WO2010140225A1 - セーラー型フォーマ、及びそれを備えた充填包装機並びにそれを使用する充填包装方法 - Google Patents
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- B65B9/2056—Machines for packages of special type or form
Definitions
- the present invention relates to a sailor-type former used for making a packaging sheet, and a filling and packaging method and a filling and packaging machine using the sailor-type former.
- tea bag for black tea, green tea, herbs, etc. as an extraction bag for dried stock, dried bonito, etc., it forms a sheet for a water filterable extraction bag such as a non-woven fabric into a tetrahedron or rectangular bag, and its The inside is filled with extraction materials such as tea leaves. A tagged hanging thread is attached to these outer surfaces as necessary.
- a tetrahedron-shaped extraction bag is formed into a cylindrical shape by adhering opposite edges of a band-shaped water-permeable filterable sheet to each other, and the cylindrical body is crushed to obtain a width direction.
- Patent Document 1 a two-fold method
- Patent Document 2 a method using a sailor-type former
- the material to be filled can be introduced from directly above the belt-shaped sheet formed into a cylindrical shape, so that the filling speed can be increased.
- a sailor-type former when used, there is a problem that wrinkles are likely to occur in the sheet because the direction of the flow of the belt-like sheet changes acutely at the ridgeline where the sailor part and the tube part intersect.
- Patent Document 3 a design method has been proposed in which the tangential change rate of the ridge line portion of the sailor-type former is constant (Patent Document 3).
- Patent Document 4 a packaging sheet in which a thread material serving as a hanging thread and a plurality of tags are arranged on a water-filterable sheet is used. Then, since the tag has a considerable thickness and hardness with respect to the water-permeable filterable sheet, the conventional sailor-type former does not follow the shape of the sailor-type former when the tag passes the ridge line of the sailor-type former. The tension of the part other than the tag is loosened, causing problems that the belt-like sheet is meandered or the tag is peeled off from the film.
- JP-A-5-193615 Japanese Patent Laid-Open No. 5-65130 JP 7-315313 A JP-T-2001-519729
- the present invention eliminates meandering of the packaging sheet even when the packaging sheet with the tabs attached thereto, such as the tag of the extraction bag, is formed into a cylindrical body using a sailor-type former. It aims at running smoothly, preventing peeling of the knob, and enabling high-speed filling.
- the present inventor when using a sailor-type former to form a packaging sheet on which a tab or other tab is stuck into a cylindrical body, out of the ridge line of the sailor-type former, It has been found that if a certain part is cut out, meandering of the belt-shaped sheet guided by the sailor-type former can be prevented, and the picking piece can be prevented from peeling off from the belt-shaped sheet.
- the present invention is a sailor-type former that guides a packaging sheet to a cylinder in order to form a packaging sheet in which a plurality of tabs are stuck at predetermined intervals in the longitudinal direction of the belt-like sheet.
- a sailor-type former in which a notch is formed in the ridge line portion of the former in the travel path of the knob.
- the present invention also provides a sailor-type former, a cylinder to which the sailor-type former is attached, a wrapping sheet by sealing side edges of a wrapping sheet that is guided by the sailor-type former and travels along the outer periphery of the cylinder.
- a vertical seal device for forming a cylindrical body a horizontal seal device for forming a bag body by forming a seal in the width direction of the cylindrical body (hereinafter referred to as a horizontal seal) on the cylindrical body, and forming a horizontal seal
- a filling and packaging machine that fills a bag with a predetermined amount of an object to be packaged between repetitions
- the packaging sheet a sheet in which a plurality of knobs are attached at predetermined intervals in the longitudinal direction of the belt-like sheet is used, Provided is a filling and packaging machine to which the above-described sailor-type former is attached as a sailor-type former.
- the present invention provides a packaging sheet by guiding a packaging sheet with a sailor-type former and traveling along the outer periphery of the cylinder, and sealing the side edges of the packaging sheet traveling along the outer periphery of the cylinder.
- a filling and packaging method for forming a sheet into a cylindrical body, forming a lateral seal on the cylindrical body, forming a bag body, and filling the bag body with a predetermined amount of an item to be packaged while repeating the formation of the lateral seal Because
- the sailor-shaped former of the present invention is used to form a sailor in the path of the tab Since the notch is formed in the ridge line portion of the mold former, the amount of lifting when the knob piece travels on the ridge line of the sailor mold former can be suppressed and the vehicle can run smoothly. Therefore, meandering of the packaging sheet and peeling of the tab can be prevented, and furthermore, even if the packaging sheet is supplied to the sailor-type former at high speed, the meandering of the packaging sheet and peeling of the tab can be prevented. . Therefore, according to the present invention, it is possible to remarkably increase the productivity of a filled package having a picked piece. For example, in the case of a tea bag, 200 or more can be manufactured per minute.
- FIG. 1A is a perspective view of a sailor-type former according to an embodiment.
- FIG. 1B is a top view of the sailor-type former according to the embodiment.
- FIG. 1C is a side view of the sailor-type former according to the embodiment.
- FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for designing a sailor-type former according to the embodiment.
- FIG. 3 is a schematic overall view of the filling and packaging machine according to the embodiment.
- FIG. 4 is a plan view of the packaging sheet.
- 1A, 1B, and 1C are a perspective view, a top view, and a side view of a sailor-type former 200 according to an embodiment of the present invention.
- the sailor-type former 200 guides the packaging sheet to the cylinder 73 in order to form a packaging sheet in which a plurality of knobs are attached at predetermined intervals in the longitudinal direction of the belt-shaped sheet.
- the cylindrical portion 201 along the outer periphery of the cylinder 73 and the sailor portion 202 extending in the flow direction of the packaging sheet have a structure in which the ridge line portion 203 is continuous.
- a packaging sheet formed into a cylindrical body using the sailor-type former 200 for example, for manufacturing an extraction bag to which a thread tag (that is, a tag with a thread) is attached.
- a thread tag that is, a tag with a thread
- a thread material 3 serving as a hanging thread is disposed on a band-shaped water-permeable filter sheet 4, and a plurality of tags 2 are disposed in the longitudinal direction of the water-permeable filter sheet 4.
- the thread material 3 and the tag 2 are strongly sealed at the S1 site, and the thread material 3 and the water-permeable filter sheet 4 are strongly sealed at the S2 site. Is weakly sealed at the S3 site, and the tag 2 and the water-permeable filter sheet 4 are weakly sealed at the S4 site.
- each tag 2 is provided at the center in the width direction of the strip-shaped packaging sheet 5.
- the packaging sheet 5 it is possible to use the one in which each tag 2 is provided at the center in the width direction of the packaging sheet 5 using the sailor-type former 200. Is preferable because the meandering of the packaging sheet 5 can be reduced.
- the sailor-type former of the present invention is characterized in that a notch is formed in the ridge line portion of the former in the travel path of the knob.
- a notch 204 is provided at the center of the ridgeline 203 (near the top).
- the preferred size of the notch 204 is preferably such that the notch width p1 is larger than the tag width q1, for example, when the tag width q1 is about 15 to 25 mm, the notch width p1 is preferably 25 to 30 mm. If the notch width p1 is too narrow or too wide, the effect of the present invention cannot be obtained.
- the notch length p2 (the notch length in the upstream direction of the flow of the packaging sheet 5 from the top M of the ridgeline 203 when the notch 204 is not formed) is preferably longer than the tag length q2.
- the length q2 is about 15 to 25 mm, it is preferably 30 to 50 mm. If the notch length p2 is too short, the effect of the present invention cannot be obtained.
- the cut length p2 is not particularly limited as long as it is longer than the tag length q2 from the viewpoint of preventing the ridgeline portion 203 of the tag 2 from rising, and even if the cutout 204 is extended to the upstream end of the sailor-type former 200. Good.
- the notch depth p3 is determined by the shape of the ridgeline 203, the tag length q2, the tag thickness and the notch width p1, and is usually preferably 1 to 5 mm.
- the configuration other than the notch 204 can be manufactured in the same manner as a known sailor type former.
- the outer shape of the sailor type former 200 is designed by the method described in Patent Document 3. Can do.
- the length of the packaging sheet 5 in the flow direction from when the packaging sheet 5 reaches the upstream end 200a of the sailor-type former 200 to the downstream end 200b of the sailor-type former 200 is Since it is necessary to make the entire width equal, the sliding contact surface of the sailor-type former 200 with respect to the packaging sheet 5 can be represented by a development view of the rectangle ACS ′S shown in FIG.
- the horizontal distance d1 between the apex M and the AC midpoint B is obtained from the opening angle ( ⁇ ) of the point A or C from the apex M and the length of AC, and the distance d1 and the rising angle of the sailor 22
- the distance d2 between the top M and the midpoint B on the sailor-type former surface can be calculated from ⁇ (FIG. 1C), and the length of the long side of the rectangle ACS ′S is calculated from the sum of the distance d2 and the height h. SA can be determined.
- the rising angle ⁇ (FIG. 1C) of the sailor unit 202 is 15 to 60 ° from the viewpoint of reducing the lift of the tag and reducing the force applied to the tag.
- the angle is preferably 15 to 45 °.
- the sailor-type former 200 forms its outer shape by bending a metal plate according to the above-described design, or by forming the tubular portion 201 and the sailor portion 202 separately and welding them at the ridgeline 203. Can do. Note that the above-described notch 204 is preferably formed in advance on a metal plate before bending.
- the surface of the sailor-type former 200 that is in sliding contact with the packaging sheet 5 is subjected to a satin treatment as necessary to reduce friction between the packaging sheet 5 and the sailor-type former 200.
- the sailor-type former 200 of the present invention can be used in various bag making and filling machines that use a strip-shaped packaging sheet in a cylindrical shape.
- FIG. 3 is a specific example of a filling and packaging machine 70 using the sailor-type former 200 of the present invention.
- This filling and packaging machine 70 is a machine for manufacturing a tetrahedral extraction bag 6 using the extraction bag packaging sheet 5 shown in FIG. 4 as a packaging sheet.
- the sailor type former 200 according to the present invention is provided.
- a sheet feeding means for causing the packaging sheet 5 wound around the cylinder 73 by the sailor-type former 200 to travel downward at a constant speed, and by welding both side edges in the longitudinal direction of the packaging sheet 5
- a vertical seal device 75 that forms a seal and forms the packaging sheet 5 into the cylindrical body 5b, and the cylindrical body 5b that travels downward at a constant speed are welded and cut in a direction crossing each other in a top view.
- the horizontal seal device 76 that alternately forms the horizontal seal and the second horizontal seal, and the tea leaf that becomes the contents of the extraction bag while the formation of the first horizontal seal and the formation of the second horizontal seal are alternately repeated A predetermined amount is measured from the hopper 101 with the basket 102, dropped into the chute pipe 106 through the intermediate hopper 104, and the inside of the cylindrical body of the packaging sheet 5 is filled with tea leaves or the like And a feed device 100.
- an ultrasonic welding fusing device is provided, and a scrap winding means 77 is provided for winding up an unnecessary edge (ear portion) generated when the vertical seal is formed.
- the welding fusing direction swings about a predetermined angle, preferably 90 °, about the axis L1 of the cylindrical body 5b of the packaging sheet 5 every time the horizontal seal is formed.
- One ultrasonic welding fusing device that alternately takes the position described in (1) and the position described by a broken line is provided. This ultrasonic welding and fusing device pushes the ultrasonic horn 76a having a tapered tip as a seal head, the columnar anvil 76b, and the packaging sheet 5 formed in a cylindrical body flatly when forming a horizontal seal.
- a crushing presser 78 is provided.
- the presser 78 has a width for forming a horizontal seal.
- the presser 78 moves forward to the position of the axis L1, and flatly crushes the cylindrical body 5b of the packaging sheet 5 above and below the seal head 76a. It travels downward together with the cylindrical body 5b of the working sheet 5. Then, after the horizontal seal is formed, the vehicle travels back to a position where the travel distance downward of the cylindrical body 5b of the packaging sheet 5 during the formation of the horizontal seal is canceled.
- the seal head 76a is a so-called traveling type in which the tip protrudes in a tapered manner and a seal can be formed to an arbitrary length by traveling the seal head 76a.
- a traveling type seal head By using a traveling type seal head, the seal head can be reduced in size and weight, so that it can be easily driven at a high speed and the drive mechanism can be made compact.
- the seal head 76a travels in the width direction of the crushed cylindrical body 5b in a state where the presser 78 is flatly crushing the cylindrical body 5b of the packaging sheet 5 and is in contact with the cylindrical body 5b. At the same time, the vehicle travels downward, thereby forming a horizontal seal on the tubular body 5b while maintaining a constant traveling speed without stopping traveling downward of the tubular body 5b. After the formation of the horizontal seal, the seal head 76a travels back to a position where the travel distance downward of the cylindrical body 5b during the formation of the horizontal seal is canceled.
- the seal head 76a when the first horizontal seal is formed, the seal head 76a travels obliquely downward as indicated by an arrow a by combining the above-described width direction and downward movement. Then, after the first horizontal seal is formed, the travel distance to the lower side of the tubular body 5b of the packaging sheet 5 during the formation of the first horizontal seal is canceled and the sheet is swung by 90 ° about the axis L1. Travel back to the position as shown by arrow b. Thereafter, similarly to the first horizontal seal, the seal head travels obliquely downward as indicated by an arrow c to form a second horizontal seal, and then travels back as indicated by an arrow d.
- the anvil 76b does not travel in the horizontal direction when the horizontal seal is formed, but travels in the vertical direction in synchronization with the seal head 76a. More specifically, as shown in FIG. 3, when the first horizontal seal is formed, it travels downward as indicated by an arrow a ′ together with the cylindrical body 5 b of the packaging sheet 5, and then, first, the cylindrical body 5 b While retreating to the untouched position, the travel distance downward during the formation of the first horizontal seal is cancelled, and the vehicle travels back as indicated by the arrow b ′ to the position swung 90 ° around the axis L1.
- the vehicle moves forward to the position of the axis L1 and travels downward as indicated by an arrow c 'while forming the second horizontal seal, and thereafter travels backward as indicated by an arrow d'. Thereafter, the formation of the first horizontal seal and the formation of the second horizontal seal are repeated.
- the cylindrical body 5b of the packaging sheet 5 can be continuously run without being intermittently fed at the time of lateral sealing, thereby improving the production speed of the extraction bag. be able to.
- the above-described movement of the lateral seal device 76 can be performed by driving a cam mechanism or a link mechanism with a servo motor.
- a device using heating may be used in addition to a method using ultrasonic waves.
- a package supply device 100 for filling a package includes a hopper 101 for storing a package such as tea leaves, a basket 102 for weighing the package to a predetermined amount, and a package dropped from the basket 102.
- the intermediate hopper 104 once received and the chute pipe 106 extending from the discharge port of the intermediate hopper 104 to just before the presser 78 of the lateral seal device 76 are provided.
- each rod 102 is formed by pulling the turntable 110 into a cylindrical shape at equal intervals in the circumferential direction, and a rod shutter (not shown) that opens and closes the rod discharge port on the bottom surface of each rod 102.
- the turntable 110 rotates at a constant speed around the axis L2 at a predetermined speed.
- the reed 102 with the closed reed shutter is filled with an object to be packaged such as tea leaves and weighed to a predetermined amount for one bag with a reed blade.
- the package falls by its own weight onto the intermediate hopper 104, and further falls into the bag body of the packaging sheet 5 formed by the aforementioned vertical seal and horizontal seal.
- the predetermined amount of the package to be packaged is filled into the bag body and the formation of the horizontal seal is completed, when the predetermined amount of the package to be filled into the bag body starts to fall, This is preferable because the filling and packaging speed can be increased.
- packaging sheet 5 to be applied to the filling and packaging machine 70 various materials such as a woven fabric for manufacturing an extraction bag, a non-woven fabric, or a long sheet made of a laminate of these can be used. Can do.
- a thread material one formed from a material capable of ultrasonic welding or heat welding including thermoplastic synthetic fibers such as polypropylene and polyethylene can be used, and as a tag, paper, plastic sheet, etc. Can be used.
- thermoplastic synthetic fibers such as polypropylene and polyethylene
- tag, paper, plastic sheet, etc. Can be used.
- water-permeable filter sheet synthetic fibers such as polyester, nylon, polyethylene, and polypropylene, semi-synthetic fibers such as rayon, woven fabrics, non-woven fabrics, and papers made of natural fibers such as Kozo and Mitsuma A film having many holes can be used.
- the filling packaging machine or filling packaging method of the present invention can take various forms.
- the package supply apparatus provided in the filling and packaging machine is not limited to the one that measures the package using a bag provided on a rotating disk and puts it into a bag.
- an article to be packaged may be supplied to the bag body by an auger method.
- the horizontal sealing device 76 two ultrasonic welding fusing devices arranged so that the ultrasonic welding fusing directions intersect each other when viewed from above may be provided so that a tetrahedral extraction bag can be manufactured.
- No. 76 may be provided with a welding fusing device that takes a single sealing direction without crossing the horizontal sealing directions alternately so that a flat bag-shaped extraction bag can be manufactured.
- seal head of the horizontal seal device 76 a so-called direct pressing type seal head in which the tip width of the seal head is formed to be the seal width of the object to be sealed may be used.
- the packaging sheet 5 wound in a roll shape may be used.
- a hanging sheet or tag is attached to the water-permeable filterable sheet, and the packaging sheet is used.
- Any machine to be manufactured may be provided in combination with the filling and packaging machine 70 of the present invention.
- the sailor-type former of the present invention and the filling and packaging method or filling and packaging machine using the same are widely used in the case of forming a packaging sheet in which tabs are pasted at predetermined intervals in the longitudinal direction of the belt-like sheet into a cylindrical shape.
- manufacture of tea bags with thread tags such as black tea, green tea and herbs
- manufacture of extraction bags with thread tags such as boiled and dried bonito
- cylindrical films with a film piece for opening It can be used for the manufacture of filled foods filled with sausage, cheese, and the like.
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Abstract
帯状シート(4)の長手方向に複数の摘み片(2)が所定間隔で貼着されている包装用シート(5)を筒状体に成形するために、包装用シート(5)をシリンダ(73)にガイドするセーラー型フォーマ(200)において、摘み片(2)の走行経路にある該セーラー型フォーマ(200)の稜線部(203)に切欠(204)を設ける。これにより、包装用シート(5)がセーラー型フォーマ(200)上を走行する間の摘み片(2)の浮上り量を少なく抑え、包装用シート(5)の蛇行や摘み片(2)の剥離を防止する。 また、当該セーラー型フォーマ(200)を備えた充填包装機、並びに当該セーラー型フォーマ(200)を備えた充填包装方法を提供する。
Description
本発明は、包装用シートを製袋するために使用するセーラー型フォーマ、並びにセーラー型フォーマを用いた充填包装方法及び充填包装機に関する。
紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグとして、不織布等の通水濾過性の抽出バッグ用シートを四面体形状や矩形形状の袋体に形成すると共に、その内部に茶葉等の抽出材料を充填したものが使用されている。これらの外表面には必要に応じてタグ付き吊し糸が取り付けられている。
このような抽出バッグのうち、例えば四面体形状の抽出バッグは、帯状の通水濾過性シートの対向縁部を互いに接着することにより筒状に成形し、その筒状体を押し潰して幅方向に溶着溶断する第1の横シールと、それと交差する幅方向に溶着溶断する第2の横シールとを交互に行うと共に、これらの横シールを行う間に茶葉等の抽出材料を充填することにより製造することができる。
ここで帯状シートを筒状に成形する方法としては、(i)二つ折り方式(特許文献1)と(ii)セーラー型フォーマを使用する方法(特許文献2)とがある。
上述の(i)、(ii)の方法のうち、(i)の二つ折り方式では、筒型に成形した帯状シートの真上がガイドロールで塞がるので被充填物を斜めに投入しなければならず、充填速度の高速化を図れないという問題がある。
(ii)のセーラー型フォーマを使用する方法では、筒型に成形した帯状シートの真上から被充填物を投入することができるため、充填速度の高速化を図ることができる。しかしながら、セーラー型フォーマを用いると、そのセーラー部とチューブ部とが交わる稜線部分で帯状シートの流れの向きが鋭角的に変わるため、シートに皺が発生しやすいという問題がある。これに対しては、セーラー型フォーマの稜線部分の接線の変化割合を一定にする設計方法が提案されている(特許文献3)。
しかしながら、帯状シートとして、特表2001-519729号公報(特許文献4)に記載のように、吊し糸となる糸材と複数のタグとを通水濾過性シートに配置した包装用シートを使用すると、タグは通水濾過性シートに対して相当の厚みと硬さがあるため、従来のセーラー型フォーマでは、タグがセーラー型フォーマの稜線を通過する際に、セーラー型フォーマの形状に沿わず、タグ以外の部分のテンションが弛み、帯状シートに蛇行が生じたり、タグがフィルムから剥がれたりするという問題が生じる。
これに対し、本発明は、抽出バッグのタグのような摘み片が貼着されている包装用シートを、セーラー型フォーマを用いて筒状体に成形する場合でも、包装用シートを、蛇行なく滑らかに走行させ、摘み片の剥離を防止し、高速充填を可能にすることを目的とする。
本発明者は、セーラー型フォーマを用いて、タグ等の摘み片が貼着されている包装用シートを筒状体に成形する場合に、セーラー型フォーマの稜線のうち、摘み片の走行路にある部分を切り欠くと、セーラー型フォーマでガイドされた帯状シートの蛇行を防止し、摘み片が帯状シートから剥離することも防止できることを見出した。
即ち、本発明は、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されている包装用シートを筒状体に成形するために、包装用シートをシリンダにガイドするセーラー型フォーマであって、摘み片の走行経路にある該フォーマの稜線部に切欠が形成されているセーラー型フォーマを提供する。
また、本発明は、セーラー型フォーマ、該セーラー型フォーマが取り付けられるシリンダ、セーラー型フォーマにガイドされてシリンダの外周に沿って走行する包装用シートの側縁部同士をシールすることにより包装用シートを筒状体に成形する縦シール装置、その筒状体に該筒状体の幅方向のシール(以下、横シールという)を形成して袋体を形成する横シール装置、横シールの形成を繰り返す間に所定量の被包装物を袋体に充填する充填包装機であって、
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものが使用され、
セーラー型フォーマとして上述のセーラー型フォーマが取り付けられている充填包装機を提供する。
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものが使用され、
セーラー型フォーマとして上述のセーラー型フォーマが取り付けられている充填包装機を提供する。
さらに、本発明は、包装用シートを、セーラー型フォーマでガイドしてシリンダの外周に沿って走行させ、シリンダの外周に沿って走行する包装用シートの側縁部同士をシールすることにより包装用シートを筒状体に成形し、その筒状体に横シールを形成することにより袋体を形成し、横シールの形成を繰り返す間に所定量の被包装物を袋体に充填する充填包装方法であって、
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものを使用し、
セーラー型フォーマとして上述のセーラー型フォーマを使用する充填包装方法を提供する。
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものを使用し、
セーラー型フォーマとして上述のセーラー型フォーマを使用する充填包装方法を提供する。
帯状シートに複数の摘み片が該帯状シートの長手方向に貼着されている包装用シートを筒状体に成形するにあたり、本発明のセーラー型フォーマを用いると、摘み片の走行経路にあるセーラー型フォーマの稜線部に切欠が形成されているので、摘み片がセーラー型フォーマの稜線上を走行するときの浮上り量を少なく抑え、滑らかに走行させることができる。したがって、包装用シートの蛇行や、摘み片の剥離を防止でき、さらに、包装用シートを高速でセーラー型フォーマに供給しても、包装用シートの蛇行や摘み片の剥離を防止することができる。したがって、本発明によれば、摘み片を有する充填包装物の生産性を顕著に高めることが可能となり、例えば、ティーバッグであれば1分間に200個以上を製造することが可能となる。
図1Aは、実施例のセーラー型フォーマの斜視図である。
図1Bは、実施例のセーラー型フォーマの上面図である。
図1Cは、実施例のセーラー型フォーマの側面図である。
図2は、実施例のセーラー型フォーマの設計方法の説明図である。
図3は、実施例の充填包装機の概略全体図である。
図4は、包装用シートの平面図である。
図1Bは、実施例のセーラー型フォーマの上面図である。
図1Cは、実施例のセーラー型フォーマの側面図である。
図2は、実施例のセーラー型フォーマの設計方法の説明図である。
図3は、実施例の充填包装機の概略全体図である。
図4は、包装用シートの平面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
図1A、図1B及び図1Cは、本発明の一実施例のセーラー型フォーマ200の斜視図、上面図及び側面図である。
このセーラー型フォーマ200は、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されている包装用シートを筒状体に成形するために、包装用シートをシリンダ73にガイドするものであって、シリンダ73の外周に沿う筒状部201と、包装用シートの流れ方向に延びたセーラー部202とが稜線部203で連続した構造を有している。
このセーラー型フォーマ200を用いて筒状体に成形する包装用シートとしては、より具体的には、例えば、糸タグ(即ち、糸付きのタグ)が取り付けられている抽出バッグを製造するためのものであって、図4に示すように、帯状の通水濾過性シート4に、吊し糸となる糸材3を配置すると共に、該通水濾過性シート4の長手方向に複数のタグ2を所定間隔で配置した包装用シート5を使用することができる。なお、糸材3とタグ2とはS1部位で強シールされ、糸材3と通水濾過性シート4とは、S2部位で強シールされているが、糸材3と通水濾過性シート4とは、S3部位で弱シールされ、タグ2と通水濾過性シート4とはS4部位で弱シールされている。
この包装用シート5では、各タグ2の中心が、帯状の包装用シート5の幅方向の中心部に設けられている。このように、包装用シート5としては、各タグ2が、該包装用シート5の幅方向の中心部に設けられているものを使用することが、セーラー型フォーマ200を用いて包装用シート5を筒状体に成形する際に、包装用シート5の蛇行を低減できるので好ましい。
本発明のセーラー型フォーマは、摘み片の走行経路にあるフォーマの稜線部に切欠が形成されていることを特徴としており、本実施例のセーラー型フォーマ200では、上述の包装用シート5において各タグ2が包装用シート5の幅方向の中心部に設けられていることと対応して、稜線部203の中央部(最頂部近傍)に切欠204が設けられている。
これにより、セーラー型フォーマ200上を走行するタグ2の稜線部203での浮上りを少なくできるので、タグを剥がそうとする力を小さくすることによりタグの剥離を防止すると共に、包装用シート5が蛇行することを防止できる。
切欠204の好ましい大きさは、切欠幅p1をタグ幅q1よりも大きくすることが好ましく、例えば、タグ幅q1が15~25mm程度の場合に切欠幅p1を25~30mmとすることが好ましい。切欠幅p1が狭すぎても広すぎても本発明の効果を得られない。
また、切欠長さp2(切欠204を形成しない場合の稜線部203の頂部Mからの包装用シート5の流れの上流方向の切欠長さ)は、タグ長q2よりも長くすることが好ましく、タグ長q2が15~25mm程度の場合に、30~50mmとすることが好ましい。切欠長さp2が短すぎると本発明の効果を得られない。なお、切欠長さp2は、タグ2の稜線部203での浮上り防止の点からは、タグ長q2より長い限り特に制限はなく、セーラー型フォーマ200の上流端まで切欠204を延長してもよい。
切欠深さp3は、稜線203の形状とタグ長q2、タグ厚み及び切欠幅p1により定まり、通常1~5mmとすることが好ましい。
本発明のセーラー型フォーマ200おいて、切欠204以外の構成は公知のセーラー型フォーマと同様に製造することができ、例えば、特許文献3に記載の方法によりセーラー型フォーマ200の外形を設計することができる。また、包装用シート5がセーラー型フォーマ200の上流端200aにさしかかったときから、セーラー型フォーマ200の下流端200bに至るまでの包装用シート5の流れ方向の長さが、包装用シート5の全幅について等しくすることが必要とされるため、セーラー型フォーマ200の包装用シート5に対する摺接面は図2に示す長方形ACS’Sの展開図で表すことができる。そこで、長方形ACS’Sの2つの頂点S’、Sと頂部Mとを滑らかに繋ぐことにより、稜線203となる曲線を得ることができる。こうして得られた曲線は、実際にセーラー型フォーマ200を成形して試行を繰り返すことにより調整する。
ここで、長方形ACS’Sや頂部Mの座標は次のようにして求めることができる。短辺の長さSS’は、包装用シート5のシート幅から縦シールに要するシール幅を差し引いた長さであり、筒状部201の周長に等しいから、筒状部201の半径をrとした場合に、SS’=2πrとなる。また、切欠204を形成しない場合の稜線203の頂部Mの座標は、頂部Mの高さh(図1C)から求まる。頂部Mからの点A又は点Cの開き角(β)とACの長さにより頂部Mと、ACの中点Bとの水平方向の距離d1が求まり、その距離d1とセーラー部22の立ち上がり角α(図1C)とから、頂部Mと中点Bとのセーラー型フォーマ面上での距離d2が算出でき、この距離d2と高さhとの和から長方形ACS’Sの長辺の長さSAを求めることができる。
なお、以上のようなセーラー型フォーマ200の設計において、セーラー部202の立ち上がり角α(図1C)は、タグの浮き上がりを少なくする点及びタグに掛かる力を小さくする点から、15~60°とすることが好ましく、15~45°とすることがより好ましい。
セーラー型フォーマ200は、上述の設計に従って金属板を曲げ加工することにより、あるいは筒状部201とセーラー部202を別個に形成してそれらを稜線203で溶接することにより、その外形を形成することができる。なお、前述の切欠204は、曲げ加工等の前に予め金属板に形成しておくことが好ましい。
また、セーラー型フォーマ200には、包装用シート5と摺接する面に、必要に応じて梨地処理を施し、包装用シート5とセーラー型フォーマ200との摩擦を低減することが好ましい。
本発明のセーラー型フォーマ200は、帯状の包装用シートを筒状にして用いる種々の製袋充填機で使用することができる。
例えば、図3は、本発明のセーラー型フォーマ200を用いた充填包装機70の一具体例である。
この充填包装機70は、包装用シートとして図4に示した抽出バッグ用の包装用シート5を使用し、四面体形状の抽出バッグ6を製造する機械であって、シリンダ73に包装用シート5を案内するために、本発明のセーラー型フォーマ200を有している。
また、セーラー型フォーマ200によりシリンダ73に巻き付けた包装用シート5を一定速度で下方に走行させるシート送り手段(送りローラ74)、包装用シート5の長手方向の両側縁部を溶着することにより縦シールを形成し、包装用シート5を筒状体5bに成形する縦シール装置75、一定速度で下方に走行する筒状体5bを、上面視で互いに交差する方向に溶着溶断することにより第1の横シールと第2の横シールを交互に形成する横シール装置76、第1の横シールの形成と第2の横シールの形成を交互に繰り返す間に、抽出バッグの内容物となる茶葉等をホッパー101から枡102で所定量計量し、中間ホッパー104を経てシュートパイプ106内に落下させ、包装用シート5の筒状体の内部に茶葉等を充填する被包装物供給装置100を有している。
縦シール装置75としては、超音波溶着溶断装置を備えており、縦シール形成時に生じる不要な縁部(耳部)を巻き取るスクラップ巻き取り手段77を備えている。
横シール装置76としては、各横シールの形成毎に、包装用シート5の筒状体5bの軸L1を中心に溶着溶断方向が所定角度、好ましくは90°、揺動し、図3において実線で記載した位置と破線で記載した位置を交互にとる一つの超音波溶着溶断装置を備えている。この超音波溶着溶断装置は、シールヘッドとして先端が先細に突出した超音波ホーン76aと、柱状のアンビル76bと、筒状体に形成されている包装用シート5を横シールの形成時に平坦に押し潰す押さえ78とを有する。
押さえ78は、横シールの形成幅を有しており、横シール形成時に、軸L1の位置まで前進し、シールヘッド76aの上下で包装用シート5の筒状体5bを平坦に押し潰し、包装用シート5の筒状体5bと共に下方に走行する。そして、横シールの形成後、その横シールを形成する間の包装用シート5の筒状体5bの下方への走行距離をキャンセルする位置に戻し走行する。
シールヘッド76aは、先端が先細に突出しており、それを走行させることにより任意の長さにシールを形成することができる所謂走行式のものである。走行式のシールヘッドを用いることにより、シールヘッドを小型軽量化することができるので、高速で駆動させることが容易となり、また、その駆動機構をコンパクトに構成することが可能となる。
シールヘッド76aは、押さえ78が包装用シート5の筒状体5bを平坦に押し潰している状態で、その筒状体5bに当接し、押し潰されている筒状体5bの幅方向に走行すると共に、下方にも走行し、これにより、筒状体5bの下方への走行を停止させることなく、筒状体5bに一定の走行速度を維持しつつ横シールを形成する。そして該横シールの形成後、シールヘッド76aは、その横シールを形成する間の筒状体5bの下方への走行距離をキャンセルする位置に戻し走行する。
したがって、シールヘッド76aのトータルの動きとしては、第1の横シールの形成時には、上述の幅方向と下方の動きの合成により、矢印aのように斜め下方に走行する。そして、第1の横シールを形成後、第1の横シールを形成する間の包装用シート5の筒状体5bの下方への走行距離をキャンセルすると共に軸L1を中心に90°揺動した位置に矢印bのように戻し走行する。その後、第1の横シールと同様に、シールヘッドを矢印cのように斜め下方に走行することにより第2の横シールを形成し、その後、矢印dのように戻し走行する。
アンビル76bは、横シールの形成時に、水平方向の走行はしないが、垂直方向には、シールヘッド76aと同期して走行する。より具体的には、図3に示すように、第1の横シールの形成時には包装用シート5の筒状体5bと共に矢印a’のように下方に走行し、その後、先ず筒状体5bに触れぬ位置まで後退しながら、第1の横シールを形成する間の下方への走行距離をキャンセルすると共に軸L1を中心に90°揺動した位置に矢印b’のように戻し走行し、次に軸L1の位置まで前進し、第2の横シールを形成する間は矢印c’のように下方に走行し、その後矢印d’のように戻し走行する。以降、この第1の横シールの形成と第2の横シールの形成を繰り返す。
このようにシールヘッド76aとアンビル76bを走行させることにより、横シール時に包装用シート5の筒状体5bを間欠送りすることなく、連続走行させることができるので、抽出バッグの生産速度を向上させることができる。
上述した横シール装置76の動きは、カム機構やリンク機構をサーボモータで駆動させることにより行わせることができる。この場合に、シールヘッド76a、柱状アンビル76b及び押さえ78の筒状体5bと接しているときの走行速度を、包装用シート5の筒状体5bと同速に制御することが好ましい。これにより、包装用シート5の筒状体5bの走行速度に脈動が生じたり、蛇行が生じたりすることを解消でき、綺麗な四面体形状の抽出バッグ6を製造することができる。
なお、縦シール装置75及び横シール装置76を構成する溶着溶断装置としては、超音波によるものの他、加熱によるものを使用してもよい。
一方、この充填包装機70において、第1の横シールの形成と第2の横シールの形成を交互に繰り返す間に、これら横シールにより形成される包装用シート5の袋体に茶葉等の被包装物を充填する被包装物供給装置100は、茶葉等の被包装物を溜めておくホッパー101と、被包装物を所定量に計量する枡102と、枡102から投下された被包装物を一旦受ける中間ホッパー104と、中間ホッパー104の排出口から横シール装置76の押さえ78の直前まで伸びたシュートパイプ106を有している。
ここで、各枡102は、回転盤110を周方向に等間隔で筒状に抜くことにより形成されており、各枡102の底面には枡の排出口を開閉する枡シャッター(図示せず)が設けられている。回転盤110は軸L2を中心に所定の速度で定速回転する。この回転により枡102がホッパー101の下方に位置すると、枡シャッターの閉じた枡102に茶葉等の被包装物が充填され、枡切りブレードで一袋分の所定量に計量され、計量された被包装物が中間ホッパ104に自重落下し、さらに前述の縦シールと横シールにより形成した包装用シート5の袋体の内部に落下する。
ここで、所定量の被包装物が袋体に充填されて横シールの形成が完了する前に、次に袋体に充填する所定量の被包装物の落下を開始させると、被包装物の充填包装速度を高速で行えるので好ましい。
なお、充填包装機70にかける包装用シート5としては、抽出バッグ製造用の織物、不織布又はこれらの積層体からなる長尺のシートからなり、糸タグを貼着したもの等を種々使用することができる。
例えば、糸材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性合成繊維をはじめとして超音波溶着や熱溶着が可能な素材から形成されたものを使用することができ、タグとしては、紙、プラスチックシート等から形成されたものを使用することができる。また、通水濾過性シートとしては、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、レーヨン等の半合成繊維、コウゾ、ミツマタ等の天然繊維の単独又は複合繊維からなる織布、不織布、紙類、多くの孔を開けたフィルム等を使用することができる。
本発明の充填包装機ないし充填包装方法は、種々の態様をとることができる。
例えば、充填包装機が備える被包装物供給装置は、回転盤に設けた枡を使用して被包装物を計量し、袋体に投入するものに限られない。例えば、オーガ方式で袋体に被包装物を供給してもよい。
例えば、充填包装機が備える被包装物供給装置は、回転盤に設けた枡を使用して被包装物を計量し、袋体に投入するものに限られない。例えば、オーガ方式で袋体に被包装物を供給してもよい。
横シール装置76として、超音波溶着溶断方向が上面視で交差するように配置した2つの超音波溶着溶断装置を設けて、四面体形状の抽出バッグを製造できるようにしてもよく、横シール装置76として、横シール方向を交互に交差させることなく、単一のシール方向をとる溶着溶断装置を設け、平袋形状の抽出バッグを製造できるようにしてもよい。
横シール装置76のシールヘッドとして、シールヘッドの先端幅を被シール物のシール幅に形成した所謂直押式のシールヘッドを使用してもよい。
さらに、包装用シート5の供給方法としては、ロール状に巻き回された包装用シート5を使用してもよく、通水濾過性シートに吊し糸やタグを貼着して包装用シートを製造する任意の機械を本発明の充填包装機70と組み合わせて設けても良い。
本発明のセーラー型フォーマ及びそれを用いる充填包装方法若しくは充填包装機は、帯状シートの長手方向に摘み片が所定間隔で貼着されている包装用シートを筒状に成形する場合に広く使用することができ、例えば、紅茶、緑茶、ハーブ等の糸タグ付きティーバッグの製造、煮干し、鰹節等のだしの糸タグ付き抽出バッグの製造、開封用のフィルム片を貼着した筒型フィルムにソーセージ、チーズ等を充填した充填食品の製造等に使用することができる。
2 タグ
3 糸材
4 通水濾過性シート
5 包装用シート
6 抽出バッグ
70 充填包装機
73 シリンダ
74 送りローラ
75 縦シール装置
76 横シール装置
76a シールヘッド(超音波ホーン)
76b アンビル
77 スクラップ巻き取り手段
78 押さえ
100 被包装物供給装置
101 ホッパー
102 枡
104 中間ホッパー
106 シュートパイプ
110 回転盤
200 セーラー型フォーマ
200a セーラー型フォーマの上流端
200b セーラー型フォーマの下流端
201 筒状部
202 セーラー部
203 稜線部又は稜線
204 切欠
p1 切欠幅
p2 切欠長さ
p3 切欠深さ
L1 抽出バッグ用シートの筒体の軸
L2 回転軸
q1 タグ幅
q2 タグ長
3 糸材
4 通水濾過性シート
5 包装用シート
6 抽出バッグ
70 充填包装機
73 シリンダ
74 送りローラ
75 縦シール装置
76 横シール装置
76a シールヘッド(超音波ホーン)
76b アンビル
77 スクラップ巻き取り手段
78 押さえ
100 被包装物供給装置
101 ホッパー
102 枡
104 中間ホッパー
106 シュートパイプ
110 回転盤
200 セーラー型フォーマ
200a セーラー型フォーマの上流端
200b セーラー型フォーマの下流端
201 筒状部
202 セーラー部
203 稜線部又は稜線
204 切欠
p1 切欠幅
p2 切欠長さ
p3 切欠深さ
L1 抽出バッグ用シートの筒体の軸
L2 回転軸
q1 タグ幅
q2 タグ長
Claims (10)
- 帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されている包装用シートを筒状体に成形するために、包装用シートをシリンダにガイドするセーラー型フォーマであって、摘み片の走行経路にある該フォーマの稜線部に切欠が形成されているセーラー型フォーマ。
- 切欠が稜線の中央部に形成されている請求項1記載のセーラー型フォーマ。
- セーラー部の立ち上がり角αが15~60°である請求項1又は2に記載のセーラー型フォーマ。
- 包装用シートの摺接面が梨地処理されている請求項1~3のいずれかに記載のセーラー型フォーマ。
- セーラー型フォーマ、該セーラー型フォーマが取り付けられるシリンダ、セーラー型フォーマにガイドされてシリンダの外周に沿って走行する包装用シートの側縁部同士をシールすることにより包装用シートを筒状体に成形する縦シール装置、その筒状体に該筒状体の幅方向のシール(以下、横シールという)を形成して袋体を形成する横シール装置、横シールの形成を繰り返す間に所定量の被包装物を袋体に充填する充填包装機であって、
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものが使用され、
セーラー型フォーマとして請求項1記載のセーラー型フォーマが取り付けられている充填包装機。 - 包装用シートが、帯状シートの幅方向の中央部に摘み片が所定間隔で貼着されている包装用シートであり、セーラー型フォーマの稜線の中央部に切欠が形成されている請求項5記載の充填包装機。
- 被包装物の充填を、袋体の上方から被包装物を袋体に落下させることにより行う請求項5又は6記載の充填包装機。
- 包装用シートを、セーラー型フォーマでガイドしてシリンダの外周に沿って走行させ、シリンダの外周に沿って走行する包装用シートの側縁部同士をシールすることにより包装用シートを筒状体に成形し、その筒状体に横シールを形成することにより袋体を形成し、横シールの形成を繰り返す間に所定量の被包装物を袋体に充填する充填包装方法であって、
包装用シートとして、帯状シートの長手方向に複数の摘み片が所定間隔で貼着されているものを使用し、
セーラー型フォーマとして請求項1記載のセーラー型フォーマを使用する充填包装方法。 - 包装用シートとして、帯状の通水濾過性シートの幅方向の中央部に糸付きのタグが所定間隔で貼着されている抽出バッグ用包装用シートを使用し、セーラー型フォーマとして、その稜線の中央部に切欠が形成されているセーラー型フォーマを使用する請求項8記載の充填包装方法。
- 被包装物の充填を、袋体の上方から被包装物を袋体に落下させることにより行う請求項8又は9記載の充填包装方法。
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2009/060093 WO2010140225A1 (ja) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | セーラー型フォーマ、及びそれを備えた充填包装機並びにそれを使用する充填包装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| WO2010140225A1 true WO2010140225A1 (ja) | 2010-12-09 |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2010140225A1 (ja) |
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