Apparatus for manufacturing a package having a shrink film

本発明は、収縮性フィルムから成る外装材を有する硬質パッケージである、直方体のシガレットパッケージを製造するための装置であって、前記パッケージに収縮ユニットの領域で熱を供給可能な装置に関する。

パッケージ、特にシガレット用硬質パッケージには、収縮フィルムから成る外装材が施されることが増えている。 熱処理によって収縮効果が発揮され、その結果、外装フィルムが、しわがなくぴんと張った状態でパッケージを覆う。

収縮フィルムを有するシガレットパッケージを製造するための公知の装置（特許文献１）では、外装材が施されたパッケージは、外装材の折り畳みフラップを熱密封するための密封ステーションに続いて、収縮ユニットの中へと案内される。 収縮ユニットには、位置を固定した、プレート状の加熱機構が装備されており、これらの加熱機構が、パッケージの静止段階中にパッケージに接し、収縮工程に必要な熱を伝えることができる。 しかし、定周期動作によって、収縮ユニットの性能は制限されている。

欧州特許出願公開第１０８４９５４号明細書

本発明の根底をなす課題は、収縮フィルムを有するパッケージを製造するための装置、またはパッケージの制御可能な精密な収縮処理において、より高い性能を保証する収縮ユニットを提示することである。

この課題を解決するために、本発明に係る装置は、以下の特徴を有する。 すなわち、
ａ）収縮ユニットが、連続移動可能な無端コンベアである、収縮用コンベアとして構成されていること、
ｂ）パッケージ１０を、互いに間隔があいた状態で収縮用コンベアにより搬送できること、
ｃ）収縮用コンベアによる搬送中にパッケージ１０に熱を伝えるために、前記収縮用コンベアの領域において、個別のパッケージ面に当接して、かつ伴走する、少なくとも２つの加熱機構が、各パッケージに割当てられていること、
ｄ）前記収縮用コンベアが、各パッケージ１０用の収容部２１またはポケットを有する、周回する収縮用回転装置１９として構成されており、各収容部２１またはポケットに、前記パッケージ１０の互いに対向する面に配置された、少なくとも２つの加熱機構である加熱板２２、２３が割当てられており、前記加熱機構が、前記収縮用回転装置１９による前記パッケージ１０の搬送中に一時的に２つの大きな面を有するパッケージ面１１、１２に当接していること、
ｅ）前記パッケージ１０が、前記収容部２１内において、前記加熱板２２、２３に覆われていない露出したパッケージ面に当接している移動可能な保持ジョー２８、２９によって固定されていることを特徴とする。

収縮用コンベアは、好ましくは、収縮用回転装置であり、連続的に回転駆動されており、周囲に沿って、各パッケージ用の複数の収容部またはポケットを有している。 その際、各収容部には、加熱機構として加熱板が割当てられており 、これらの加熱板は、パッケージに対して相対的に移動でき、本来の働きである収縮工程の間、収縮用回転装置が回転している際にパッケージ面に当接している。

さらにまた、重要であることは、収縮用回転装置の各収容部が、搬送中にパッケージを保持するための保持機構を有し、この保持機構は、加熱板とは無関係に動くことができ、加熱板の作用を受けていない、互いに対向しているパッケージ面に作用している。

本発明に係る収縮用回転装置は、連続包装機の生産工程に組み入れることができる。 パッケージは、上流側に配置された回転装置、特に密封用回転装置によって供給することができる。 収縮用回転装置へのパッケージの引き渡しは、本発明では、保持機構を用いて行われ、保持機構は、パッケージを次々と、前記回転装置のポケットまたは収容部から取り出し、収縮用回転装置の収容部またはポケット内の、加熱板間の位置へ案内する。

本発明のその他の特徴および特性について、以下において図面を参照しながら説明する。

ここでは、直方体のパッケージ１０、特に蓋付きボックスタイプのシガレットパッケージが処理される。 これは、通例、薄い板紙から成る、パッケージ面あるいは側面の寸法が異なっている蓋付きボックス、すなわち、前面１１と裏面１２とが大きな面であり、側面１３、１４ならびに上面および底面１５、１６が狭い面である蓋付きボックスである。

パッケージ１０は、フィルム１７から成る外装材によって覆われており、外装材は好ましくは全てのパッケージ面に接触している。 フィルム１７は、上面および底面１５、１６の領域および側面１３の領域に折り込み部を有する。 これらの折り込みフラップは、熱密封によって互いに接合されている。 フィルム１７は、熱収縮性の材料から成る。 この目的のために、外装材、すなわちフィルム１７が施されたパッケージ１０は、収縮ユニットに供給され、しかも、好ましくは、連続回転する収縮用回転装置１９に供給される。 完全に仕上げられたパッケージ１０は、同様に好ましくは連続駆動されるコンベアによって収縮用回転装置１９に供給され、特にフィルム１７の折り込みフラップを熱密封するための密封用回転装置２０によって供給される。 収縮用回転装置１９は、複数の、周囲に沿って配設されたポケットまたは収容部２１が、各パッケージ１０用に装備されている。 パッケージ１０は、軸に平行に長手方向延長部を有する収容部２１の中に配置されている。 大きなパッケージ面、すなわち前面１１および裏面１２は、ほぼ径方向に配置されており、搬送方向に向かって前後に位置している。 従って、側面１３、１４は径方向の内側と外側に位置している。

収容部２１の領域において、パッケージ１０は、収縮用回転装置１９により搬送される間に熱処理される。 その際、熱は、大きなパッケージ面、すなわち前面１１および裏面１２に伝えられる。 加熱機構は、加熱板２２、２３として構成されている。 加熱板の、好ましくは弾性を有する加熱パッド２４が、前面１１および裏面１２に当接している。 加熱板２２、２３は、これらのパッケージ面の全面が覆われてしまうような寸法に設計されている。 各収容部には、２つの、共通に同時に移動可能な加熱板２２、２３が割当てられている 。

加熱板２２、２３は、パッケージ１０に対して横方向に、あるいは作用を加えるべきパッケージ面１１、１２に対して横方向に移動可能である。 各加熱板２２、２３は、スイングレバー２５、２６に設置されている。 加熱板２２、２３の運動の仕方は、スイングレバー２５、２６の形状、寸法および配置に基づいて、加熱位置において各加熱板２２、２３が、それぞれ関連するパッケージ面の全面に接するように選定されている。 従って、直方体のパッケージ１０の場合、加熱板２２、２３は、加熱位置では互いに対して平行に位置している。 パッケージ１０を収容および解放する際は、加熱板２２、２３が、外側へ広がった開放位置へと旋回される。 これにより、パッケージ１０をほぼ径方向に案内することが容易になり、また、特に搬出コンベア２７へ引き渡す際に、処理されたパッケージを取り外すことも容易になる。 長さの異なったスイングレバー２５、２６は、ドラグ軸受４０、４１によって収縮用回転装置１９または回転ディスクに支承されている。 ドラグ軸受４０、４１は、例えば共通のラジアル平面上に支承されており、スイングレバー２５は角度を有して、また短い方のスイングレバー２６は直線状に構成されている。

独自性を有するのは、パッケージ１０を扱うための収容部２１の構成である。 各収容部２１には、パッケージ１０用の保持機構、すなわち旋回可能な保持ジョー２８、２９が割当てられている 。 この保持ジョーは、加熱板２２、２３とは無関係に操作可能であり、かつ加熱板２２、２３によって覆われていない、横方向を向いたパッケージ面において、この例では上面１５の領域と底面１６の領域においてパッケージ１０を把捉する。 従って、保持ジョー２８、２９は、保持位置（図４、図５）と開放位置（図６、図９）との間を軸に平行に移動できる。

保持ジョーは、複合的な機能を有し、すなわち、搬入コンベアまたは密封用回転装置２０からパッケージ１０を受け取る働き、収容部２１にパッケージ１０を配置する働き、および、搬出コンベア２７へ移送する働きを有する。 保持ジョー２８、２９は、適宜移動させることができる。 各保持ジョー２８、２９に設けられたスイングアーム３０、３１は、旋回可能に支持部に設置されており、一方、支持部は、収縮用回転装置１９に可動に支承されている。 支持部は、回転可能な支持ロッド３２であり、この支持ロッド上に、保持スリーブを具備する両スイングアーム３０、３１が、同方向の相対位置に支承されている。 支持ロッド３２が回転することによって、支持部材３３もそれに応じて回転し、さらにこれらの支持部材３３と共に保持ジョー２８、２９がスイングアーム３０、３１を介して回転する。

保持ジョー２８、２９を適当に制御することで、上方の受け取りステーション３４において、パッケージ１０は、密封用回転装置２０の領域で把捉され、収縮用回転装置１９の外周（前記装置の外側）に沿って適宜旋回運動することによって移動される。 パッケージ１０は、自らの長手方向軸線を中心に回転しながら、最終的に外側から収容部２１の領域内へ案内され、そこで、回転装置の、固定されている係止部材３５上に位置決めされる。 その後、加熱板２２、２３が、処理位置へ移動し、前面１１および裏面１２に当接する。 その際、保持ジョー２８、２９は保持位置のままである。 次に、保持ジョーは、短時間、旋回して戻され（図６）、これにより、パッケージ１０は、応力がなくなり、加熱板２２、２３の方向へと向くことができる。 その後、保持ジョー２８、２９は、保持位置へ再び戻り、収縮工程中、この位置を保ち続ける。

パッケージ１０は、フィルム１７の収縮中、収縮用回転装置１９の円の一部分、この例ではほぼ半周にわたって搬送される。 引き渡しステーション３６の領域で、加熱板２２、２３は開放位置へと運ばれる。 保持ジョー２８、２９は、パッケージを受け取る際とは反対の動きをするように操作される。 完成したパッケージ１０は、収縮用回転装置１９の外側の領域を移動され、搬出コンベア２７へ引き渡される。 搬出コンベアは、ベルトコンベアとして構成されており、すなわち、中央にベルト３７を有し、ベルトはキャリア３８を有する。 キャリアは、パッケージ１０の寸法に合わせた間隔を置いて配置されており、従って、パッケージ１０は、搬出コンベア２７の、空いたポケットの中へ挿入される（図７、図８）。 保持ジョー２８、２９のこの運動特性によって、収縮用回転装置１９から間隔を置いて走るベルト３７上に格納することが可能となる。 固定されている外側ガイド３９が、搬出コンベア２７の搬送時、パッケージ１０を保護する。

収縮用回転装置１９のこの形態によって、収縮工程を技術要件に厳密に適合させることができる。 例えば、加熱板２２、２３の温度を調節することができ、しかも収縮工程中に変化させて調節することができる。 また、加熱板２２、２３は別個に動かすことができるので、必要であれば、パッケージ１０から引き離すことも可能である。 図１０は、加熱板２２、２３が全体的に引き離されている動作状態、あるいは後方へ旋回されている動作状態を示す。 この動作状態が必要であるのは、例えば、収縮用回転装置１９を動作条件に応じて停止しなければならない場合である。 また、必要に応じて、加熱板２２、２３と当該収容部２１の保持ジョーとを開放することによって、個々のパッケージ１０を選り分けることもできる。

収縮用回転装置１９の全ての部材は、共通の回転する支持部、すなわち回転ディスクに配置されている。

外装材として収縮性フィルムを有する（シガレット）パッケージの斜視図である。

収縮用回転装置を具備する、連続動作する包装機の１部分を示す模式的な側面図である。

図２の収縮用回転装置の１部分を示す拡大図である。

密封用回転装置からパッケージを受け取り、収縮用回転装置へ引き渡すための領域における細部を示す横軸方向の正面図である。

収縮用回転装置の細部、すなわち収容部またはポケットを示す径方向の正面図であり、図３の矢印Ｖの方向に見た図である。

図５と同じ細部を示すが、部材の位置が異なっている場合の図である。

搬出コンベアへのパッケージの引き渡し領域における収縮用回転装置の別の部分を示す。

図７と同じ細部を示すが、可動部材の相対位置が異なっている場合の図である。

図８に記載の径方向の断面ＸＩ−ＸＩを示す。

搬入コンベア部材および搬出コンベア部材を含む収縮用回転装置全体を示す。

１０ パッケージ１１ 前面１２ 裏面１３ 側面１４ 側面１５ 上面１６ 底面１７ フィルム１８
１９ 収縮用回転装置２０ 密封用回転装置２１ 収容部２２ 加熱板２３ 加熱板２４ 加熱パッド２５ スイングレバー２６ スイングレバー２７ 搬出コンベア２８ 保持ジョー２９ 保持ジョー３０ スイングアーム３１ スイングアーム３２ 支持ロッド３３ 支持部材３４ 受け取りステーション３５ 係止部材３６ 引き渡しステーション３７ ベルト３８ キャリア３９ 外側ガイド４０ ドラグ軸受４１ ドラグ軸受