キャビティが形成されているときに使用される。図６を参照して、プラグ補助機構１０８は、一方が符号１５２で示される前部及び後部フレーム部材からなるフレームアセンブリを含んでいる。一対のサイドプレート部材１５４、１５６が前部及び後部フレーム部材の間に延ばされている。一対の耳部１５８、１６０がサイドフレーム部材１５４、１５６にそれぞれ取付けられている。
【００３３】
一対のリニアアクチュエータアセンブリ１６２、１６４が機械１０のフレームの両側に設けられ、これらは、フレームの構造部材に取り付けられている。アクチュエータアセンブリ１６２は、アクチュエータ本体１６８に対して垂直方向に直線的に移動可能な出力部材１６６を含んでいる。サーボモータ１７０がアクチュエータ本体１６８に取付けられ、アクチュエータ本体１６８に回転動力を入力して、出力部材１６６を選択的に上下運動させる。出力部材１６６は、プラグ補助フレーム耳部１５８に連結されている。
【００３４】
リニアアクチュエータアセンブリ１６４は、同様に構成されて、出力部材１７２を垂直方向に移動可能で、リニアアクチュエータ本体１７４及びサーボモータ１７６が設けられている。出力部材１７２は、フレーム耳部１６０に連結されている。
【００３５】
リニアアクチュエータアセンブリ１６２、１６４は、好ましくは、特許文献５等に基づいて製造される。
【特許文献５】米国特許第４１３７７８４号明細書
【００３６】
上述の構造により、サーボモータ１７０、１７６の作動により、回転動力がリニアアクチュエータ本体１６８、１７４に供給されて、リニアアクチュエータ出力部材１６６、１７２が垂直方向に移動し、これにより、プラグ補助フレームアセンブリを包装機械１０のフレームに対して昇降させる。
【００３７】
上部プレート１７８がプラグ補助アセンブリの前部及び後部フレーム部材の間に延びている。図示された実施形態では、成形ボックス９８は、下部ウエブ１４を成形するための一対の内部キャビティを提供して、一対の並列の製品キャビティを提供する。一対のプラグ補助部材は、全体として符号１８０、１８２で示され、上部プレート１７８の下側に取付けられて、成形ボックス９８によって提供される内部キャビティの輪郭に一致して下部ウエブ１４を補助する。プラグ補助部材１８０は、垂直ポスト１８４及びポスト１８４の下端部に連結された下部成形部材１８６を含んでいる。同様に、プラグ補助部材１８２は、上部プレート１７８の下側に連結された垂直ポスト１８８及びポスト１８８の下端部に取付けられた成形部材１９０を含んでいる。
【００３８】
成形部材１８６、１９０は、互いに整合される成形部材に設けられた内部キャビティの内側に合致する寸法とされている。好ましくは、成形部材１８６、１９０の各縁部は、隣接するキャビティの側壁から約１／２インチ内側に配置される。成形部材１８６，１９０は、好ましくは、それぞれの成形キャビティ内で、成形部材１８６、１９０のそれぞれの底部がキャビティの深さの約３／４となる最下部位置に下方へ移動される。
【００３９】
一対の垂直ガイドポスト１９２、１９４が包装機械１０のフレームに取付けられている。ポスト１９２は、プラグ補助アセンブリ１０８の前部及び後部フレーム部材の間に延びる構造によって形成された開口１９３内に受入れられ、この開口は、ポスト１９２の断面に対応すると共に、それよりも僅かに大きい断面を有している。同様に、ポスト１９４は、プラグ補助アセンブリ１０８の前部及び後部フレーム部材の間に延びる構造によって形成された開口１９５内に受入れられ、この開口は、ポスト１９４の断面に対応すると共に、それよりも僅かに大きい断面を有している。この構造により、ポスト１９２及び１９４は、サーボモータ１７０、１７６の作動に応答するリニアアクチュエータアセンブリ１６２、１６４の作動中、プラグ補助アセンブリ１０８の垂直移動を確実にする。この目的のために充分な例えば互いに合致する溝と突起の形式のシステム等の他のいかなる構造を用いてもよいことが分かる。
【００４０】
成形部材１８６、１９０は、これらの最下位置が図６に実線で示されている。成形部材１９０は、その上昇位置が仮想線で示されている。
【００４１】
公知の原理にしたがって、成形部材１８６、１９０は、下部ウエブ１４に係合して下部ウエブ１４を下方に移動させて、これを成形ボックス９８の成形キャビティに一致させるのを補助する。
【００４２】
図１及び２を参照して、成形された下部ウエブ１４がこれを変形させて並列した製品キャビティを提供する成形ステーション１８から送出された後、図１において符号Ｐで示される製品が装填ステーション２０で製品キャビティ内に装填される。製品Ｐは、いかなる充分な方法で装填されてもよく、例えば、手作業又は自動装填システムによって装填することができる。製品Ｐは、図１に示されるように、ホットドッグを含むが、製品Ｐは、開示された方法で充分に包装されるいかなる製品でもよく、例えば、ハム、ベーコン、スライスランチョンミート、チーズ、医薬のようなものでもよいことが分かる。
【００４３】
製品キャビティに製品Ｐが装填された後、成形されて製品が装填された下部ウエブ１４は、上部ウエブ供給ステーション２２に移動される。
【００４４】
上部ウエブ供給ステーション２２（図２）は、下部ウエブ供給ステーション１２と同様に構成され、同様な方法で機能する。上部ウエブ供給ロール２４が、ブラケットアセンブリ１９８に固定的に取付けられたシャフト１９６に回転可能に支持されている。一対の垂直フレーム部材２００、２０２が包装機械１０の上部フレーム部材２８から上方に延びて、上部ウエブ供給ステーション２２を支持している。
【００４５】
全体として符号２０４で示される巻き解き駆動アセンブリが上部ウエブ供給ステーション２２のフレームに取付けられて、供給ロール２４から上部ウエブ材料を巻き解く。巻き解きアセンブリ２０４の部品は、下部ウエブ供給アセンブリ１２に関して前述したものと同様であり、そのような部品と同じ方法で機能する。上部ウエブ供給ステーション２２は、更に、下部ウエブ供給ステーション１２に配置された浮動アセンブリと同様の方法で機能する浮動アセンブリ２０６を含み、浮動アセンブリ２０６は、成形されて製品が装填された下部ウエブと一緒の上部ウエブの割出し移動に応答して、巻き解きアセンブリ２０４によって供給ロール２４から上部ウエブ材料の選択的な巻き解きを行なう。
【００４６】
下流のステーション２６で、真空ボックス２０８がフレーム２１に取付けられ、真空ボックス２０８は、公知の真空包装原理にしたがって作動されて、上部及び下部ウエブが一体にシールされる間に製品キャビティを排気して、製品Ｐの真空包装を提供する。加熱アセンブリ２１２が下流のステーション２６に配置されて、上部及び下部ウエブ１４のシール材を活性化する。
【００４７】
フレーム２１０は、成形ステーション１８に配置されたフレームアセンブリ１００と同様の方法で、上方及び下方位置の間を移動可能である。リフトサーボモータ２１４が設けられて、前述の成形ステーション１８と同様の方法でタイミングベルト及びプーリを介して、一方が符号２１６で示される一対のリフトアームを選択的に上昇及び下降させる。
【００４８】
製品キャビティが排気され、上部及び下部ウエブが一体に接着されて、製品Ｐの真空包装を提供した後、接着された上部及び下部ウエブは、図２に全体として符号２１８で示される切断ステーションに送られる。ウエブが切断ステーション２１８を出るとき、中央に配置された切断刃がウエブを切断して縦に２列の成形された包装に分離する。これに先立って、図７に全体として符号２２０で示す横断機械がウエブを横断方向に切断する。
【００４９】
横断機械２２０は、上部フレーム部材２２２及びブラケット部材２２４を含むフレームアセンブリを含み、ブラケット部材２２４は、包装機械１０の上部フレーム部材２８に取付けられた支持部材２２６に回動可能に取付けられている。上部フレーム部材２２２の他端にブラケット部材２２８が配置され、これは、全体として符号２３２で示されるシリンダアセンブリの伸縮可能な出力部材２３０に連結されている。ブラケット２３４がシリンダアセンブリ２３２の下端部を支持部材２３６に連結し、この支持部材２３６は、包装機械１０のフレーム部材２８に相互接続されている。
【００５０】
シリンダアセンブリ２３２は、出力部材２３０を昇降するのに充分ないかなるアセンブリでもよく、例えば、空気圧又は油圧シリンダ、あるいは、ソレノイド−タイプの構造とすることができる。この構成により、上部フレーム部材２２は、図７に示す下方位置と上方位置との間で移動可能である。
【００５１】
ロッドレス空気圧シリンダ２３８が上部フレーム部材２２の下側に取付けられ、キャリッジ２４０がロッドレスシリンダ２３８の移動可能な出力部材に連結されている。一対のブレードホルダアセンブリ２４２、２４４がキャリッジ２４０の両端部に取付けられて、一対のナイフブレード２４６、２４８を保持している。
【００５２】
ロッドレスシリンダの作動により、キャリッジ２４０が切断ストロークし、ブレード２４６、２４８が上部及び下部ウエブを通して右方に移動して、横断方向にウエブを切断する。ロッドレスシリンダ２３８の出力部材は、最初に最左方位置に移動されて、ブレード２４６が上部及び下部ウエブの左側縁部の左方に配置され、ブレード２４８が成形された包装の２列の間の領域に配置される。そして、シリンダアセンブリ２３２の出力部材２３０が短縮されて、ブレード２４６、２４８の先端部が上部及び下部ウエブを突き刺す。そして、ロッドレスシリンダ２３８が作動してキャリッジ２４０を右方へ移動させ、ブレード２４６、２４８が上部及び下部ウエブを通して切り、ウエブを完全に切断する。ロッドレスシリンダ２３８が完全に切断ストロークしたとき、ブレード２４６は、ブレード２４８が最初にウエブを突き刺した点に至るまでウエブを切断するのに充分な距離だけ右方に移動する。そして、シリンダ２３２の出力部材２３０が伸長して、ブレード２４６、２４８をウエブの上方へ上昇させ、その後、ロッドレスシリンダ２３８の出力部材が左方へ移動して、ブレードをその初期位置に戻し、その後、出力部材２３０は、再度短縮して、ブレード２４６、２４８をウエブに当接させる。
【００５３】
ブレード２４６、２４８は、一般的なブレードであり、汎用のナイフのようなもを使用し、このため、比較的廉価で、容易に入手可能である。ブレードは、包装機械１０の作動中、頻繁に交換しなければならないので、これにより、使用者のコストを減少させる。
【００５４】
ブレードホルダアセンブリ２４２、２４４は、ブレード２４６、２４８の迅速かつ簡単な交換可能性が得られるように構成され、これにより、ブレード交換による包装機械１０の待ち時間を最小限にする。
【００５５】
再度、図１を参照して、制御モジュール２５０がアーム２５２に取付けられ、このアーム２５２は、上部ウエブ供給ステーション２２のフレームの上端部に回動可能に連結されている。制御モジュール２５０は、機械１０のオペレータによって様々な位置に移動させることができ、オペレータは、通常、装填ステーション２０に配置されている。
【００５６】
制御モジュール２５０は、サーボモータ７８、１１０、１７０、１７６及び２１４の作動を制御するためのタッチスクリーン２５４を含んでいる。公知技術によれば、これらのサーボモータの作動は、プログラム可能なコントローラによって制御され、これにより、サーボモータの出力シャフトの位置、そして、サーボモータによって駆動される包装機械の部品の位置の非常に精密な制御を提供する。これは、従来技術の割出し−タイプの包装機械との顕著に対照的な点であり、一般的に空気圧シリンダを使用して、プラグ補助部材、成形及び排気ボックスの昇降動を行い、ゼネバ機構システムを備えた連続運転するモータを用いて包装するウエブの割出し送りを行なう。サーボモータは、プログラムされて、駆動される部品の円滑な移動及び加減速を行い、一の位置から他の位置へ部品を移動させるための迅速な中間移動を行なう。この方法では、包装機械１０のサーボモータによって駆動される部品は、非常に高速で作動することができ、従来の割出し−タイプの機械に対し包装品の製造速度を劇的増大させ、同様に、連続運動−タイプの機械に比しても製造速度が増大する。
【００５７】
機械１０にサーボモータを使用することによってもたらされる他の利点は、サーボモータの作動を制御するプラグラムの変更により、作動パラメータを変更することができることである。作動パラメータは、オペレータ対話式タッチスクリーン２５４の使用によって変更される。例えば、チェーン８８ａ、８８ｂは、リンクの摩耗により、僅かに伸びる。従来の割出し−タイプの機械では、この問題は、成形ボックスの位置を変更することによって処理される。本発明の包装機械により、オペレータは、シンプルに作動パラメータを変更して、ウエブの割出しの反復長さを短くし、これにより、機械の待ち時間を最小限にする。
【００５８】
図８は、タッチスクリーン２５４で選択可能な様々な作動モードを示している。機械１０を起動すると、起動スクリーン２５６が表示され、オペレータは、領域２５８、２６０、２６２又は２６４の１つをタッチして、スクリーン２６６、２６８、２７０又は２７２の１つを選択することができ、これらは、それぞれ自動実行オペレータスクリーン、処理選択スクリーン、クリーンアップスクリーン及びメンテナンスメニュースクリーンからなる。メンテナンスメニュースクリーン２７２は、符号２７４で表すメンテナンスパスワードの入力があったときのみ選択することができる。適当なスクリーンで様々なパラメータが設定された後、オペレータは、ボタンパネル２７６（図１）に関連する「スタート」ボタンを押して、機械１０の作動を開始する。
【００５９】
図１にも示されるように、エンクロージャ２７８は、包装機械１０に関連するサーボモータの作動を制御する部品を収容している。図９を参照して、エンクロージャ２７８は、プログラム可能な運動制御コンピュータ２８０を収容し、このコンピュータは、オペレータインタフェイス制御モジュール２５０と相互接続されている。コンピュータ２８０は、出力信号を供給して、例えば符号２８２、２８４，２８６及び２８８で示されるアンプを制御する。アンプ２８２、２８４，２８６及び２８８は、制御信号をサーボモータ７８、１７０、１７６、１１０及び２１４にそれぞれ供給して、これらのモータの作動を制御し、これにより、それぞれのモータの出力シャフトの位置を制御する。サーボモータ７８、１７０、１７６、１１０及び２１４は、位置センサ及びフィードバック２９０、２９２、２９４、２９６及び２９８をそれぞれ含み、モータ出力シャフトの実際の位置をコンピュータ２８０に送る。この方法では、実際のシャフト位置は、プログラムされたシャフト位置と比較されて、モータ速度を調整して、モータシャフトを適当な位置に移動させる。
【００６０】
電力供給源３００は、それぞれのアンプ２８２〜２８８の制御を通してサーボモータを作動させるための電力を供給する。
【００６１】
サーボモータは、好ましくは、例えば、ウィスコンシンのゲッティス  コーポレーションにより、カタログナンバーＭ３２４−Ｐ７０Ａ−１００１に基づいて製造される。これらのモータは、回転出力を従来技術のサイクロイドタイプの歯車減速機に供給する。適当な減速機は、例えば、スミトモ  マシナリー  コーポレーション  オブ  アメリカによって「ＳＭ−Ｃｙｃｌｏ」の商標でモデルナンバーＨ３１０５ＨＳの下で製造されるものである。サーボモータに使用する制御アンプは、好ましくは、例えば、ウィスコンシンのゴールド，インク．／モーション  コントロール  ディビジョン  オブ  ラシーンにより、モデルナンバーＡ７００の下で製造される。プログラム可能な運動制御コンピュータ２８０は、例えば、ギディングス  アンド  ルイス  エレクトロニクスによってモデルナンバーＰｉＣ４９の下で製造される。
【００６２】
図１０は、前述の上部及び下部ウエブ２４、１４の間に食料製品Ｐを包装するための図１〜図９の包装装置１０を示している。上述のように、チェーン８８ａ、８８ｂによって提供されるウエブ搬送コンベアは、下部ウエブ１４を上流から下流へ、一連のステーションを通して搬送し、図１の装填ステーション２０において製品Ｐを下部ウエブの製品キャビティ１０２に受入れ、密封ステーション２６において包装を上部ウエブ２４で密封する。成形ステーション１８は、装填ステーション２０の上流にあり、下流の装填ステーション２０で製品Ｐが装填される製品に倣った下向きの製品キャビティポケット１０２を下部ウエブ１４に成形する。成形ステーション１８は、フレームアセンブリすなわちベースプレート１００に支持される前述の成形型ボックス９８を含み、ベースプレート１００は、リフトアーム１２８ａ、１２８ｂによって、成形型ボックス９８が下部ウエブ１４に係合して下部ウエブ１４に製品キャビティポケット１０２を形成する上方の第１位置と、成形型ボックス９８が下部ウエブ１４から離れた下方へ移動してキャビティポケットを含む下部ウエブ１４を下流の装填ステーション２０に確実に送れるようにする下方の第２位置との間で移動可能である。成形型ボックス９８は、前述の後者の上方の第１位置において、ベースプレート１００に支持される上方位置を有している。成形型ボックス９８は、前述の後者の下方の第２位置において、ベースプレート１００に支持される下方の第２位置を有している。ウエブ搬送コンベア８８ａ、８８ｂは、下部ウエブ１４を図１０及び図１に示す水平の搬送方向３１０に沿って上流から下流へ搬送する。ベースプレート１００は、前述の上方に上昇された第１位置と前述の下方に下降された第２位置との間を垂直の成形方向３１２に沿って移動する。カバー３１４は、上述のプラグ部材１０６を含む符号１０８で示すプラグ補助機構とすることができ、あるいは、そのようなプラグ部材を省略することができ、成形ステーション１８で下部ウエブ１４を覆い、前述の後者の上方の第１位置において成形型ボックス９８と協働して、図４Ｄに示す真空室を提供して、下部ウエブ１４を成形型ボックス９８の中へ真空成形して、製品キャビティポケット１０２を成形する。カバー３１４は、例えば符号３１６で示されるネジ付ノブによってフレーム２８に動かないように固定的に取付けられる。
【００６３】
ツール交換のため、ネジ付ノブ３１８が緩められ、続いて、図１１に符号３２０、３２２で示されるような１人又はそれ以上の保守作業員によってカバー３１４のハンドルを持上げることによって取外しが行なわれる。このカバー３１４は、矢印３２４で示されるように、上方に持上げられる。そして、ウエブ１４は、図１２に示されるように、切断され、剥ぎ取られ、又は、供給ステーション１２からのウエブ１４の送りが停止される。これにより、上方からの型ボックス９８へのアクセスが可能になる。そして、１人又はそれ以上の保守作業員は、図１３に矢印３２５で示されるように、ウエブ１４に開けられた隙間を通して型ボックス９８を持上げる。そして、異なる型ボックスを再装着することにより、又は、例えば符号３２８で示されるような異なる形状のインサートを型ボックスに設けることにより、あるいは、型ボックスにインサートプレート３３０を配置することにより、ツール交換して、形成される製品キャビティポケット１０２の形状、寸法等を変更する。図１０〜図１３に示されるツール交換システムは、保守作業員が装置の上に到達して、重たい型ボックスをそれを通してその上方に持ち上げるのに対して、人間工学的に不親切で、扱い難い持上げ角度及び持上げ高さを有しており、大きくて重いツールの場合、これを装置から取外すためにホイストが必要であり、上方への引上げ中の重たいツール及び狭い隙間のため、前述の搬送チェーン及びチェーンクリップを損傷させる危険があり、これらの要因によってツールの寸法が制限され、前述のツールの取り外しを可能にするためにウエブ材料を切断して剥ぎ取ることにより、フィルムすなわちウエブ材料を浪費するという問題がある。
【００６４】
図１４〜図１７は、前述の特許文献３のシステムを示し、理解の容易のために適宜上述と同様の参照符号を用いている。図１６に示す第３位置が成形型ボックス９８に設けられ、すなわち、上述の上方の第１位置及び下方の第２位置の間を垂直方向３１２に沿ってベースプレート１００を移動するのとは異なり、成形型ボックス９８を方向３２４に沿ってベースプレート１００から取外している。成形型ボックス９８は、第３位置に移動されて、ツール交換が可能になる。成形型ボックス９８は、ベースプレートの前述の上方の第１位置及び下方の第２位置の間の移動方向３１２を横切る方向３４２に沿って第３位置に移動される。上述のように、ウエブ搬送コンベア８８ａ、８８ｂは、水平の搬送方向３１０に沿って下部ウエブ１４を上流から下流へ搬送する。ベースプレート１００は、上方に持上げられた第１位置と下方に下降された第２位置との間を前述の垂直の成形方向３１２に沿って移動する。成形型ボックス９８は、水平横向きの側方引出し方向３４２に沿って図１６に示す上述の第３位置に移動する。搬送方向３１０、成形方向３１２及び側方引出し方向３４２は、互いに直交する。成形型ボックス９８は、カバー３１４と共に、下部ウエブ１４を取外さずにそのままの位置で側方引出し方向３４２に沿って前述の第３位置に移動する。下部ウエブ１４は、成形型ボックス９８が側方引出し方向３４２に沿って図１６に示す第３位置に移動する間、切断されず、そのままの位置に留まる。
【００６５】
図１５に示すガイドトラックアセンブリ３４４は、成形ステーション１８に設けられ、ベースプレート１００の横方向に延びて、図１６に示すように、成形型ボックス９８が側方引出し方向３４２に沿って第３位置に移動している間、これを支持する。一実施形態では、ガイドトラックアセンブリ３４４は、互いに搬送方向３１０に沿った間隔をもって横方向に延びる一対のレール３４６及び３４８によって提供される。各レールは、符号３５０で示されるような複数のローラを有し、これらは、レールに回転可能に軸受され、レールに沿って横方向に間隔をもって配置されて、成形型ボックス９８が図１６に示す前述の第３位置に移動する間、これを載置する。ガイドトラックアセンブリ３４４は、図１４に示す第１格納位置と、図１５に示す第２延長位置との間を移動可能である。ガイドトラックアセンブリ３４４は、延長位置において、ベースプレート１００の横方向に延びて、成形型ボックス９８が、図１６に示すように、側方引出し方向３４２に沿って前述の第３位置に移動する間、これを支持する。ガイドトラックアセンブリ３４４は、前述の格納位置において、図１４に示すように、延長位置から格納されて、成形ステーション１８で前述の第１及び第２位置における成形型ボックス９８へのアクセスを可能にする。ガイドトラックアセンブリ３４４は、前述の格納及び延長位置の間で、図１７に示すように、各ガイドレールのベースプレート１００に隣接するピボット３５２、３５４で回動可能である。好ましい実施形態においては、ガイドトラックアセンブリ３４４は、図１４に示すように格納位置おいて、それぞれのピボット３５２、３５４から垂直に延び、また、図１５に示すように延長位置において、それぞれのピボット３５２、３５４から横方向に延びる前述の一対のレール３４６、３４８によって提供される。レール３４６、３４８は、延長位置において、ベースプレート１００から横方向に外方に延びて、図１６に示すように、成形型ボックス９８が側方引出し方向３４２に沿って前述の第３位置に移動中に、これを受けて支持する。図１７に示すように、それぞれのロックピン３５６、３５８がガイドレールを延長位置で固定するために、挿入ロック方向３６０に沿って、ガイドトラックアセンブリのそれぞれのガイドレールに挿入可能である。挿入ロック方向３６０は、前述の搬送方向に沿っている。
【００６６】
前述の特許文献３のシステムは、製品Ｐを上部ウエブ２４と下部ウエブ１４との間に包装する包装装置であって、下部ウエブ１４を一連のステーションを介して上流から下流へ搬送する搬送コンベア８８ａ、８８ｂを有し、装填ステーション２０で製品Ｐを下部ウエブ１４に受入れ、密封ステーション２６で包装を上部ウエブ２４によって密封し、また、装填ステーション２０の上流に成形ステーション１８を有し、成形ステーション１８は、下部ウエブ１４に製品Ｐが装填される製品キャビティポケット１０２を製品に倣って下向きに成形し、この成形ステーション１８は、ベースプレート１００に支持された成形型ボックス９８を有し、成形型ボックス９８は、下部ウエブ１４に係合して下部ウエブ１４に製品キャビティポケット１０２を形成する上方の第１位置と、下部ウエブ１４から離れた下方の第２位置との間を移動可能で、成形型ボックス９８は、前述の後者の第１位置において、ベースプレート１００に支持される上方の第１位置と、前述の後者の下方の第２位置において、ベースプレート１００にに支持される下方の第２位置を有している包装装置の運用方法を提供する。前述の特許文献３の方法は、前述のベースプレート１００のその第１及び第２位置の間の移動方向３１２とは異なる方向３４２に沿って、成形型ボックス９８をベースプレート１００から取外すことによるツール交換を含んでいる。この方法は、成形型ボックス９８をベースプレート１００の前述の第１及び第２位置の間の移動方向３１２を横切る方向３４２に沿ってベースプレート１００から取外すことを含んでいる。この方法は、成形型ボックス９８を図１６に示す第３位置に、横切る方向３４２に沿って移動させて隣接するベースプレート１００から引離すことを含んでいる。上述のように、搬送方向３１０と、成形方向３１２と、側方引出し方向３４２とは、互いに直交する。好ましい実施形態では、成形型ボックス９８は、横方向に延びるガイドトラックアセンブリ３４４に沿って図１に示される前述の第３位置に側方引出し方向３４２に沿って横方向にスライドすることにより、ベースプレート１００から取外される。この方法は、ガイドトラックアセンブリ３４４を図１４の第１格納位置と図１５の第２延長位置との間で移動させることを含み、第２延長位置では、ガイドトラックアセンブリ３４４がベースプレート１００の横方向に延びる延長された位置にあり、成形型ボックス９８が側方引出し方向３４２に沿って図１６に示す前述の第３位置ある間、成形型ボックス９８を支持し、ガイドトラックアセンブリ３４４は、図１４の格納位置において、延長された位置から格納されて、成形ステーション１８で前述の第１及び第２位置にある成形型ボックス９８へのアクセスを可能にする。この方法は、カバー３１４を取外すことなく、ベースプレート１００から成形型ボックス９８を取外すことによるツール交換を含んでいる。この方法は、下部ウエブ１４を引き剥がすことなく、また、下部ウエブ１４を切断することなく、成形型ボックス９８を取外すことにより、ツール交換することを含んでいる。これは、より人間工学的に扱い易く、簡素化された方法で、フィルムを浪費することなく、また、前述の搬送チェーン及びクリップが損傷する虞なくツールへのアクセスを容易にする。
【００６７】
上述のように、包装装置１０は、図４のプラグ補助機構１０８を有するカバー３１４を含むことができ、プラグ補助機構１０８は、成形プラグすなわち部材１０６を含み、又は、そのような成形プラグを省略してもよい。カバー３１４は、成形ステーション１０８で下部ウエブ１４を覆い、前述の後者の上方の第１位置において、成形型ボックス９８と協働して、図４Ｄの真空室を提供して、下部ウエブ１４を成形型ボックス９８の中へ真空成形して、製品キャビティポケット１０２を形成する。符号１０６で示すような成形プラグを有するカバーにおいて、ウエブ搬送方向３１０に沿ってカバーから成形プラグを離すように移動させることにより、そのような成形プラグを変更及び交換することは、一般的であり、従来技術において公知である。
【００６８】
図１８から図２３は、図２１、２３に示す１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６を支持するカバー４０２を有するプラグ補助機構４００を示している。これらの成形プラグ４０４、４０６は、成形プラグ４０４、４０６が下部ウエブ１４に係合してそれぞれの製品キャビティポケット１０２の形状を補助する下方へ下降した第１位置と、成形プラグ４０４、４０６が下部ウエブ１４から離間する上方に持上げられた第２位置との間で移動可能である。成形プラグ４０４、４０６は、図２１に示す第３位置を有し、ウエブ搬送方向３１０とは異なる方向４０８に沿ってカバー４０２から離間する。成形プラグ４０４、４０６は、図２１の前述の第３位置に移動して、これを交換可能にする。成形プラグ４０４、４０６は、ウエブ搬送方向３１０と異なり、かつ、成形プラグ４０４、４０６の前述の下方に下降した第１位置と上方に持上げられた第２位置との間の方向３１２に沿った移動とも異なる方向４０８に沿って、図２１の前述の第３位置に移動される。成形プラグ４０４、４０６は、好ましくは、ウエブ搬送方向３１０を横切り、かつ、成形プラグの前述の第１及び第２位置の間の方向３１２に沿った移動方向を横切る方向４０８に沿って移動される。
【００６９】
上述のように、ウエブ搬送コンベアは、下部ウエブ１４を水平のウエブ搬送方向３１０に沿って上流から下流へ搬送する。成形プラグ４０４、４０６は、下方へ下降された第１位置と上方へ持上げられた第２位置との間で垂直の成形方向３１２に沿って移動する。成形プラグ４０４、４０６は、水平横向きの側方引出し方向４０８に沿って図２１の前述の第３位置に移動する。ウエブ搬送方向３１０と、成形方向３１２と、側方引出し方向４０８とは、相互に直交する。カバー４０２は、成形ステーション１８において、下部ウエブ１４を覆うように配置され、成形型ボックス９８と協働して、１つ又はそれ以上の成形プラグによって補助されて、真空室を提供して、下部ウエブ１４を成形型ボックス９８の中へ真空成形して、符号１０２で示されるような前述の製品キャビティポケットを成形する。１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６は、カバー４０２及び下部ウエブ１４を取外さず、そのままの位置で、前述の側方引出し方向４０８に沿って図２１に示す前述の第３位置に移動する。側方引出し方向４０８に沿った側方へ引出しは、保守作業員が搬送コンベアを越えて上方にアクセスしてツールを人間工学的に不親切で扱い難い持上げ角度で持上げる必要性を解消することにより、ウエブ搬送方向３１０に沿った引出しに対して、相当に進歩し改善されたものであると考える。
【００７０】
図２０のガイドトラックアセンブリ４１０は、成形ステーション４１８に設けられて、側方引出し方向４０８に沿って図２１に示す前述の第３位置への移動中に、カバー４０２の横方向に延びて、成形プラグ４０４、４０６を支持する。引出しを可能にするため、図１８、１９に示されるネジ付スクリュステム４１２、４１４が取外された後、図１９のプレート４１６が取外される。前述のガイドトラックアセンブリ４１０は、図２０に示される互いにウエブ搬送方向３１０に沿った間隔を有する横方向に延びる一対のレール４１８、４２０によって提供されている。一対の取付ブロック４２２、４２４は、それぞれレール４１８、４２０をカバー４０２に取付けて、成形プラグ４０４、４０６が側方引出し方向４０８に沿って図２１に示す前述の第３位置に移動できるようにしている。ブロック４２２、４２４は、スクリュステム４１２、４１４によってカバー４０２に取付けられている。成形プラグ４０４、４０６は、好ましくは、これを取外すためのレール４１８、４２０から上方に持上げられた共通の取付プレート４２６に取付けられ、続いて、新たな又は異なる成形プラグに交換する。そして、交換する成形プラグは、図２０、２１において左方へ再挿入され、続いて、レール４１８、４２０及びブロック４２２、４２４を取外し、プレート４１６を元に戻し、スクリュステム４１２、４１４によって締結される。成形プラグは、あらゆる適当な機構、例えば、従来技術において公知のベルト及びプーリ４３４、４３６によって駆動される図２２に示すスクリュドライバ４２８、４３０、あるいは、他の適当な機構によって、成形方向３１２に沿って前述の第１及び第２位置の間で作動される。
【００７１】
本方法及びシステムは、１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６がウエブ搬送方向３１０とは異なる方向４０８に沿ってカバー４０２から離れて図２１に示す前述の第３位置に移動することを含む。本方法は、更に、前述の図２１の第３位置への移動の後、１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６を交換することを含み、使用する場合には、共通の取付プレート４２６を含む。成形プラグ４０４、４０６は、方向４０８に沿って図２１に示す前述の第３位置に移動し、この方向４０８は、成形プラグの前述の第１及び第２位置の間の方向３１２に沿った移動方向を横切り、また、ウエブ搬送方向３１０とは異なり、好ましくは、ウエブ搬送方向３１０を横切る。本システムは、上部及び下部ウエブの間に食料製品を包装する包装装置を運用するための方法を提供し、本方法は、カバー４０２を取外すことなく、成形プラグを方向４０８に沿ってプラグ補助機構４００から取外すことによって、１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６を交換することを含み、方向４０８は、ウエブ搬送方向３１０を横切り、また、１つ又はそれ以上の成形プラグ４０４、４０６の前述した下方に下降した第１位置と前述の上方に持上げられた第２位置との間の方向３１２に沿った移動方向を横切る。
【００７２】
以上の説明において、特定の用語は、簡潔さ、明瞭さ及び理解のために用いられている。そのような用語は、記述的な目的で使用され、広く解釈されることを意図しているので、そこから従来技術の要求の範囲を越える限定を示唆するものではない。ここに説明された異なる形態、システム及び方法のステップは、単独で、又は、他の形態、システム及び方法のステップと組合わせて使用することができる。添付の特許請求の範囲の技術的範囲内において、様々な均等物、変形例及び修正例が利用可能であることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】特許文献１にしたがって構成された包装機械の斜視図である。
【図２】図１の包装機械において、部品を露出するためにガード及びカバーを取外した側面図である。
【図３】包装材料の下部ウエブを供給するためのウエブ巻き解き機構を示す側面の概略図である。
【図４】包装される製品を受入れるのに適した製品キャビティを設けるため、成形ステーションで、包装材料の柔軟性ウエブを変形させる工程を示す概略図である。
【図５】上昇位置にある成形型の一部を拡大して示す側面図である。
【図６】特許文献１のプラグ補助機構の一部を示す縦断面図である。
【図７】成形された包装を横断方向に切断するための切断アセンブリの一部を示す縦断面図である。
【図８】包装機械の作動を制御するための制御スクリーンの選択を示すブロック図である。
【図９】サーボモータの制御及び駆動構造を示すブロック図である。
【図１０】図１のシステムの一部を示す斜視図である。
【図１１】ツール交換の段取りを示す図１０と同様な図である。
【図１２】更なる段取りを示す図１１と同様な図である。
【図１３】更なる段取りを示す図１２と同様な図である。
【図１４】特許文献３のシステムを示す図１０と同様な図である。
【図１５】ツール交換の更なる段取りを示す図１４と同様な図である。
【図１６】更なる段取りを示す図１５と同様な図である。
【図１７】更なる段取りを示す図１４の一部の拡大図である。
【図１８】図１の装置の構成部分としての本発明の要部を示す斜視図である。
【図１９】分解状態を示す図１８と同様な図である。
【図２０】成形プラグ取外しのためのセットアップ状態を示す図１９と同様な図である。
【図２１】成形プラグの取外しを示す図２０と同様な図である。
【図２２】図１８のプラグ補助機構のウエブ搬送方向に沿った縦断面図である。
【図２３】図１８のプラグ補助機構のウエブ搬送方向を横切る方向に沿った縦断面図である。
【図１】
2009173342.tif 000003
【図２】
2009173342.tif 000004
【図３】
2009173342.tif 000005
【図４】
2009173342.tif 000006
【図５】
2009173342.tif 000007
【図６】
2009173342.tif 000008
【図７】
2009173342.tif 000009
【図８】
2009173342.tif 000010
【図９】
2009173342.tif 000011
【図１０】
2009173342.tif 000012
【図１１】
2009173342.tif 000013
【図１２】
2009173342.tif 000014
【図１３】
2009173342.tif 000015
【図１４】
2009173342.tif 000016
【図１５】
2009173342.tif 000017
【図１６】
2009173342.tif 000018
【図１７】
2009173342.tif 000019
【図１８】
2009173342.tif 000020
【図１９】
2009173342.tif 000021
【図２０】
2009173342.tif 000022
【図２１】
2009173342.tif 000023
【図２２】
2009173342.tif 000024
【図２３】
2009173342.tif 000025
【外国語明細書】
2009173342000001.pdf
2009173342000002.pdf
2009173342000003.pdf
2009173342000004.pdf