制袋包装机 【技术领域】
本发明涉及制袋包装机，特别涉及包装材料的密封。
背景技术
在现有技术中，提出有按照规定的量对点心等被包装物进行装袋的技术。具体而言，对卷成筒状的包装材料的重叠部分进行纵向密封。然后，按照规定的量向包装材料内投入被包装物，之后，对包装材料进行横向密封来进行封闭。密封后的部分被切断机所切断。
该技术例如在专利文献1(美国专利4950345号)和专利文献2(日本特开2006-1552号公报)中有所揭示。关于包装材料重叠部分的纵向密封，在专利文献1中，利用热封机头(heat sealing die)和垫板(back-uppad)夹着包装材料的重叠部分进行密封。在专利文献2中，利用旋转带和承受部件夹着包装材料的重叠部分进行密封。
然而，在专利文献1中，垫板设置在与热封机头相对的所有位置上。但是，在该状态下，在对包装材料进行密封时，会使施加给包装材料的力发生分散。若力发生分散，则导致密封时所需的力产生不足，从而容易引起密封不良。
因此，在专利文献2中，为了防止施加给包装材料的力发生分散，而将承受部件分割为多个来进行设置。
但是，在专利文献2的技术中，施加给包装材料的力分别分散到多个承受部件，还是会导致密封时所需的力量不足。
【发明内容】
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于降低卷成筒状的包装材料的重叠部分的密封不良。
本发明的制袋包装机包括成形机构、纵向密封机构、横向密封机构和承受部件，该制袋包装机用薄片状的包装材料制造包装袋并对被包装物进行包装。成形机构将薄片状的包装材料卷成筒状从而形成筒状的包装材料。纵向密封机构沿筒状的包装材料延伸的方向在纵向对筒状的包装材料的重叠部分进行热密封。横向密封机构横跨筒状的包装材料并对筒状的包装材料进行热密封。承受部件在与纵向密封机构相对的位置处被安装在成形机构上，与纵向密封机构一起夹着重叠部分。承受部件具有弹性，利用该弹性将重叠部分向纵向密封机构进行按压。
利用上述制袋包装机，因为承受部件具有弹性，利用该弹性将重叠部分向纵向密封机构进行按压，所以能够对重叠部分施加密封所需的力，从而能够减少密封不良。
优选承受部件由金属制成，例如可以采用弹簧钢。由此，能够提高承受部件的强度，从而能够维持承受部件的弹性。
从维持承受部件的弹性的观点出发，优选承受部件呈向纵向密封机构侧弯曲的形状。
更优选承受部件能够装卸地安装在成形机构上。由此，在对成形机构进行清扫时，能够卸下承受部件，从而能够防止因上述清扫所引起的承受部件的破损。
从防止承受部件破损的观点出发，优选在承受部件的纵向密封机构侧的表面上配置缓冲件。缓冲件与包装材料的重叠部分接触，由此，向纵向密封机构按压包装材料而引起的对包装材料的冲击，能够被缓冲件所吸收。因此，能够防止由纵向密封装置和承受部件夹着的包装材料发生破损。
缓冲件优选采用具有弹性的材料或者具有耐热性的材料。具有弹性的缓冲件能够防止损伤包装材料。具有耐热性的缓冲件能够防止缓冲件被纵向密封机构的热所破坏。
对于缓冲件而言，可以采用纵向密封机构侧的表面的摩擦小的缓冲件。该缓冲件几乎不会妨碍包装材料的搬送。
另外，制袋包装机优选还包括第一支承部，该第一支承部在包装材料的搬送方向的下游侧对承受部件进行支承，阻止承受部件向搬送方向偏移。对于上述制袋包装机，即使在包装材料的搬送中因在包装材料与承受部件之间产生摩擦，对承受部件产生向下游侧的力，承受部件也不会向下游侧偏移。纵向密封机构具有根据包装材料的搬送速度而转动地环状的带，利用上述环状的带，即便对承受部件产生向下游侧的力，承受部件也不会向下游侧偏移。
另外，优选包括第一支承部的制袋包装机还包括第二支承部。第二支承部在下游侧对承受部件进行支承，阻止承受部件从重叠部分的位置发生偏移。
另外，包括第一支承部的制袋包装机还可以包括第三支承部。第三支承部在搬送方向的上游侧对承受部件进行支承。由此，能够将承受部件固定在成形机构上。
通过本发明的制袋包装机，由于承受部件具有弹性并且利用该弹性将重叠部分向纵向密封机构进行按压，所以，能够对重叠部分施加密封所需的力，从而能够减少密封不良。
【附图说明】
图1是示意性地表示本发明的实施方式中的制袋包装机的示意图。
图2是示意性地表示制袋部的立体图。
图3是从前侧观察制袋部的视图。
图4是示意性地表示纵向密封机构的立体图。
图5是图4所示的位置V-V的截面图。
图6是示意性地表示横向密封机构的立体图。
图7是从右侧观察制袋部的视图。
图8是图7所示的区域VIII的放大示意图。
图9是示意性地表示承受部件的形状的示意图。
图10是示意性地表示承受部件的形状的示意图。
图11是从下侧观察制袋部的视图。
图12是从前侧观察承受部件的视图。
附图标记说明
1：制袋包装机；4：缓冲件；13：成形机构；16：纵向密封机构；16a：加热带(带)；17：横向密封机构；31：承受部件；131：支承部件(第一支承部，第二支承部)；132：支承部件(第三支承部)；B：袋；F：薄膜(包装材料)；F2：重叠部分
【具体实施方式】
图1是示意性地表示本发明实施方式中的制袋包装机1的示意图。制袋包装机1包括薄膜辊保持部(film roll holding section)22和制袋部10。对这些构成要素在后面进行描述，首先对制袋包装机1进行简要说明。
<制袋包装机的概要>
制袋包装机1将规定量的被包装物C(例如点心)使用包装材料进行装袋。具体而言，通过在纵向和横向对卷成筒状的包装材料进行密封，形成装入有被包装物C的袋B。
另外，包装材料可以采用例如热可塑性的薄膜F。另外，被包装物C的量通过独立于制袋包装机1所配置的计量器2进行计量，按规定的量送入制袋包装机1。计量器2例如也可以安装在制袋包装机1上。
<薄膜辊保持部>
薄膜辊保持部22具有薄膜辊和传感器。薄膜辊上卷装有片状的薄膜F，将薄膜F送出。
从薄膜辊送出的薄膜F，经由张力调节辊(dancer roll)等通至制袋包装机1的上方，然而被搬送至制袋部10。张力调节辊使薄膜F的张力保持在规定范围内，防止在搬送过程中薄膜F发生松弛和曲折。
传感器被设置在薄膜辊的附近，用于检测卷装在薄膜辊上的薄膜F的剩余量。当剩余量达到规定量或者规定量以下时，通过亮灯或者报警器等发出通知来告知残余量少。
<制袋部>
图2是示意性地表示制袋部10的立体图。制袋部10包括成形机构13、搬送机构14、纵向密封机构16、横向密封机构17、承受部件31和缓冲件4。下面，对各构成部件进行具体说明。另外，承受部件31和缓冲件4示于后述的图5中。
(成形机构)
成形机构13具有管13b和成形器(former)13a，该成形机构13用于将从薄膜辊保持部22搬送来的薄膜F卷成筒状。
管13b为筒状的部件，其上端和下端均是敞口的。通过计量器2测量的被包装物C按照规定的量从管13b的上端被投入。投入的被包装物C通过管13b的内部，从管13b的下端向密封前的袋B内排出。
成形器13a以包围管13b的方式配置在管13a的上端侧。
具体而言，成形器13a的、相对于管13b位于后侧的部分，呈水手服的衣领向后侧扩大的形状。相对于管13b在前侧的部分中，从右侧包卷管13b的部分与从左侧包卷管13b的部分重叠。
相对于管13b从后侧搬送来的薄膜F，一边在成形器13a的上侧的表面滑动，一边被送入到成形器13a和管13b之间。由此，薄膜F被卷成筒状，并且在管13b的前侧，薄膜F的端部彼此之间重合(重叠部分F2)。
另外，管13b和成形器13a可以根据成形的袋B的尺寸进行替换。
(搬送机构)
搬送机构14包括驱动辊14a、从动辊14b和传送带14c，该搬送机构14用于将在管13b上卷成筒状的薄膜F向下侧进行搬送(图2)。具体而言，驱动辊14a被配置在上侧，从动辊14b被配置在下侧。传送带14c跨越驱动辊14a和从动辊14b而张设在其之间。
薄膜F被传送带14c和管13b所夹持。通过驱动辊14a的旋转，传送带14c也进行旋转。由此，与传送带14c接触的薄膜F被搬送向下侧。另外，驱动辊14a能够通过例如马达等进行旋转。
图3是从前侧观察制袋部10的视图。在图3中，搬送机构14相对管13b被配置在左侧和右侧两侧。在该方式中，易于向下侧对筒状的薄膜F进行搬送。
(纵向密封机构)
图4是示意性地表示纵向密封机构16的立体图。图5是图4表示的位置V-V的截面图。
纵向密封机构16通过加热在纵向对被卷成筒状的薄膜F的重叠部分F2进行密封。此处，纵向是指搬送薄膜F的方向。
具体而言，纵向密封机构16包括加热带16a、发热部16b和滑轮16c。滑轮16c在上侧和下侧各配置有一个。加热带16a跨越这些滑轮16c而张设在其之间，被施加有规定的张力。另外，加热带16a可以采用金属制成的带，例如其厚度为0.15mm。
通过滑轮16c的旋转，加热带16a也进行旋转。此时，加热带16a以与薄膜F的搬送速度大致相同的速度进行旋转。另外，滑轮16c可以通过例如马达等进行旋转。
发热体16b对加热带16a进行加热，具体而言，在图4中，发热体16b被配置在加热带16a的内周侧，对加热带16a中的在管13b侧旋转的部分进行加热，将该部分加热至140～150℃。
利用纵向密封机构16，通过加热在纵向对由加热带16a和后述的承受部件31所夹着的重叠部分F2(图5)进行密封(密封部分F1)。
纵向密封机构16例如通过如图2所示的控制部20进行控制。例如，通过控制部20对发热体16b的温度和加热带16a的旋转速度等进行控制。
(横向密封机构)
图6是示意性地表示横向密封机构17的示意图。横向密封机构17被配置在管13b的下端更靠下侧，沿横向对被卷成筒状的薄膜F进行密封，使袋B的上下被封闭。
具体而言，横向密封机构17具有一对横向密封部17a。一对横向密封部17a各自分别包括密封夹具51、连接部17b和轴17c。
连接部17b连接密封夹具51和轴17c。
轴17c能够在自转的同时也能够前后移动。例如通过使用旋转用马达，能够使轴17c进行自转，另外，通过使用轴移动用马达，能够使轴17c进行前后移动。
属于一对横向密封部17的密封夹具51(以下称为一对密封夹具51)分别前后并列配置。一对密封夹具51从薄膜F的前侧和后侧夹着利用纵向密封机构16已进行纵向密封的薄膜F来进行横向密封(位置r2)。此时，密封夹具51横跨筒状的薄膜F，沿横向对薄膜F进行密封。由此，能够对装入有被包装物C的袋B的上侧进行密封。此处，横向是指向着左侧或者向着右侧的方向。
利用一对密封夹具51对薄膜F进行的密封，是通过对薄膜F施加热和压力来进行的。例如，对薄膜F施加的压力能够通过用于使轴17c前后移动的轴移动用马达来调节。
在一对密封夹具51从前侧和后侧夹着薄膜F之后，该一对密封夹具51一边对薄膜F进行密封，一边向下侧移动至规定位置r1。由此，使横向被密封的薄膜F向下侧移动。之后，密封夹具51放开薄膜F。
一对密封夹具51从规定的位置r1开始，向着互相相反侧在描画出圆弧的同时移动至规定的位置r2(轨道T2)。其中，规定的位置r2位于管13b的下端更靠下侧。
移动至规定位置r1的一对密封夹具51，再次从薄膜F的前侧和后侧夹着薄膜F沿横向对其进行密封。
另外，密封夹具51沿轨道T1的移动，是通过属于横向密封部17a的轴17c分别进行自转并向互相相反侧移动来进行的。密封夹具51沿轨道T2的移动仅仅通过轴17c的自转来进行。
在一对密封夹具51之一中内置有切断器。利用该切断器对被横向密封的部分的纵向中央附近进行切断。由此，能够使装入有被包装物C的袋的上侧封闭，并且还能够使下一个将要装入被包装物C的袋的下侧封闭。因此，没有必要在投入被包装物C之前重新对袋的下侧进行封闭。
(承受部件)
使用图5对承受部件31进行说明。承受部件31被安装在管13b上，与纵向密封机构16相对。薄膜F的重叠部分F2被夹在纵向密封机构16和承受部件31之间(图5)。重叠部分F2利用纵向密封机构16通过加热在纵向被密封(密封部分F1)。
更具体而言，承受部件31与属于纵向密封机构16的加热带16a的管13b侧的部分相对。重叠部分F2被夹在加热带16a和承受部件31之间(图5)。
另外，对于承受部件31的形状等在后面进行叙述。
(缓冲件)
缓冲件4被配置在承受部件31的纵向密封机构16侧的表面。缓冲件4在纵向密封机构16和承受部件31之间与重叠部分F2相接触。另外，缓冲件4的厚度为3～6mm。
通过在承受部件31和薄膜F之间设置缓冲件4，能够防止由纵向密封机构16和承受部件31夹着的薄膜F发生损伤。
缓冲件4可以采用具有弹性的材料及具有耐热性的材料。具有弹性的缓冲件4能够防止对薄膜F产生损伤。具有耐热性的缓冲件4能够防止纵向密封机构16的热对缓冲件4造成的破损。
缓冲件4也可以采用位于纵向密封机构16侧的表面的摩擦小的材料。这样的缓冲件4几乎不会妨碍薄膜F的搬送。即，即使由纵向密封机构16和承受部件31夹着薄膜F，由于缓冲件4和薄膜F之间产生的摩擦小，所以能够容易地向下侧对薄膜F进行搬送。
缓冲件4的材质可以采用特氟隆(Teflon(注册商标))橡胶、硅橡胶、硅海绵、皮革、木材、超高分子聚乙烯等。当然，并不局限于这些材质，只要是具有弹性、耐热性的材料、摩擦小的材料，可以采用各种材质。
<制袋包装机的特征>
本实施方式中的制袋包装机1，其特征在于特别具有承受部件31。下面，对承受部件31的形状及其向管13b上的安装进行说明。
(承受部件的形状)
图7是从右侧观察制袋部10的视图，示意性地表示承受部件31的形状。图8是为了明确承受部件31的形状，将图7所示的领域VIII放大后的示意图。
承受部件31具有弹性，利用该弹性将薄膜F的重叠部分F2(图5)向纵向密封机构16进行按压。
具体而言，承受部件31向纵向密封机构16侧弯曲，并在上下方向上延伸。承受部件31的上端和下端被安装在管13b上。另外，承受部件31的厚度为0.6mm左右。
通过承受部件31的上述形状，承受部件31相对于来自纵向密封机构16侧的压力产生排斥力。即，承受部件31呈现弹性。
承受部件31也可以例如如图9和图10所示那样向纵向密封机构16侧弯曲。即，图8中的承受部件31，在上下方向上在中央部位附近最接近纵向密封机构16，而在图9中，承受部件31在上侧最接近纵向密封机构16，在图10中，承受部件31在下侧最接近纵向密封机构16。
通过上述承受部件31，由于利用其弹性将重叠部分F2向纵向密封机构16进行按压，所以能够对重叠部分F2施加密封所需的力。由此，能够降低重叠部分F2的密封不良。
承受部件31优选采用金属制的材料，例如采用弹簧钢。由此，能够提高承受部件31的强度，从而能够维持承受部件31的弹性。若承受部件31采用不锈钢弹簧材料(JIS规格/SUS304CSP)，则能够防止承受部件31生锈。
另外，对于承受部件31，若采用能够对纵向密封机构16施加均匀压力的物质，则能够进一步有效降低密封不良。
图5以及图7～10中，缓冲件4被安装在承受部件31上，利用缓冲件4来吸收因向纵向密封机构16按压薄膜F而产生的对薄膜F的冲击。
但是，由于承受部件31自身具有弹性，即便没有缓冲件4，也能够吸收对薄膜F的冲击。
对于承受部件31，若进一步采用具有耐热性、在纵向密封机构16侧的表面的磨擦小的材料，则承受部件31能够兼具缓冲件4的功能。
例如，以特氟隆(Teflon(注册商标))、硅等作为材质使用，能够得到兼具缓冲件4的功能的承受部件31。但是，在使用点心等食品作为被包装物C时，承受部件31的材质必须使用不违反食品卫生法的材料。
(承受部件向管上的安装)
在图8～图10的任一幅图中，承受部件31均以能够装卸的方式安装在管13b上。在图8～图10中，在管13b的前侧的表面，在上下分别各设置有一个支承部件131、132。支承部件131、132能够装卸地支承着承受部件31的上端和下端。而且，支承部件131在薄膜F的搬送方向的下游侧对承受部件31进行支承，阻止承受部件31向搬送方向偏移。以下，进行具体说明。
图11是从下侧观察制袋部10的视图。支承部件131呈凹形，利用凹陷的部位与管13b一起形成对承受部件31进行支承用的孔131a。换言之，孔131a被支承部件131和管13b所包围。
支承部件132呈与支承部件131相同的形状，其与管13b一起形成对承受部件31进行支承用的孔132a。
图12是从前侧观察图8～图10所示的承受部件31的视图。承受部件31的下端，在下侧呈向下凸出的形状。下端凸出部311被插入到孔131a中(图8～图10)。下端凸出部的肩部的部分311a通过搭挂(卡挂)在支承部件131上，防止承受部件31向下侧偏移(图11)。
由此，在薄膜F的搬送过程中，利用承受部件31与薄膜F之间产生摩擦，即使承受部件31产生向着下游侧的力，承受部件131也不会向下游(搬送方向)偏移。
如上所述，当沿纵向对薄膜F的重合部位F2进行密封时，利用承受部件131和纵向密封机构16的加热带16a对重叠部分F2进行夹持。通过加热带16a的旋转，不仅在薄膜F上，在承受部件31上也产生向下的力。
但是，即使产生这样的力，由于上述承受部件31被第一支承部件131所支承，所以承受部件31不会向下游侧(搬送方向)偏移。
插入到孔131a中的部分311被支承部件131和管13b所包围(图11)，因此，其不从重叠部分F2的位置发生偏移。换言之，支承部件131在下游侧对承受部件31进行支承，阻止承受部件31从重叠部分F2的位置发生偏移。
承受部件31的上端呈向上凸出的形状(图12)。在上端突出的凸出部312被插入到孔132a中(图8～图10)。上端凸出部的肩部312a搭挂(卡挂)在支承部件132上。通过使承受部件31的上端也被支承部件132所支承，能够将承受部件31固定在管13b上。
插入到孔132a中的部分312被支承部件132和管13b所包围，其不从重叠部分F2的位置发生偏移。换言之，支承部件132在下游侧对承受部件31进行支承，阻止承受部件31从重叠部分F2的位置发生偏移。
另外，仅仅从将承受部件31固定在管13b上的观点出发，承受部件31的上端也可以没有凸形，只要能够将所述上端插入到孔132a中即可。
上述承受部件31能够相对于成形机构13进行装卸，因此，在清扫成形机构13特别是管13b时，能够卸下承受部件31。所以，能够防止因清扫而引起的承受部件31的破损。
并且，在向承受部件31上安装缓冲件4时，还能够防止缓冲件4从承受部件31上脱落的现象。
上述承受部件31在向纵向密封机构16侧弯曲时，能够很容易进行承受部件31从管13b上的装卸。若承受部件31中的最接近纵向密封机构16的部分距离管13b的距离为2mm左右，则更容易进行装卸。
另外，此处，对支承部件131、132分别兼具防止承受部件31向下游侧(搬送方向)发生偏移的功能(功能A)、和防止承受部件31从重叠部分F2的位置发生偏移的功能(功能B)的情况进行了说明，但是，也可以在管13b上配设功能A和功能B分别独立的支承部件。