專利名稱：管成形器和容器包裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容器包裝機，特別涉及將板狀條帶成形為管狀條帶，并在該管狀條帶內(nèi)部填充流動性食物等物質(zhì)的管成形器，以及包括該管成形器的容器包裝機。
人們知道，用于根據(jù)板狀條帶制造其內(nèi)部填充有流動性食物等物質(zhì)的包裝容器的容器包裝機是這樣工作的，它將呈卷狀卷繞的板狀條帶成形為管狀條帶，沿縱向?qū)υ摴軤顥l帶中沿寬度方向的兩端的重合部進行密封(縱向密封)，將物質(zhì)填充于其內(nèi)部，在將管狀條帶按照相當(dāng)于一個容器的長度進行密封后，將其切斷，并形成填充有物質(zhì)的長方形包裝容器。
在上述容器包裝機中采用了下述的管成形器，如

圖1所示，該管成形器使板狀條帶W通過導(dǎo)向滾輪1，該導(dǎo)向滾輪包括沿水平方向借助軸支承于容器包裝機主體(圖中未示出)的旋轉(zhuǎn)軸，接著使上述條帶W通過彎曲滾輪2，之后借助上部成形壓輥4、中部成形壓輥5和下部成形壓輥6將其按順序成形為圓筒形，同時形成管狀條帶W，然后形成棱柱狀條帶W。
但是，在對管狀條帶W進行密封的場合，必須基本滿足下述的條件。
1.包裝容器C沿縱向的重合寬度(重疊尺寸)要在規(guī)定的范圍內(nèi)。(對該重疊部的接觸面中的熱塑性樹脂在重合之前預(yù)先進行過熱處理，并熔化，從而使該重疊部熔接在一起。)2.包裝容器C沿縱向的密封帶(密封帶預(yù)先貼于條帶W中的待進行縱向密封的重合部)的寬度要在規(guī)定的范圍內(nèi)。
比如，如圖6所示，如果條帶W中的重合部密封用的密封帶70的寬度為8mm，則作為用于預(yù)先粘接于板狀條帶W上的密封帶寬度，條帶W中沿寬度方向的一個端部上的密封帶寬度為3.5mm，另外在形成管狀條帶W時，條帶W中的另一個端部上的通過密封帶粘接的條帶W寬度為3.5mm，而在上述2個密封帶寬度之間位置所形成的條帶重合部中的未密封的寬度為剩余的1mm。另外，為了防止在沒有上述密封帶70的場合，填充液體從以紙作為基材的條帶的端面滲入條帶W內(nèi)部，上述密封帶70貼于條帶W的重合部的內(nèi)面。
3.在將板狀條帶W成形為管狀條帶W的過程中，上述條帶W是通過3部成形壓輥4～6慢慢成形的，但是由于在下部成形壓輥6的位置進行縱向密封，上述成形壓輥6部分構(gòu)成確定條帶W中沿縱向的移動位置的基準(zhǔn)，同時還構(gòu)成對上部成形壓輥4和中部成形壓輥5的位置進行調(diào)整的基準(zhǔn)。
按照下述方式，下部成形壓輥6的設(shè)置位置的調(diào)整情況會對管狀條帶W的密封性等造成很大的影響。
圖7表示已有的下部成形壓輥，圖8為沿圖7中A-A線的向視圖，另外圖9表示通過下部成形壓輥對管狀條帶W進行密封時的側(cè)面圖，圖10表示相應(yīng)的平面圖。
下部成形壓輥6包括壓輥支承板102，該支承板支承于容器包裝機主體上，5個壓輥103，該壓輥103位于上述壓輥支承板102上方，并支承于旋轉(zhuǎn)軸上，受壓輥104，它可通過剛性軸105沿圖9中箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。另外圖9和圖10中還表示有位于與受壓輥104相對位置的加壓輥106。
受壓輥104通過支架107支承于剛性軸105上，另外剛性軸105穿過容器包裝機主體的壁109而伸到上述包裝機主體的外部，該剛性軸105的伸出部通過桿111與伸縮驅(qū)動缸112相連接，該伸縮驅(qū)動缸112支承于容器包裝機主體的壁109上。
當(dāng)受壓輥104與管狀條帶W嵌合時，即在對管狀條帶W進行縱向密封的過程中，受壓輥104位于圖9所示的位置，當(dāng)未進行縱向密封時，受壓輥104通過下述方式可沿圖9中箭頭A的方向退回，該方式為通過伸縮驅(qū)動缸112使桿111沿圖8中箭頭A的方向運動，從而使剛性軸105產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
如圖9給出的示意圖所示，對管狀條帶W進行縱向密封是通過下述的加壓輥106和受壓輥104進行的，上述加壓輥106通過下述彈簧114從管狀條帶W的內(nèi)側(cè)對縱向密封部進行擠壓從而實現(xiàn)熔接密封，上述彈簧114的一端支承于填充管8上，上述受壓輥104通過條帶W設(shè)置與上述加壓輥106相對的位置，并且通過用于抵抗加壓輥106的擠壓力的伸縮驅(qū)動缸112(圖8)等部件朝向加壓輥106施加擠壓力，上述受壓輥104構(gòu)成下部成形壓輥6的一部分。
接著，對以夾持于加壓輥106和受壓輥104之間的方式而傳送的管狀條帶W中的重合部進行密封。按照上述方式，之所以采用彈簧114產(chǎn)生的推力進行縱向密封，是因為在縱向密封過程中的條帶W的末端，以及與其相連接的新的條帶W的前端的連接部分處僅僅重合部分的條帶W的厚度會增加，該厚度隨上述條帶W的厚度的變化而改變，另外該厚度還隨在縱向密封過程中與條帶W相同的圖中未示出的密封帶70的末端，以及新的密封帶70的前端的重合部中的密封帶厚度的變化而改變。
在上述圖7～10所示的已有的成形壓輥6中，為了提高作為最終制品的包裝容器C的成形性、管狀條帶W中的重合部的密封性，必須分別沿下述3維方向中的任何一個進行位置調(diào)整，該3維方向指加壓輥106和受壓輥104中的包裝制造機的前后方向、旋轉(zhuǎn)方向、左右方向。
首先進行作為操作前調(diào)整的位置調(diào)整。將成形壓輥6的位置調(diào)整到最適合的位置，當(dāng)沿每個方向位于大大偏離基準(zhǔn)的位置(比如5mm)時，由于上述成形壓輥6中安裝于包裝機主體中的壁上的位置保持固定，故上述包裝機內(nèi)部和外部的連接位置發(fā)生偏離，從而與伸縮驅(qū)動缸112相連接的剛性軸不能與受壓輥104相連接。
按照下述方式，在已有技術(shù)中不能優(yōu)先對成形壓輥6進行調(diào)整，從而只能對剛性軸105在可連接的范圍進行調(diào)整。從而不能進行很小距離的位置調(diào)整。
另外，由于通過加壓輥106和受壓輥104產(chǎn)生的從管狀條帶W兩側(cè)施加的擠壓力對條帶W進行縱向密封，這樣還會產(chǎn)生難以對作用于管狀條帶W上的擠壓力進行平衡調(diào)整的問題。也就是說，按照已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，由于加壓輥106的擠壓力通過板狀彈簧114，受壓輥104的擠壓力借助剛性軸并通過伸縮驅(qū)動缸進行調(diào)整，這樣很難對作用于管狀條帶W上的擠壓力進行平衡調(diào)整。
下面通過圖9和圖10對上述情況進行描述，圖10(a)所示的狀態(tài)表示受壓輥104所施加的壓力為基準(zhǔn)值的場合，按照圖10(b)和圖9所示的狀態(tài)，在受壓輥104施加的壓力大于加壓輥106施加的壓力的場合，如圖10(c)所示，在受壓輥104所產(chǎn)生的壓力小于加壓輥106所產(chǎn)生的壓力的場合，管狀條帶W不能保持正常的截面形狀，從而發(fā)生變形，在該變形狀態(tài)下進行縱向密封。特別是在圖9所示的場合，當(dāng)伸縮驅(qū)動缸112的推力產(chǎn)生變化而增加時，如果它超過推動加壓輥106的彈簧114的彈性壓力，則填充管8和加壓輥106相接觸，從而使輥106不能正常旋轉(zhuǎn)，或不能對條帶W形成良好的密封壓力。
另外，如果受壓輥104施加的壓力超過上述值，則上述填充管8會產(chǎn)生彎曲、成形不良的情況。
因此，本發(fā)明的目的在于在對管成形器中的管狀條帶中的條帶重合部進行縱向密封時，使成對壓輥所產(chǎn)生的對條帶的擠壓力保持穩(wěn)定。
本發(fā)明的另一目的在于在對管成形器中的管狀條帶中的條帶重合部進行縱向密封時，很容易對所使用的擠壓用的壓輥的設(shè)置位置進行調(diào)整。
本發(fā)明的還一個目的在于提供一種制造沒有成形不良、具有較高質(zhì)量的包裝容器的機械。
本發(fā)明的上述目的是通過下述的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。
即，本發(fā)明采用下述的管成形器，該管成形器在沿由多個壓輥構(gòu)成的成形壓輥所形成的壓輥面對板狀條帶進行傳送的同時，將該板狀條帶成形為管狀條帶，在管狀條帶內(nèi)部填充流動性物質(zhì)制成包裝容器，其特征在于上述成形壓輥中的一部分壓輥用作受壓輥，上述受壓輥和加壓輥在相對的位置以夾持傳送過程中的管狀條帶的方式設(shè)置，該加壓輥設(shè)置于管狀條帶的內(nèi)部，并且施加朝向條帶方向的推力，上述受壓輥通過止動件支承從而可限制該受壓輥朝向加壓輥一側(cè)的的推力。
在上述本發(fā)明的管成形器中，上述受壓輥支承于支承該受壓輥用的支架的端部，上述支架以下述方式支承于管成形器的主體上，該方式為該支架可以上述受壓輥中支承一側(cè)的相反側(cè)的端部為支點旋轉(zhuǎn)，上述支架設(shè)置有與成形壓輥的支承部件相接觸的止動件。
另外，如果上述受壓輥按照下述方式構(gòu)成，該方式為它通過支承該輥用的支架和聯(lián)軸節(jié)支承于管成形器主體上，并且通過借助上述聯(lián)軸節(jié)設(shè)置于管成形器主體上的推力機構(gòu)朝向加壓輥一側(cè)施加推力，另外可使上述推力機構(gòu)產(chǎn)生的推力為零，則可釋放成對輥對條帶所施加的擠壓力。
此外，借助上述聯(lián)軸節(jié)設(shè)置于管成形器主體上的受壓輥的推動機構(gòu)由伸縮驅(qū)動缸和一個以上的剛性臂構(gòu)成，該臂與伸縮驅(qū)動缸和聯(lián)軸節(jié)相連接。
在對管狀條帶進行縱向密封的過程中，雖然在設(shè)置于管成形器主體上的推力機構(gòu)(比如，圖2中的伸縮驅(qū)動缸65)的推動作用下受壓輥朝向加壓輥移動，但是此時，由于在作為受壓輥中的結(jié)構(gòu)部件的止動件(比如，設(shè)置于圖2中的支架56上的止動件57等)與作為受壓輥的支承部件(比如，圖2中的輥支承部件47中的接觸面47a)相接觸的位置，受壓輥停止運動，這樣上述推力機構(gòu)產(chǎn)生的擠壓力便在通過止動件止動的位置，抵抗加壓輥的推力(比如，圖4中的彈簧53產(chǎn)生的推力)。
因此，如果即使加壓輥產(chǎn)生的擠壓力很大，受壓輥中的推力機構(gòu)產(chǎn)生的擠壓力仍可抵抗上述較大的擠壓力，則加壓輥和受壓輥產(chǎn)生的擠壓力可起到在借助止動件使受壓輥保持不動的位置使條帶保持穩(wěn)定的作用。
按照下述方式，如果受壓輥和加壓輥設(shè)置于夾持管狀條帶中的重合密封部的位置，則密封力可起到穩(wěn)定作用。
另外，為了提高作為最終制品的包裝容器的成形性，管狀條帶W中重合部的縱向密封性，必須沿下述方向?qū)Π訅狠伜褪軌狠伒某尚螇狠佭M行位置調(diào)整，該方向指容器包裝機主體的前后方向、旋轉(zhuǎn)方向、左右方向和高度方向，但是由于作為受壓輥中的上述的推動機構(gòu)，設(shè)置有(1)伸縮驅(qū)動缸，(2)該伸縮驅(qū)動缸和受壓輥之間的聯(lián)軸節(jié)，(3)與聯(lián)軸節(jié)(比如圖2中的聯(lián)軸節(jié)61)相連接的一個以上的剛性臂(比如，圖2中的伸縮驅(qū)動缸64所驅(qū)動的軸58a、58b)，這樣即使在對受壓輥進行沿容器包裝機主體的前后方向、旋轉(zhuǎn)方向、左右方向和高度方向中的每個方向進行上述位置的調(diào)整的情況下，上述聯(lián)軸節(jié)和剛性臂部分仍可吸收上述位置調(diào)整所產(chǎn)生的偏差。
因此，即使在由于對成形壓輥安裝于包裝機主體上的位置，以及受壓輥安裝于包裝機主體上的位置進行調(diào)整而與設(shè)計值產(chǎn)生偏離的情況下，仍可通過聯(lián)軸節(jié)部分將該偏差吸收。這樣，按照本發(fā)明，由于在對成形壓輥部分進行位置調(diào)整之后將其安裝于包裝機主體上，從而與已有技術(shù)相比較可提高縱向密封性。
作為上述的聯(lián)軸節(jié)，可采用柔性聯(lián)軸節(jié)和活動式聯(lián)軸節(jié)。
本發(fā)明的，包括作為其一部分的上述受壓輥的成形壓輥可設(shè)置于沿條帶傳送方向設(shè)置的多個部分成形壓輥中的至少任何一部成形壓輥(比如，圖1中的下部成形壓輥6)上。
下面對本發(fā)明的實施例進行描述。
圖1為本發(fā)明一個實施例所采用的包裝機用的管成形器的局部透視圖；圖2為圖1中的下部成形壓輥的平面圖；圖3為沿圖2中A-A線方向的主要部分的向視圖；圖4為圖1中的下部成形壓輥對管狀條帶進行縱向密封時的側(cè)面圖；圖5為用于說明對圖1中的下部成形壓輥沿豎向的高度位置進行調(diào)整的側(cè)面圖；圖6為管狀條帶中的密封部的透視圖；圖7為已有的包裝機中的管成形器中的下部成形壓輥的側(cè)面圖；圖8為表示圖7中的下部成形壓輥中的受壓輥驅(qū)動用的伸縮驅(qū)動缸部分的機械主體的局部側(cè)面圖；圖9為用于說明采用圖7中的下部成形壓輥對條帶進行縱向密封時所產(chǎn)生的不良情況的側(cè)面圖；圖10為用于說明采用圖7中的下部成形壓輥對條帶進行縱向密封時所產(chǎn)生的不良情況的平面圖。
構(gòu)成本發(fā)明的一個實施例的容器包裝機的局部的管成形器為圖1所給出的形式。
通過該管成形器，由圖中未示出的容器包裝機中的卷輥傳送過來的板狀條帶W通過導(dǎo)向滾輪1，其按相反方向傳送，接著通過彎曲滾輪2，并且依次通過沿豎向按一定間隔設(shè)置的上部成形壓輥4，中部成形壓輥5和下部成形壓輥6成形為管狀，之后所形成的管狀條帶W成形為棱柱狀條帶W，對該棱柱狀條帶W每次按相當(dāng)于一個容器的長度進行密封，然后將其切斷，從而最終形成長方體形包裝容器C。
在上述管成形過程中，對條帶W中沿傳送方向的重合部進行密封(縱向密封)，從而形成管狀條帶W，為了將該管狀條帶W成形為長方體狀包裝容器C，將上述管狀條帶W成形為棱柱狀條帶W，之后從沿與該條帶W的傳送方向相垂直的方向的條帶W的兩側(cè)，通過一對密封夾頭9對條帶W進行擠壓，從而形成密封部，在該密封部的上方由填充管8向管狀條帶W內(nèi)部填充流動性食品等物質(zhì)。
下面對通過3個部分構(gòu)成的成形壓輥4～6將板狀條帶W成形為管狀條帶W的機構(gòu)進行說明。
通過上部成形壓輥4使板狀W發(fā)生變形，從而使其呈圓弧狀，接著中部成形壓輥5使呈圓弧狀的板狀條帶W產(chǎn)生變形，而進一步形成管狀條帶的形狀。此后下部成形壓輥6從兩側(cè)對管狀條帶W中的兩個端部的重合部分進行擠壓，從而對該重合部分進行縱向密封。
圖2表示下部成形壓輥6的平面圖，圖3表示沿圖2中A-A線方向的向視圖(其中圖3(a)表示受壓輥處于未對條帶(圖中未示出)進行縱向密封作用的狀態(tài)，圖3(b)表示受壓輥處于對條帶(圖中未示出)進行縱向密封作用的狀態(tài))，圖4表示在受壓輥51處于圖3(b)的位置時，受壓輥51與加壓輥52所進行的對條帶W縱向密封過程中的狀態(tài)。
下部成形壓輥6由壓輥支承板47，5個壓輥49，受壓輥51構(gòu)成，上述支承板47通過支承部件46支承于容器包裝機主體上，上述5個壓輥49通過旋轉(zhuǎn)軸48支承于輥支承板47上，上述受壓輥51按照下述方式設(shè)置，該方式為它可通過軸58沿圖3中箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。另外，如圖4所示，在管狀條帶W中的圓筒形內(nèi)部空間中，在與上述受壓輥51相對的位置設(shè)置有加壓輥52，該加壓輥52通過彈簧53對受壓輥51施加推力。
受壓輥51借助支架56支承于軸58上，該支架56上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸55，另外上述軸58由第1軸58a和第2軸58b構(gòu)成，這兩個軸58a、58b通過活動式聯(lián)軸節(jié)61連接。第2軸58b穿過容器包裝機主體中的壁62而伸出該主體外部，該第2軸58b中的伸出部通過桿63與支承于容器包裝機主體上的伸縮驅(qū)動缸65相連接。
在受壓輥51動作過程中，即對管狀條帶W進行縱向密封的過程中，受壓輥51處于圖3b所示的位置，當(dāng)未對管狀條帶W進行縱向密封操作時，桿63以及軸58a、58b在伸縮驅(qū)動缸65的作用下通過活動式聯(lián)軸節(jié)61產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而可使受壓輥51沿與圖3(a)中的箭頭A的方向相反方向運動。
另外在本實施例中，如圖2所示，在受壓輥51用的支架56的側(cè)面設(shè)有凸部56a，在與受壓輥51相鄰接的壓輥49上的壓輥支承板47上設(shè)有接觸面47a，該面與上述凸部56a相接觸。另外，上述凸部56a中的與該接觸面47a相對的接觸位置可通過下述的止動件57來調(diào)整，該止動件57由螺栓部件構(gòu)成，該螺栓部件穿過凸部56a，其前端與上述接觸面47a相接觸。
在對管狀條帶W進行縱向密封操作的過程中，通過伸縮驅(qū)動缸使受壓輥51移動到圖3(b)所示的位置，此時，由于受壓輥51停止于止動件57中與輥支承板47中的接觸面47a相接觸的位置，這樣，上述伸縮驅(qū)動缸65產(chǎn)生的擠壓力可在通過止動件57保持不動的位置抵抗加壓輥52中借助彈簧53所產(chǎn)生的推力。因此，如果即使在加壓輥52中借助彈簧所產(chǎn)生的推力很大的情況下，受壓輥51借助伸縮驅(qū)動缸所產(chǎn)生的擠壓力可抵抗上述上述加壓輥52的推力，則加壓輥52的擠壓力和受壓輥51的擠壓力可起到使條帶W穩(wěn)定地保持于通過止動件57使受壓輥51保持不動的位置(圖3(b)所示的位置)的作用。
圖5(a)、圖5(b)表示相對上述容器包裝機主體中的壁6對本實施例中的下部成形壓輥6沿豎向的位置進行調(diào)整的實例，由于在上述受壓輥51和支承于上述容器包裝機主體中的壁62上的軸58b之間連接有聯(lián)軸節(jié)61，這樣不必規(guī)定軸58b安裝于上述容器包裝機主體中的壁62上的位置，從而可將下部成形壓輥6的位置調(diào)整到最適合對管狀條帶W中的重合部進行密封的位置。
權(quán)利要求
1.一種管成形器，該管成形器在沿由多個壓輥構(gòu)成的成形壓輥所形成的壓輥面對板狀條帶進行傳送的同時，將該板狀條帶成形為管狀條帶，在管狀條帶內(nèi)部填充流動性物質(zhì)制成包裝容器，其特征在于上述成形壓輥中的一部分壓輥用作受壓輥，上述受壓輥和加壓輥在相對的位置以夾持傳送過程中的管狀條帶的方式設(shè)置，該加壓輥設(shè)置于管狀條帶的內(nèi)部，并且施加朝向條帶方向的推力，上述受壓輥通過止動件支承從而可限制該受壓輥朝向加壓輥一側(cè)的的推力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管成形器，其特征在于上述受壓輥支承于支承該受壓輥用的支架的端部，上述支架以可下述方式支承于管成形器的主體上，該方式為該支架可以上述受壓輥中支承一側(cè)的相反側(cè)的端部為支點旋轉(zhuǎn)，上述支架設(shè)置有與成形壓輥的支承部件相接觸的止動件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管成形器，其特征在于上述受壓輥按照下述方式構(gòu)成，該方式為它通過支承該輥用的支架和聯(lián)軸節(jié)支承于管成形器主體上，并且通過借助上述聯(lián)軸節(jié)設(shè)置于管成形器主體上的推力機構(gòu)朝向加壓輥一側(cè)施加推力，另外可使上述推力機構(gòu)產(chǎn)生的推力為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任何一項所述的管成形器，其特征在于借助上述聯(lián)軸節(jié)設(shè)置于管成形器主體上的受壓輥的推力機構(gòu)由伸縮驅(qū)動缸和一個以上的剛性臂構(gòu)成，該臂與伸縮驅(qū)動缸和聯(lián)軸節(jié)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項所述的管成形器，其特征在于包括有作為其一部分壓輥的受壓輥的成形壓輥為沿條帶傳送方向設(shè)置的多個部分成形壓輥中的至少任何一個部分成形壓輥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任何一項所述的管成形器，其特征在于上述受壓輥和加壓輥設(shè)置于夾持管狀條帶中的重合密封部的位置。
7.一種容器包裝機，其特征在于它包括權(quán)利要求1～6中任何一項所述的管成形器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管形成器和容器包裝機。成型壓輥中的一部分壓輥用作受壓輥51,上述受壓輥51和加壓輥52在相對的位置以夾持傳送過程中的管狀條帶的方式設(shè)置,在受壓輥51中設(shè)有止動件57,該止動件由螺栓部件構(gòu)成,該螺栓部件設(shè)置于支承受壓輥的旋轉(zhuǎn)軸用的支架56中的凸部56a上,止動件57通過它與壓輥支承板47的接觸面47a,可對受壓輥51中借助驅(qū)動缸65產(chǎn)生的朝向加壓輥的推力進行限制。
文檔編號B65B9/20GK1178181SQ9711660
公開日1998年4月8日 申請日期1997年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月1日
發(fā)明者藤本明正, 山本英仁, 巖野文幸, 植田道雄 申請人:四國化工機株式會社