JP2005519813A

JP2005519813A - 少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブから製作されるパックを製作および封緘するための装置および方法

Info

Publication number: JP2005519813A
Application number: JP2003534266A
Authority: JP
Inventors: ニーフェルヘルトハンス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2005-07-07
Also published as: DE10149136A1; WO2003031269A1; ATE294104T1; US20040244338A1; DE50202944D1; EP1436201A1; EP1436201B1

Abstract

チューブ製袋機械（１０）はヒートシール可能な包装材料ウェブ（１３）からチューブ（１５）を形成するための成形ショルダ（１１）および成形・充填管（１２）を有している。チューブ（１５）は、個々のチューブ袋パック（１）を形成するために、長手方向シーム・シール装置（２０）を用いて長手方向でシールされ、横方向シーム・シール装置（２２）を用いて横方向でシールされる。横方向シーム（３）の領域で密なチューブ袋パック（１）を達成するために、横方向シーム・シール装置（２２）のシールジョウ（２３，２４）の、減じられた数の包装材料層を備えた領域（７）に、交互に負圧源（３７）または正圧源（３８）に接続可能である孔（３３）を形成することが提案される。本発明によるチューブ製袋機械（１０）は横方向シーム（３）の包装材料層の谷間の領域における良好な熱伝達およびより高いシール圧力を可能にする。

Description

背景技術
本発明は、請求項１および請求項３の上位概念部に記載された形式の、少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブから製作されるパックを製作および封緘するための装置および方法に関する。

請求項１の上位概念部に記載された特徴を備えた装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３５５７７号明細書から既に公知である。公知の装置を用いてパックを製作する際に発生する問題は、製作されるチューブの横断面にわたって、異なる数の包装材料層を備えた領域が存在していることである。このことは例えば、最初に形成される長手方向シームが袋壁に対して折り返されるので、長手方向シームの領域に４つの包装材料層が存在している一方で、これに隣り合う直接的な領域には２つの包装材料層が存在しているにすぎないことに由来し得る。さらに、底部もしくはヘッド領域で包装材料ウェブをＶ字形に内方に折り畳むことが一般的であるので、これらの領域にも４つの包装材料層が存在している。パックの横断面にわたって異なる数の包装材料層が存在することは、横方向シームの形成時に、引き続いて包装材料チューブから切り離されるパックが十分な密封性を有していることが保証されなければならないという点で問題である。それゆえ、従来慣用の横方向シーム・シール装置では一般に、比較的に高いプレス圧もしくは比較的に高い温度でもって加工され、それにより、チューブの横断面の全ての領域で十分な熱および圧力が、密な横方向シームを製作するために伝達される。しかしながら、適当な熱量の伝達ならびに適当なシール圧力の印加は特にクリティカルな包装材料においてまたは出力の理由から制限されている。

それゆえ、この問題に対処するために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０４１５４号明細書から、フレキシブルなシール面を横方向シーム・シール装置に形成することが公知であり、このフレキシブルなシール面は異なる数の包装材料層に応じて包装材料に密着する。

ドイツ連邦共和国実用新案第９４１３０３５号明細書が提案する、同様に作用する解決策では、横方向シーム・シール装置のシールジョウにシリコーンライナが設けられており、シリコーンライナはやはり包装材料に、さらに良好な熱伝達を得るために密着する。

発明の利点
請求項１の特徴部に記載された特徴を有する、少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブから製作されるパックを製作および封緘するための、本発明による装置が有する利点は、比較的に簡単な構造上の構成で、密な横方向シームおよび同時に装置の高い出力が可能である点にある。

その際、本発明は、密なシールシームの製作のために包装材料の十分な加熱を特に、形成したい横方向シームの、減じられた数の包装材料層が存在している領域においても保証しなければならないという考慮から出発している。両シールジョウを、対向するようにプレスする際に、高められた数の包装材料層を備えた領域ではシールジョウの圧力だけで既に、シールジョウから包装材料への良好な熱伝達が保証されているのに対し、減じられた数の包装材料層を備えた領域での熱伝達は、包装材料に対するシールジョウの押付け圧力が減じられることより減少してしまう。それゆえ本発明により、後者の領域に吸込開口を設けることが提案され、吸込開口は包装材料を、加熱されたシールジョウに引き寄せ、ひいては高い熱伝達を保証する。

本発明の別の有利な構成では、吸込開口を正圧源に接続する。これにより、包装材料層を加熱後に正圧により、加熱された包装材料層間の密接なコンタクト、ひいては密な横方向シームを形成できるように互いにプレスすることが可能である。

以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。

実施例の説明
図１には、自体公知のチューブ製袋機械１０が示されている。チューブ製袋機械１０は成形ショルダ１１を有しており、成形ショルダ１１は製袋および充填兼用の管、いわゆる「成形・充填管」１２を包囲している。成形ショルダ１１および成形・充填管１２を用いて、図示されていない蓄えロールから引き出されて、成形ショルダ１１に供給ローラ１４を介して供給されるヒートシール可能な包装材料ウェブ１３が１つのチューブ１５へと成形される。

成形ショルダ１１の下位には成形・充填管１２に、互いに対向して位置するように、２つのバキューム式送りベルト１８が配置されており、バキューム式送りベルト１８はチューブ１５を送給するために役立つ。さらに、バキューム式送りベルト１８の高さには成形・充填管１２の正面に、長手方向シーム・シール装置２０が配置されており、長手方向シーム・シール装置２０は包装材料ウェブ１３の、成形ショルダ１１によって重ね合わされた両縁部領域を１つの長手方向（シール）シーム４へと融着する。

成形・充填管１２の下位には、昇降運動可能な横方向シームジョウハウジング２１が位置しており、横方向シームジョウハウジング２１はチューブ１５のための、図示されていない折畳み装置と、シール装置２２とを支持しており、シール装置２２は、互いに走行可能かつ同一に形成されている加熱可能な２つのシールジョウ２３，２４と、シールジョウに統合された切断装置とを有している。

上に説明した自体公知のチューブ製袋機械１０を用いて、図２に示されているような個々のチューブ袋パック１が製作される。チューブ袋パック１は、横方向（シール）シーム３と長手方向（シール）シーム４とを有する、フィン状に折り畳まれたヘッド封緘部２を有しており、長手方向シーム４はチューブ袋パック１の正面５全体と、そのヘッド封緘部２と、チューブ袋パック１の、詳細には図示されていない底部領域とにわたって延在している。Ｖ字形に引き込まれた側面ひだ６と長手方向シーム４とを備えてヘッド封緘部２を折り畳んだことにより、ヘッド封緘部２は、包装材料が２層になっている領域７と、包装材料が４層になっている領域８とを有している（図３参照）。ちなみに、チューブ袋パック１の、やはり横方向でシールされる底部領域も、相応に異なる数の包装材料層を備えた領域を有している。

そこで、横方向シーム３を形成するために使用される、本発明によるシールジョウ２３，２４について図４〜図７を参照しながら詳説する。図４には、シールジョウ２３が示されている。シールジョウ２３が２つのシール領域２６，２７を有しているのが見て取れ、その際、上側のシール領域２６が、チューブ袋パック１の底部領域に配置されている横方向シーム３を形成するために役立つのに対し、下側のシール領域２７は、チューブ袋パック１のヘッド封緘部２に配置されている横方向シーム３を形成するために役立つ。さらに、両シール領域２６，２７の間には、個々のチューブ袋パック１をチューブから切り離す切断刃２８が認められる。

シールジョウ２３には、図示されていない電気的に運転されるヒータカートリッジが配置されており、ヒータカートリッジは、シールジョウ２３の、チューブ１５に面したコンタクト面２９を介して、チューブ１５とのコンタクト時に、十分に熱がチューブ１５の、シールしたい領域に伝達されるように働く。シールジョウ２３をチューブ１５にコンタクトさせるために、シールジョウ２３は例えばニューマチック式に運転される駆動部３０に連結されており、駆動部３０は横方向シームジョウハウジング２１内で支承されており、かつ双方向矢印３１の方向でのシールジョウ２３の運動を可能にする。

シールジョウ２３の、チューブ１５に面したコンタクト面２９には、複数群の孔３３が開口しており、孔３３はシールジョウ２３内でその都度１つの中央の通路３４，３５に連結されている。さらに、両通路３４，３５は集合接続部３６に開口しており、集合接続部３６は負圧源３７または正圧源３８に接続可能である。集合接続部３６を負圧源３７または正圧源３８に連結することは弁４１，４２を、チューブ製袋機械１０の制御装置を用いて適当に起動制御することにより実施される。

重要なのは、異なる包装材料層の位置もしくは数に対応する、コンタクト面２９における孔３３の配置であって、これに関して以下に図５を参照しながら説明する。図５から判るように、チューブ１５に２層の包装材料だけが存在している領域７には孔３３が配置されているのに対し、４層の包装材料が存在している領域８に吸込孔３３は配置されていない。

そこで、シール装置２２もしくはシールジョウ２３，２４の機能について、図６および図７を参照しながら説明する。その際図６および図７には、それぞれ拡大された、ただし縮尺には従わない図示で、横方向シーム３を形成する際のチューブ製袋機械１の横断面の一部が示されている。横方向シーム３を形成するためには、両シールジョウ２３，２４を、駆動部３０を用いて互いに走行させることが必要であって、その結果、コンタクト面２９はチューブ１５に接触させられる。領域８ではチューブ１５が４層であることに基づいて、シールジョウ２３，２４が最初に領域８でチューブ１５にコンタクトするに至るので、領域８で最初に、しかもより高い圧力に基づいて、より大きな熱量がコンタクト面２９からチューブ１５に伝達される。この効果を補償するために、シールジョウ２３，２４がチューブ１５にコンタクトすると、一方の弁４１を介して負圧源３７が孔３３と作用結合するように切り換えられるので、孔３３を介してチューブ１５は２層の領域７で、対応するコンタクト面２９に引き寄せられる（図６）。それにより、チューブ１５の、２層の領域７でも、コンタクト面２９からチューブ１５への、良好なもしくは高められた熱伝達が保証される。

所定の時間後に、弁４１が閉弁されて、弁４２が開弁されるので、今度は孔３３が正圧源３８に接続されている。このことにより、２層の領域７は付加的に、シールジョウ２３，２４によって加えられるシール圧力の他に圧縮空気によって互いに押圧されて、それにより、領域７におけるチューブ１５の、特に密接な結合もしくは融着が可能になる。換言すれば、このことは正圧もしくは過圧によって付加的な圧力が領域７に対して生ぜしめられることを意味しており、その結果、領域７における圧力は、シールジョウ２３，２４のみによって領域８において生ぜしめられる圧力と、可能な限り同じ高さにある（図７）。

全融着プロセスもしくは横方向シーム３の形成は、両シールジョウ２３，２４が、図１に示された位置から、その下側の、破線で示された位置へと到達する間に実施される。横方向シーム３の融着もしくは形成後、両シールジョウ２３，２４はその上昇運動中に、次の横方向シーム３を形成することができるように再度離間運動を行う。

上記のシールジョウ２３，２４は、減じられた数の包装材料層が存在している領域で、負圧源もしくは正圧源に接続された孔の使用により、良好な熱伝達ならびに高められたシール圧力を提供するという発明考案から逸脱することなく、多様に変更可能であることを付言しておく。それゆえ、例えば孔３３を負圧源にのみまたは正圧源にのみ接続することも考えられる。それというのも、両手段はそれ自体で既にシール品質の改善を意味するからである。さらに、シールジョウ２３，２４における孔３３の個数または配置もその都度の適用事例に適合させることができる。

袋パックを製作するための装置の、簡単化された正面図である。図１に示した装置を用いて製作した袋パックの斜視図である。異なる数の包装材料層を明示するための、図２の平面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。本発明による個々のシールジョウの、簡単化された斜視図である。本発明による横方向シーム・シール装置の、簡単化された断面図である。シールプロセス中の第１の段階の、図５に示した横方向シーム・シール装置の部分領域の断面図である。シールプロセス中の第２の段階の、図５に示した横方向シーム・シール装置の部分領域の断面図である。

Claims

少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブ（１３）から製作されるパック（１）を製作および封緘するための装置（１０）であって、少なくとも１つの平らな包装材料ウェブ（１３）からチューブ（１５）を成形するためのチューブ成形装置（１１，１２）と、少なくとも１つの包装材料ウェブ（１３）の、互いにオーバーラップする区分の領域に長手方向シーム（４）を形成するための長手方向シーム・シール装置（２０）と、加熱可能であって互いに走行可能な２つのシールジョウ（２３，２４）を、チューブ（１５）を引き続いてのパック（１）の切り離しのために個々の、横方向シーム（３）により画定された区分に分割するために備えた横方向シーム・シール装置（２２）とが設けられている形式のものにおいて、少なくとも一方のシールジョウ（２３，２４）の、チューブ（１５）に面した側に、少なくとも１つの、少なくとも負圧源（３７）に連通可能な孔（３３）が配置されており、かつ少なくとも１つの孔（３３）が、形成したい横方向シーム（３）の横断面の、その他の領域（８）に比べて減じられた数の包装材料層を有する領域（７）に配置されていることを特徴とする、少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブから製作されるパックを製作および封緘するための装置。
少なくとも１つの孔（３３）が負圧源（３７）の他に付加的に交互に正圧源（３８）に接続可能である、請求項１記載の装置。
少なくとも１つの包装材料ウェブ（１３）から最初にチューブ（１５）を成形して、その後で、チューブ（１５）に長手方向シーム（４）と、パック（１）を互いに分断する横方向シーム（３）とを形成するが、その際に、横方向シーム（３）の形成を、加熱可能なシールジョウ（２３，２４）を備えたシール装置（２２）の対向プレスにより実施する、請求項１または２記載の装置（１０）を用いて、少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブ（１３）から製作されるパック（１）を製作および封緘するための方法において、シールジョウ（２３，２４）の対向プレス時に負圧源（３７）を介して、シールジョウ（２３，２４）の、少なくとも１つの孔（３３）内に負圧を生ぜしめ、この負圧を用いて、チューブ（１５）の、その横断面がその他の領域（８）に比べて減じられた数の包装材料層を有する領域（７）を、対応するシールジョウ（２３，２４）にコンタクトさせることを特徴とする、少なくとも１つのヒートシール可能な包装材料ウェブから製作されるパックを製作および封緘するための方法。
負圧を生ぜしめた後に引き続いて、少なくとも１つの孔（３３）内に正圧を生ぜしめる、請求項３記載の方法。