JP2004099080A - 容器シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールヘッドのシール圧を容易に変更そして調整できる容器シール装置を提供する。
【解決手段】トレイ１で搬送される容器Ｔのシール部上にシート状のシール材Ｓがトレイ１の搬送速度と同期して供給され、上記シール部を下側で支えるトレイ１の受部１ａと、該受部１ａと協働して上記容器Ｔのシール部たるフランジ部Ｔ１とシール材Ｓとを上方から挟圧してシールする可動なシールヘッド２を有し、装置の支持基部材７と可動なシールヘッド２に取付けられた取付部材３との間に、シールヘッド２への印加力を付与するバネ１０とシリンダ装置１１とを併せて設け、該シリンダ装置１１は、印加力の設定値が可変になっている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は容器の開口部にシート状のシール材を配し、これを容器へシールするシールヘッドを備えた容器シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置としては、例えば、コンベアに定間隔で取付けられたトレイによって箱状で上方に開口せる容器が搬送される一方、該容器の開口部周囲に設けられたフランジ部の上面に容器と同期して搬送されるシート状のシール材が配され、トレイの上方に配設されたシールヘッドとトレイの受部との間で、上記フランジ部とシール材を適正なシール圧のもとで挟圧して熱シール等によってシールする装置が知られている。シールは、トレイの間欠移動の停止時になされる場合も、一定速度で連続搬送している間になされる場合もある。
【０００３】
シールヘッドは、該シールヘッドと装置の支持基部材との間に設けられたばね等の弾圧手段によって、可動な該シールヘッドをトレイに向けて弾圧しており、この弾圧力で加熱シール時の上記挟圧力を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ばね等の弾圧手段は、フランジ部の周囲に均一な力で作用するように、通常、シールヘッドの周囲部の複数位置に設けられている。
【０００５】
又、弾圧力をシール条件に適合して変更あるいは調整するには、上記ばねの弾性変位量を変更設定する。したがって、この変更時には、すべてのばねについて変更せねばならないし、その変更も均等に行わねばならない。又、変位量が大きいときには、ばね自体を交換しなければならない。
【０００６】
したがって、上記変更には、複数のばねについての操作のため手間がかかると共に、それらを均等に行うので、操作に熟練をも要求される。又、複数のばねのうちには、周辺の機構との関連で、操作がきわめてやりにくいという部位に位置しているものもある。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑み、シールヘッドのシール圧を容易に変更そして調整できる容器シール装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器シール装置は、搬送トレイで搬送される容器のシール部上にシート状のシール材がトレイの搬送速度と同期して供給され、上記シール部を下側で支える受部と、該受部と協働して上記容器のシール部とシール材とを上方から挟圧してシールする可動なシールヘッドを有している。
【０００９】
かかるシール装置において、本発明では、装置の支持基部材と可動なシールヘッドもしくはこれに取付けられた部材との間に、シールヘッドへの印加力を付与する弾圧手段と定圧押圧手段とを併せて設け、該定圧押圧手段は、印加力の設定値が可変になっていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の本発明にあっては、弾圧手段での基本印加力に、変更・調整分として定圧押圧手段の印加力を重畳する。弾性手段は弾性部材の変形量に比例する印加力を生じ、定圧押圧手段は設定印加力にて一定の印加力を生じる。
【００１１】
本発明においては、弾圧手段は、支持基部材とシールヘッドもしくはこれに取付けられた部材との間に配設されたばね部材を有して、シールヘッドへの印加力を付与することができる。
【００１２】
又、弾圧手段は、最大弾圧変位量を規制する規制部と係合するようにすることができる。この場合、規制部によって規制された最大弾圧変位量によってシールヘッドに対する弾圧手段による印加力が決定される。又、規制部は最大弾性変位量を可変設定可能とすることができる。この場合、規制部（ストッパ）の位置を変更することにより最大弾性変位量を可変設定可能とする。
【００１３】
更に、弾圧手段はシールヘッドの周囲部の複数位置に設けられているようにすることができる。この場合、シールヘッドの周囲部の複数位置にて該シールヘッドに対する各弾圧手段の印加力を個々に設定そして調整できるので、シールヘッドの周囲部の全周にわたって、シールヘッドに対する弾圧手段による印加力のばらつきを低減することができる。
【００１４】
又、弾圧手段はシールヘッドの周囲部の複数箇所に設けられているのに対し、定圧押圧手段はシールヘッドの中央部の一箇所に設けられているようにすることができる。この場合、定圧押圧手段を設ける箇所が一箇所のみであるので、装置が簡単となり、低コスト化を図ることができる。又、定圧押圧手段がシールヘッドを押圧する位置は、該シールヘッドの中央位置であるので、多くの場合、この位置はシール部の形状に対し点対称の中心となり、定圧押圧手段の設定印加圧を変更しても安定したシールがなされる。その際、定圧押圧手段の印加力を弾性手段の印加力よりも小さくすることにより、定圧押圧手段の設定印加力の変更による印加力のシール部の各位置でのばらつきの影響を小さく抑えることが可能である。定圧押圧手段としては、例えばシリンダ装置が利用できる。又、シリンダ装置の押圧面は凸球面の一部をなしていると、該シリンダ装置のシリンダロッドとシールヘッド若しくはこれに取り付けられた部材との間に相対的に若干傾きが生じていても上記シリンダロッドが上記シールヘッド若しくは上記部材との接触面積及び接触位置にほとんど変化を生じないでシールヘッドを押圧するので、上記傾きの影響をシール圧に与えることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に関して添付図面にもとづき説明する。
【００１６】
図１は本実施形態装置の構成を示す図であり、（Ａ）はシール動作時を示し、（Ｂ）はシール待機時を示している。
【００１７】
本実施形態装置においては、図１（Ａ）に示すように、内容物（図示せず）を収めた、箱状で上方に開口せる容器Ｔを支持する複数のトレイ１がチェーンコンベア等のコンベア（図示せず）に定間隔で取付けられている。上記容器Ｔの開口部周囲にはフランジ部Ｔ１が設けられており、上記トレイ１には上記容器Ｔのフランジ部Ｔ１を該フランジ部Ｔ１の下面で支える受部１Ａが形成されている。トレイ１で搬送される容器Ｔのフランジ部Ｔ１上には、ロール状の供給ロール（図示せず）から引き出されたシート状のシール材Ｓが該フランジ部Ｔ１に接面しながら移動している。本実施形態では、上記コンベアは、各トレイ１が順次図１（Ａ）のシール位置で一時的に停止するよう間欠移動しており、上記シール材Ｓもこれに同期して間欠移動している。
【００１８】
停止時のトレイ１の上方には、該トレイ１の受部１Ａと協働して上記容器Ｔのシール部たるフランジ部Ｔ１とシール材Ｓとを上方から挟圧してシールする上下に可動なシールヘッド２が設けられている。このシールヘッド２は、図示しない駆動手段によって上下へ移動される支持基部材３により間接的に支持されている。この支持基部材３は、図１（Ａ）に示すようにシールヘッド２がトレイ１の受部１Ａとの間で容器Ｔのフランジ部Ｔ１とシール材Ｓを、後述の弾圧手段としてのバネの力と定圧押圧手段としてのシリンダ装置による力によって、適正なシール圧のもとで挟圧するシール位置と、図１（Ｂ）に示すようにシール材Ｓの厚さよりも大きい若干の隙間ａをもってシールヘッド２とトレイ１の受部１Ａとを離間させて該シール圧を解除するシール待機位置との位置を往復するように距離ｂだけ上下に移動するようになっている。本実施形態では、支持基部材３が図１（Ａ）のシール位置に降下したときに、シールヘッド２とトレイ１の受部との間で、熱シール等によってシール材Ｓを容器Ｔのフランジ部Ｔ１へシールする。又、上記支持基部材３の上記シール位置と上記シール待機位置との間の上下動はトレイ１の間欠移動の停止時になされる。なお、上記トレイ１は不動のレール等によりシール時に支持されてシール圧が安定して確保できるようになっている。
【００１９】
シールヘッド２には、取付部材４がフランジ状をなすように取り付けられている。該取付部材４には、その周囲部の四箇所にて上方に延びるボルト６がナット７によって固定されている。このボルト６は、該ボルト６に対応して支持基部材３に形成された貫通穴３Ａを上方に突出している。又、ボルト６は、支持基部材３から突出した上端部で、該支持基部材３に対する位置決めのためのダブルナット８が取り付けられている。該ナット８は緩むことによりその位置が変動しないようにダブルナットとなっている。支持基部材３の貫通穴３Ａの上部に形成されたテーパ部３Ｂとダブルナット８の下面に形成されたテーパ部８Ａとの間で互いに係止し下方への移動が規制されかつ芯出しが可能となっている。更に、ボルト６は、支持基部材３の下方の中間部で、ダブルナット９が取り付けられている。該ダブルナット９と支持基部材３との間には、既述の弾性手段としてのバネ１０が設けられている。ダブルナット９と支持基部材３との間でバネ１０が両者を圧することにより、図１（Ｂ）に示すシール待機時には駆動手段による支持基部材３への下方への駆動力が解除されると、該支持基部材３は上方へ移動するが、ダブルナット８のテーパ部８Ａが支持基部材３のテーパ部３Ｂに当接して該支持基部材３のそれ以上の移動は規制される。ダブルナット８，９は、ボルト６の軸線方向でのダブルナット８，９の位置を変更させることによって、バネ１０の最大弾圧変位量を可変設定可能としている。又、上述したようにバネ１０はシールヘッド２の周囲部の複数位置に設けられているので、シールヘッド２の中央部と周囲部との距離が全周にわたって均一でなくとも、各バネの最大変位量を個々に調整して設定できるので、シールヘッド２に対する各バネ１０による印加力の各位置でのばらつきの低減が図られている。
【００２０】
支持基部材３には、取付部材４を介してシールヘッド２の中央部を設定印加力にて定圧で押圧するロッド１１Ａを有するシリンダ装置１１が取り付けられている。このシリンダ装置１１は、シールヘッド２に対する設定印加力が可変となっている。この印加力の設定値を変更し上述のバネ１０の印加力とシリンダ装置１１の印加力とを重畳させてシール動作時の所望のシール圧を得る。又、シリンダ装置１１のロッド１１Ａの押圧面は凸球面の一部をなしており、取付部材４がシリンダ装置１１のロッド１１Ａに対し若干傾きを生じていても該ロッド１１Ａが取付部材４との接触面積及び接触位置にほとんど変化を生じないでシールヘッド２を押圧できる。又、本実施形態では、シリンダ装置１１の印加力がバネ１０の印加力よりも小さくなるように設定されている。こうすることにより、シリンダ装置１１の設定印加力の変更量を小さくすることが可能である。
【００２１】
次に、本実施形態装置の動作について説明する。
【００２２】
▲１▼　先ず、容器Ｔは、コンベア（図示せず）に取り付けられたトレイ１によって間欠移動される。又、この間欠移動に同期してシール材Ｓも同方向に搬送される。
【００２３】
一方、支持基部材３は、トレイ１及びシール材Ｓの間欠移動の移動時にはシール待機位置にあり、シールヘッド２とトレイ１の受部１Ａとの間の挟圧が解除状態にある。その際、本実施形態では、シールヘッド２が熱シールの際必要な温度に予熱される。
【００２４】
▲２▼　次に、トレイ１の間欠移動の停止時には、トレイ１がシールヘッド２の直下に位置しており、支持基部材３は不図示の駆動手段によってシール位置に下方へ移動されて、トレイ１の受部１Ａとシールヘッド２との間で容器Ｔのフランジ部Ｔ１とシール材Ｓを適正に設定されたシール圧のもとで挟圧加熱してシールする。このとき、支持基部材３はシール待機位置からシール位置へ下方に移動するので、シール動作時には支持基部材３とダブルナット８との間には図１（Ａ）に示すように支持基部材３の往復移動距離ｂよりもシールヘッド２の移動距離ａ分だけ小さい隙間ｃが形成され、バネ１０は圧縮されてその変形量に応じて生ずる弾性力でシールヘッド２を圧する。又、このときシリンダ装置１１も作動して、シールヘッド２を上述の設定印加力にて一定で押圧する。かくして、バネ１０の印加力とシリンダ装置１１の印加力とが重畳されて、トレイ１の受部とシールヘッド２との間で適正なシール圧のもとで挟圧された容器Ｔのフランジ部Ｔ１とシール材Ｓとは、シールヘッド２からの熱によって熱シールされる。
【００２５】
▲３▼　シール後、上述した▲２▼でのトレイ１の間欠移動の停止時中に、支持基部材３は不図示の駆動手段の駆動力が解除され、バネ１０の復元力によってシール待機位置にまで上昇移動されて、トレイ１の受部１Ａとシールヘッド２との間の挟圧が解除される。
【００２６】
▲４▼　シール済みの容器Ｔは、トレイ１の間欠移動により所定位置へ移動され、隣接する容器Ｔ同士間でシール材Ｓが切断刃等（図示せず）により切断される。
【００２７】
尚、本実施形態では、トレイ１が図示しないコンベアによって間欠移動されるようにしたが、トレイ１が連続移動するように構成してもよい。この場合、支持基部材により支持されるシールヘッドは、例えば、シール時にトレイの搬送速度と同一速度で同方向に移動し、シール後に上昇すると共に元位置に戻る移動、いわゆるボックスモーションを行なうように駆動される。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、シール圧を得るためのシールヘッドへの印加力を得るために、弾性部材の変位量に比例する力を生ずる弾圧手段と、印加力の設定値が可変となっており設定印加力にて一定の印加力を生ずる定圧押圧手段とを併用することとしたので、定圧押圧手段の設定印加力を容易に変更することができ、その変更によりシールヘッドへ所望の印加力を得ることが簡単に行なわれるので、従来のような弾圧手段の複数の弾性部材の変位量を変更する手間が省かれ、シールヘッドへの印加力の変更・調整が簡単となる。その際、定圧押圧手段の印加力を弾性手段の印加力よりも小さくすることにより、定圧押圧手段の設定印加力の変更による印加力のばらつきの影響を小さく抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる容器シール装置の概略構成を示す図であって、（Ａ）はシール時を示し、（Ｂ）はシール待機時を示している。
【符号の説明】
１　トレイ
１Ａ　受部
２　シールヘッド
３　支持基部材
１０　バネ（ばね部材）
１１　シリンダ装置
Ｓ　シール材
Ｔ　容器
Ｔ１　フランジ部（シール部）

Claims (8)

1. 搬送トレイで搬送される容器のシール部上にシート状のシール材がトレイの搬送速度と同期して供給され、上記シール部を下側で支える受部と、該受部と協働して上記容器のシール部とシール材とを上方から挟圧してシールする可動なシールヘッドを有するシール装置において、装置の支持基部材と可動なシールヘッドもしくはこれに取付けられた部材との間に、シールヘッドへの印加力を付与する弾圧手段と定圧押圧手段とを併せて設け、該定圧押圧手段は、印加力の設定値が可変になっていることを特徴とする容器シール装置。
2. 弾圧手段は、支持基部材とシールヘッドもしくはこれに取付けられた部材との間に配設されたばね部材を有していることとする請求項１に記載の容器シール装置。
3. 弾圧手段は、最大弾圧変位量を規制する規制部と係合するようになっていることとする請求項１又は請求項２に記載の容器シール装置。
4. 規制部は最大弾性変位量を可変設定可能としていることとする請求項３に記載の容器シール装置。
5. 弾圧手段はシールヘッドの周囲部の複数位置に設けられていることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の容器シール装置。
6. 弾圧手段はシールヘッドの周囲部の複数箇所に設けられ、定圧押圧手段はシールヘッドの中央部の一箇所に設けられていることとする請求項１に記載の容器シール装置。
7. 定圧押圧手段はシリンダ装置であることとする請求項６に記載の容器シール装置。
8. シリンダ装置の押圧面は凸球面の一部をなしていることとする請求項７に記載の容器シール装置。

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