特開 2024-130365 定置式ストレッチフィルム包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130365

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】定置式ストレッチフィルム包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 11/06 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

B65B11/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040041

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】523091981

【氏名又は名称】泉商事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098187

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 正司

(72)【発明者】

【氏名】金澤 泰斗

(72)【発明者】

【氏名】中川 竜二

(72)【発明者】

【氏名】鍛治 信一

(72)【発明者】

【氏名】坂井 宏充

(72)【発明者】

【氏名】坂井 良行

【テーマコード（参考）】

3E051

【Ｆターム（参考）】

3E051AA08

3E051AB09

3E051BA13

3E051CA01

3E051EA04

3E051EB01

3E051FA01

(57)【要約】

【課題】ストレッチフィルムによる包装のやり方の自由度を作業者に与える。
【解決手段】実施例のストレッチフィルム包装機(100)は、ストレッチフィルム(FL)を被包装物(L)に巻き付けるフィルム巻き付け機構(40)と、キャリッジ(30)を上昇させるキャリッジ上昇機構(42)と、フィルム巻き付け機構(40)に連動させてキャリッジ(30)を上昇させる第１動作モードと、フィルム巻き付け機構(40)との連動関係を解除してキャリッジ(30)を同一高さのままにする第２動作モードとを手動又は電動で切り換える動作モード切り換え機構(46)とを有する。
【選択図】図2

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被包装物を床に定置して運用する定置式ストレッチフィルム包装機において、
旋回部を回転させてストレッチフィルムを被包装物に巻き付けるフィルム巻き付け機構と、
キャリッジを上昇させるキャリッジ上昇機構と、
前記フィルム巻き付け機構に連動させて前記キャリッジを自動上昇させる第１動作モードと、前記フィルム巻き付け機構との連動関係を解除して前記キャリッジを同一高さのままにする第２動作モードとを、作業者の意図的な操作に従って、手動又は電動で切り換える動作モード切り換え機構とを有することを特徴とする定置式ストレッチフィルム包装機。

【請求項2】

請求項１に記載の定置式ストレッチフィルム包装機において、
前記キャリッジ上昇機構は、
相対的な長さをバランスさせる事で弛みを防止しするために、巻き上げドラム部分とカウンタドラム部分を備えたメインドラムと、
第１ドラム部分と第２ドラム部分を備えた補助ドラムと、
前記メインドラムの前記巻き上げドラム部分と、前記キャリッジとに固定された巻き上げワイヤと、
前記キャリッジと、前記補助ドラムの前記第１ドラム部分とに固定された補助ワイヤと、
前記メインドラムの前記カウンタドラム部分と、前記補助ドラムの前記第２ドラム部分とに固定されたカウンタワイヤとを有し、
前記メインドラムの前記巻き上げドラム部分と前記カウンタドラム部分とは逆巻きであり、
前記補助ドラムの第１ドラム部分と前記第２ドラム部分とは逆巻きであり、
更に、前記補助ドラムが、前記キャリッジの自重落下を防止するためにワンウエイクラッチを備えている、ことを特徴とする定置式ストレッチフィルム包装機）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は定置式ストレッチフィルム包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

ポリエチレンなどのプラスチックフィルム等からなるストレッチフィルムを使って被包装物を包装するストレッチフィルム包装機が知られている。被包装物の典型例はパレット積みされた複数の段ボール箱である。張力が与えられたストレッチフィルムによって包装することで、荷崩れが防止され、また、雨水等による水濡れが防止される。

【0003】

特許文献１はターンテーブル式包装機を開示している。この包装機は、被包装物を置くターンテーブルと、昇降機構によって上下に移動可能なキャリッジを案内するマストとを有し、キャリッジには、ストレッチフィルムのロール（以下、「フィルムロール」という。）がロール支持機構を介して設置される。

【0004】

特許文献１の包装機は、被包装物がターンテーブルと一緒に回転し、その周りに、所望の張力の下でフィルムロールから引き出されたストレッチフィルムが巻き付けられる。ターンテーブルの回転に連動してキャリッジが上昇して、ストレッチフィルムが螺旋状に被包装物に巻き付けられる。

【0005】

ストレッチフィルム包装機は、上述したターンテーブル式包装機の他に、被包装物を床に定置して運用する定置式包装機が知られている（特許文献２）。特許文献２は、一例として手動式の包装機を開示している。作業者がハンドルを回転すると、この操作力が、傘歯車、プーリ、ベルトを通じて旋回部に伝達され、旋回部が垂直支軸を中心に旋回する。これによりストレッチフィルムが被包装物に巻き付けられる。なお、特許文献２には、キャリッジを上昇させる機構に関する記述はない。

【0006】

実際に販売されている定置式包装機では、作業者のハンドル操作に伴うストレッチフィルムの巻き付けを同一高さ位置で行う機構に限定されている。このことから、フィルム巻き付け位置の変更は、作業者がハンドル操作を一時停止し、キャリッジを手で持ち上げることによって行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－８４６４８号公報

【特許文献2】特開平３－１１１２１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ストレッチフィルム包装機に関し、ストレッチフィルムを被包装物に巻き付ける動作と、キャリッジの上昇動作とを連動させつつ、キャリッジを上昇させるタイミングや、キャリッジの上昇動作を停止させるタイミングなどストレッチフィルムによる包装のやり方を作業者の意思に委ねて欲しいというニーズがある。本発明の目的は、ストレッチフィルムによる包装のやり方に関し、作業者に自由度を与えることのできるストレッチフィルム包装機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の技術的課題は、本発明によれば、
被包装物を床に定置して運用する定置式ストレッチフィルム包装機（１００）において、
旋回部（１０）を回転させてストレッチフィルム（ＦＬ）を被包装物（Ｌ）に巻き付けるフィルム巻き付け機構（４０）と、
キャリッジ（３０）を上昇させるキャリッジ上昇機構（４２）と、
前記フィルム巻き付け機構（４０）に連動させて前記キャリッジ（３０）を自動上昇させる第１動作モードと、前記フィルム巻き付け機構（４０）との連動関係を解除して前記キャリッジ（３０）を同一高さのままにする第２動作モードとを、作業者の意図的な操作に従って、手動又は電動で切り換える動作モード切り換え機構（４６）とを有することを特徴とする定置式ストレッチフィルム包装機（１００）を提供することにより達成される。

【0010】

ストレッチフィルムによる包装のやり方に関し、キャリッジを上昇させながらストレッチフィルムを螺旋状に巻き付ける第１動作モードと、同一高さ位置でストレッチフィルムを巻き付ける第２動作モードとを、作業者は、自らの意思に基づく行為によって切り換えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例のストレッチフィルム包装機に含まれる骨格構造体を説明するための図である。

【図2】実施例の包装機の全体構成の概要を説明するための図である。

【図3】実施例の包装機において、キャリッジの上昇させる上昇巻き付けに関連する動作の機構のみを説明するための概略的な図である。

【図4】実施例の包装機において、キャリッジの下降に関連する動作の機構のみを説明するための概略的な図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0012】

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、実施例のストレッチフィルム包装機１００の一部を構成する骨格構造体の概略構成図である。図１を参照して、ストレッチフィルム包装機１００は、その骨格構造体２が、基本的には、アルミニウム合金製の閉断面矩形のフレーム構造材で作られている。骨格構造体２は、平面視コ字状のベース部４、ベース部４から起立する支持部６と、支持部６に垂直支軸８を介して軸支された旋回部１０とを有し、旋回部１０は、垂直支軸８の軸線Ａｘを中心に回転自在である。

【0013】

骨格構造体２で囲まれた空間ＷＳが、被包装物Ｌ（図２）を床の上に置いた状態で包装作業を実施するための作業空間である。すなわち、ストレッチフィルム包装機１００は被包装物を床に定置して運用する定置式包装機である。なお、図２には、被包装物Ｌとして、パレットＰtに積み上げられた複数の段ボール箱Ｃbが図示されているが、これは例示に過ぎない。包装機１００は任意の被包装物の包装に用いることができる。

【0014】

ベース部４は、更に、好ましくは複数のキャスタ１６を有し、包装機１００は任意の方向に移動可能である。複数のキャスタ１６は省いてもよい。支持部６は、鉛直方向延びる支柱２０と、支柱２０の上端に固定された横支持アーム２２とで構成されている。

【0015】

旋回部１０は支持部６の内側つまり作業空間ＷＳ（図１）側に配置されている。旋回部１０は、垂直方向に延びるガイドレール２４と、横方向に延びる回転アーム２６とを有し、ガイドレール２４は、床面近くから横支持アーム２２の近くまで垂直方向上方に延びている。

【0016】

回転アーム２６の他端部は、横支持アーム２２の自由端部の近傍に且つ下方に位置し、垂直支軸８によって関連付けられている。垂直支軸８は垂直方向に延び、そして、その上端部が横支持アーム２２に回転自在に設けられている。垂直支軸８の下端は回転アーム２６に固定されている。これにより、垂直支軸８を軸回転させることにより、作業空間ＷＳにおいて、垂直支軸８の軸線Axを中心にして旋回部１０を回転させることができる。ここに、垂直支軸８は中空シャフトで構成されている。

【0017】

ガイドレール２４にはキャリッジ３０が取り付けられる。キャリッジ３０はガイドレール２４に案内されて昇降可能である。なお、図２を参照して、キャリッジ３０には、従来と同様にロール支持機構（図示せず）を介してフィルムロール３２（図２）が設置され、従来と同様に張力調整機構（図示せず）によって、フィルムロール３２から所望の張力の下でストレッチフィルムＦＬが引き出される。

【0018】

図２を参照して、実施例のストレッチフィルム包装機１００に含まれる複数の機構を説明する。包装機１００は、前述したとおり定置式包装機であり、次の複数の機構を有している。

【0019】

（１）垂直支軸８を中心に旋回部１０をハンドル操作や電動モータ等で一方向に回転させてストレッチフィルムＦＬを被包装物Ｌに巻き付けるフィルム巻き付け機構４０。
（２）キャリッジ３０を昇降させた時、各ワイヤが弛まず、キャリッジ３０が自重落下するのを防止する自重落下防止機能を含むキャリッジ上昇機構４２。
（３）キャリッジ３０の上昇をフィルム巻き付け機構４０に連動させてキャリッジ３０を自動上昇させる（第１動作モード）か、フィルム巻き付け機構４０との連動を解除してキャリッジ３０を同一高さのままにする（第２動作モード）か、作業者の意図的な操作、例えばハンドル操作やリモートコントローラの操作に従って手動又は電動で切り換える動作モード切り換え機構４６。

【0020】

フィルム巻き付け機構４０：
図２を参照して、フィルム巻き付け機構４０は、支柱２０の内部に配置された主軸シャフト４０２、横支持アーム２２の内部に配置された無端チェーン４０４、第１スプロケット４０６、第２スプロケット４０８、第１傘歯車４１０、第２傘歯車４１２、入力シャフト４１４、操作ハンドル４１６とで構成され、第２スプロケット４０８は垂直支軸８に固定されている。操作ハンドル４１６を作業者が手動操作することにより垂直支軸８を軸回転させることができる。その結果、回転アーム２６は、垂直支軸８の軸線Axを中心に一方向に回転し、そしてガイドレール２４が回転つまり旋回部１０が旋回して、ストレッチフィルムＦＬを被包装物Ｌに巻き付けることができる。すなわち、ハンドル操作で垂直支軸８を回転させることで旋回部１０が旋回して、ストレッチフィルムＦＬを被包装物Ｌに巻き付けることができる。変形例として、垂直支軸８を電動モータで回転させ、リモートコントローラを使った作業者の指令に従って電動モータをＯＮ/ＯＦＦさせるようにしてもよい。すなわち、電動で旋回部１０を旋回させてもよい。

【0021】

自重落下防止機能を含むキャリッジ上昇機構４２：
キャリッジ上昇機構４２は、メインドラム４２０と補助ドラム４２２とを有している。メインドラム４２０は中間壁４２０aによって区画された巻き上げドラム部分４２０bとカウンタドラム部分４２０cとを有している。図３を参照して、補助ドラム４２２は中間壁４２２aによって区画された第１ドラム部分４２２bと第２ドラム部分４２２cとを有している。

【0022】

補助ドラム４２２はワンウエイクラッチ４８を内蔵し且つ旋回部１０に軸支されている。ワンウエイクラッチ４８は、例えば手動操作によって、ワンウエイクラッチ４８をＯＮすると、補助ドラム４２２の一方向の回転を許容し、逆方向の回転を禁止するクラッチモードとなり、ワンウエイクラッチ４８をＯＦＦに切り換えることで、補助ドラム４２２の自由回転を許容する自由回転モードになる。作業者の手動操作によってワンウエイクラッチ４８のモード切り換えを行うようにしてもよいし、電動でモード切り換えを行うようにしてもよい。電動でクラッチモードと自由回転モードとを切り換えるのであれば、リモートコントローラを使った作業者の意図的な操作に基づいてモード切り換え動作を行うようにするのがよい。

【0023】

キャリッジ上昇機構４２は、巻き上げワイヤ４２４と補助ワイヤ４２６とカウンタワイヤ４２８とを更に有している。図３などから良く分かるように、巻き上げワイヤ４２４は、その一端がメインドラム４２０の巻き上げドラム部分４２０bに固定され、他端が、旋回部１０に定置された第１滑車４３０を経由してキャリッジ３０に固定されている。

【0024】

図３は、キャリッジ３０の昇降に関連した概略的な説明図である。なお、メインドラム４２０から見て、補助ドラム４２２は説明のために本来の向きとは異なって図示されている。図３を参照して、補助ワイヤ４２６は、一端がキャリッジ３０に固定され、他端が、補助ドラム４２２の第１ドラム部分４２２bに固定されている。キャリッジ３０と補助ドラム４２２との間には、共にガイドレール２４に定置された第２滑車４３２、第１仮想滑車４３４が介在している。なお、第１仮想滑車４３４は説明のために図に追加したものであり、第１仮想滑車４３４の存在は任意である。第２滑車４３２は、キャリッジ３０が作業開始位置ＳＰ（図２）に位置するときに、補助ワイヤ４２６の一端がキャリッジ３０に固定される部位の高さレベルよりも低い位置に配置されている。

【0025】

カウンタワイヤ４２８は、一端がメインドラム４２０のカウンタドラム部分４２０cに固定され、他端が補助ドラム４２２の第２ドラム部分４２２cに固定されている。補助ドラム４２２の第１、第２ドラム部分４２２b、４２２cは逆巻きである。メインドラム４２０の巻き上げドラム部分４２０bとカウンタドラム部分４２０cとは逆巻きである。

【0026】

キャリッジ上昇機構４２を構成するメインドラム４２０、補助ドラム４２２に関連した巻き上げワイヤ４２４、補助ワイヤ４２６、カウンタワイヤ４２８は、各々の相対的な長さをバランスさせることにより、巻き上げワイヤ４２４、補助ワイヤ４２６、カウンタワイヤ４２８の何れにも弛みがない状態となるように設定される。これにより、キャリッジ３０を上昇させるプロセスにおいて、巻き上げワイヤ４２４、補助ワイヤ４２６、カウンタワイヤ４２８に弛みが発生するのを防止できる。キャリッジ上昇機構４２は、補助ドラム４２２が内蔵するワンウエイクラッチ４８によって、キャリッジ３０が自重で落下するのを防止するキャリッジ自重落下機能を有している。すなわち、補助ドラム４２２にはワンウエイクラッチ４８が備えてあるので、ワンウエイクラッチ４８がクラッチモードのとき、補助ドラム４２２の逆回転が禁止されるため、また、上述した相対的な長さをバランスさせている事により、メインドラム４２０も逆回転が禁止される。これにより、巻き上げワイヤ４２４はメインドラム４２０が逆回転しなければ、引き出されないため、キャリッジ３０が自重で降下するのを防止できる。

【0027】

動作モード切り換え機構４６：：
図２を参照して、中空の垂直支軸８の中には垂直シャフト４４０が回転可能に挿通され、この垂直シャフト４４０の下端部にメインドラム４２０に固定されている。

【0028】

動作モード切り換え機構４６は、垂直シャフト４４０の上端に固定されたブレーキデスク４６０を有し、また、横支持アーム２２の自由端の上に支持台４６２を有する。支持台４６２には、第１Ｌ字状アーム４６４が揺動可能に配置されている。支持台４６２の一部は、上方から見たときに、ブレーキデスク４６０の一部とオーバーラップする位置に位置している。

【0029】

第１Ｌ字状アーム４６４は、支持台４６２に支持された第１水平軸４６４aを中心に揺動可能である。第１Ｌ字状アーム４６４の一端部にはブレーキ部材Ｂrが配設されている。ブレーキ部材Ｂrが下降してブレーキデスク４６０を上方から押圧すると、ブレーキデスク４６０と支持台４６２の一部が協働してブレーキデスク４６０をクランプした状態となる。これにより垂直シャフト４４０が回転不能になり、その結果、メインドラム４２０は回転不能の状態になる。

【0030】

第１Ｌ字状アーム４６４は、中継Ｌ字状アーム４６６、第１中継ロッド４６８、第２中継ロッド４７０、動作切り換えモード切り換え操作レバー４７２に連係されている。

【0031】

作業者がモード切り換え操作レバー４７２を矢印で図示する方向に操作してブレーキ部材Ｂrを下降させることにより、動作モード切り換え機構４６を締結（ブレーキＯＮ）状態（第１動作モード）にすることができる。他方、作業者が動作切り換えモード切り換え操作レバー４７２を逆方向に操作すると、動作モード切り換え機構４６を解除（ブレーキＯＦＦ）してメインドラム４２０が回転可能な状態（第２動作モード）になる。

【0032】

図示の例では、上述したように動作切り換えモード切り換え操作レバー４７２を作業者が操作することでブレーキ部材Ｂrをブレーキデスク４６０に係脱させる構成が採用されているが、例えばブレーキ部材Ｂrをアクチュエータで動作させるようにしてもよい。具体的には、アクチュエータの作動ロッドの先端にブレーキ部材Ｂrを取り付けて作動ロッドが伸長することでブレーキＯＮ状態を形成し、作動ロッドが短縮することでブレーキＯＦＦ状態を形成するようにしてもよい。このアクチュエータは、リモートコントローラを使った作業者の意図的な操作に基づいて動作させるのがよい。

【0033】

包装工程（同一高さ位置巻き付け）：
動作モード切り換え機構４６はＯＦＦ状態つまりブレーキ解除状態（第２２動作モード））に設定して、メインドラム４２０の回転自由の状態の下で、ワンウエイクラッチ４８をＯＮ状態、つまりクラッチモードに設定する。作業者は操作ハンドル４１６を一方向に回転させることにより旋回部１０が旋回して、巻き上げワイヤ４２４の他端を固定したキャリッジ３０が同じ高さ位置に定置した状態で、ストレッチフィルムＦＬが同一高さ位置、つまり同一水平面上で被包装物Ｌに巻き付けられる。すなわち、フィルム巻き付け機構４０の主要部を構成する旋回部１０が旋回しても、動作モード切り換え機構４６がＯＦＦ状態である場合、キャリッジ上昇機構４２に含まれる巻き上げワイヤ４２４は、メインドラム４２０が回転自由状態であるため巻き付かず、キャリッジ３０は同じ高さレベルに定置した状態を維持する。

【0034】

包装工程（螺旋巻き付け）(図３)：
キャリッジ３０を上昇させて螺旋状にストレッチフィルムＦＬを巻き付けるのであれば、図３を参照して、ワンウエイクラッチ４８のクラッチモードを継続した状態で、動作モード切り換え機構４６をＯＦＦ状態からＯＮ状態（第１動作モード）に切り換える。これにより、メインドラム４２０は回転が禁止された状態になる。旋回部１０の旋回に伴って巻き上げワイヤ４２４がメインドラム４２０の周りを旋回しながらメインドラム４２０に巻き付く。これによりキャリッジ３０は上昇して、ストレッチフィルムＦＬが被包装物Ｌに螺旋状に巻き付けられる。キャリッジ３０の上昇に伴って、補助ドラム４２２から補助ワイヤ４２６が引き出され、補助ドラム４２２の回転が促される。補助ドラム４２２の回転によって、カウンタワイヤ４２８がメインドラム４２０から補助ドラム４２２に巻き取られる。すなわち、フィルム巻き付け機構４０の主要部を構成する旋回部１０が旋回した時、動作モード切り換え機構４６がＯＮ状態（第１動作モード）である場合、キャリッジ上昇機構４２に含まれる巻き上げワイヤ４２４はメインドラム４２０が回転禁止状態であるため巻き付くので、旋回部１０が旋回に連動してキャリッジ３０は上昇を開始する。

【0035】

包装作業の途中で、操作ハンドル４１６の操作を中断して、例えば作業者が手でキャリッジ３０に押し下げる力を加えたとしても、ワンウエイクラッチ４８がクラッチモードであることから、メインドラム４２０、補助ドラム４２２の逆回転が禁止される。これにより、キャリッジ３０が降下するのを防止できる。

【0036】

包装作業が完了する直前に、同一高さ位置巻き付け、つまりストレッチフィルムＦＬを同一水平面上で被包装物Ｌに巻き付けるのであれば、動作モード切り換え機構４６をＯＦＦ状態つまりブレーキ解除状態（第２動作モード）に戻して、メインドラム４２０を回転自由な状態にすればよい。その場合、キャリッジ３０に下降する力が加わるが、ワンウエイクラッチ４８がクラッチモードであり、補助ドラム４２２の逆回転が禁止されるため、相対的な長さをバランスさせている事により、メインドラム４２０も逆回転が禁止される。これにより、キャリッジ３０が下降するのを防止できる。

【0037】

キャリッジの原位置への下降工程(図４)：
動作モード切り換え機構４６をＯＦＦ状態（ブレーキ解除）に切り換えて、メインドラム４２０が自由回転できる状態にする。また、ワンウエイクラッチ４８をＯＦＦ状態に切り換えて自由回転モードに設定する。これにより、メインドラム４２０及び補助ドラム４２２は共に自由回転が可能となる。

【0038】

その結果、キャリッジ３０は自重で降下することができる。必要であれば、作業者が力Ｆをキャリッジ３０に加えて作業開始位置ＳＰまで押し下げて、ストレッチフィルム包装機１００が原位置に戻し、次の包装作業に備える。

【0039】

図４を参照して、キャリッジ３０の下降に伴って、メインドラム４２０から巻き上げワイヤ４２４が引き出され、このメインドラム４２０の回転に伴って補助ドラム４２２からカウンタワイヤ４２８がメインドラム４２０に巻き戻される。これに伴う補助ドラム４２２の回転によって、補助ワイヤ４２６が補助ドラム４２２に巻き取られる。

【符号の説明】

【0040】

１００ 実施例のストレッチフィルム包装機
６ 支持部
１０ 旋回部
３０ キャリッジ
３２ フィルムロール
４６ 動作モード切り換え機構
４８ ワンウエイクラッチ
ＦＬ ストレッチフィルム
Ｌ 被包装物
４１６ 操作ハンドル
４２０ メインドラム
４２０b メインドラムの巻き上げドラム部分
４２０c メインドラムのカウンタドラム部分
４２２ 補助ドラム
４２２b 補助ドラムの第１ドラム部分
４２２c 補助ドラムの第２ドラム部分
４２４ 巻き上げワイヤ
４２６ 補助ワイヤ
４２８ カウンタワイヤ
４６０ ブレーキデスク
Ｂr ブレーキ部材（摩擦要素）
４７２ 動作モード切り換え操作レバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】