JP2022543035A - フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産 - Google Patents

フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産 Download PDF

Info

Publication number
JP2022543035A
JP2022543035A JP2022506391A JP2022506391A JP2022543035A JP 2022543035 A JP2022543035 A JP 2022543035A JP 2022506391 A JP2022506391 A JP 2022506391A JP 2022506391 A JP2022506391 A JP 2022506391A JP 2022543035 A JP2022543035 A JP 2022543035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
jaws
inductor
fitment
susceptor element
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022506391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021018915A5 (ja
Inventor
アベル・サエス・ロペス
ラウレンス・ラスト
ヨハネス・ヴィルヘルムス・ファン・タイル
ジョルディ・カナダ・コディナ
ジョルディ・ビダル・キャンプス
ファン・ロハス・セグラ
Original Assignee
ショール・イーペーエヌ・イーペー・ベー・フェー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ショール・イーペーエヌ・イーペー・ベー・フェー filed Critical ショール・イーペーエヌ・イーペー・ベー・フェー
Publication of JP2022543035A publication Critical patent/JP2022543035A/ja
Publication of JPWO2021018915A5 publication Critical patent/JPWO2021018915A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/24—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools characterised by the means for heating the tool
    • B29C65/30—Electrical means
    • B29C65/32—Induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/20—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/38—Impulse heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/74—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by welding and severing, or by joining and severing, the severing being performed in the area to be joined, next to the area to be joined, in the joint area or next to the joint area
    • B29C65/745—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by welding and severing, or by joining and severing, the severing being performed in the area to be joined, next to the area to be joined, in the joint area or next to the joint area using a single unit having both a severing tool and a welding tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841—Holding or clamping means for handling purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7858—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus characterised by the feeding movement of the parts to be joined
    • B29C65/7876—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus characterised by the feeding movement of the parts to be joined oscillating around an axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/80—Rotatable transfer means for loading or unloading purposes, i.e. turret transfer means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/004—Preventing sticking together, e.g. of some areas of the parts to be joined
    • B29C66/0042—Preventing sticking together, e.g. of some areas of the parts to be joined of the joining tool and the parts to be joined
    • B29C66/0044—Preventing sticking together, e.g. of some areas of the parts to be joined of the joining tool and the parts to be joined using a separating sheet, e.g. fixed on the joining tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/133—Fin-type joints, the parts to be joined being flexible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/349—Cooling the welding zone on the welding spot
    • B29C66/3494—Cooling the welding zone on the welding spot while keeping the welding zone under pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/431—Joining the articles to themselves
    • B29C66/4312—Joining the articles to themselves for making flat seams in tubular or hollow articles, e.g. transversal seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/5326—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially flat
    • B29C66/53261—Enclosing tubular articles between substantially flat elements
    • B29C66/53262—Enclosing spouts between the walls of bags, e.g. of medical bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/5326—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially flat
    • B29C66/53261—Enclosing tubular articles between substantially flat elements
    • B29C66/53262—Enclosing spouts between the walls of bags, e.g. of medical bags
    • B29C66/53263—Enclosing spouts between the walls of bags, e.g. of medical bags said spouts comprising wings, e.g. said spouts being of ship-like or canoe-like form to avoid leaks in the corners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/812—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/8122—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps characterised by the composition of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/81457—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a block or layer of deformable material, e.g. sponge, foam, rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B29C66/8181—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects
    • B29C66/81811—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects of the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B29C66/8187—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the electrical insulating constructional aspects
    • B29C66/81871—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the electrical insulating constructional aspects of the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B29C66/83221—Joining or pressing tools reciprocating along one axis cooperating reciprocating tools, each tool reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8351—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws
    • B29C66/83541—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws flying jaws, e.g. jaws mounted on crank mechanisms or following a hand over hand movement
    • B29C66/83543—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws flying jaws, e.g. jaws mounted on crank mechanisms or following a hand over hand movement cooperating flying jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84—Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/849—Packaging machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • B29C66/4322—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms by joining a single sheet to itself
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81411—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat
    • B29C66/81421—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave
    • B29C66/81423—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave being concave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91651—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/94—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the time
    • B29C66/949—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the time characterised by specific time values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2827/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as mould material
    • B29K2827/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as mould material containing fluorine
    • B29K2827/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2871/00—Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2881/00—Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as mould material
    • B29K2881/04—Polysulfides, e.g. PPS, i.e. polyphenylene sulfide or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2883/00—Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2909/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2803/00 - B29K2807/00, as mould material
    • B29K2909/02—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2909/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2803/00 - B29K2807/00, as mould material
    • B29K2909/02—Ceramics
    • B29K2909/04—Carbides; Nitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7128—Bags, sacks, sachets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Abstract

フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンである。マシンは、フィットメントシーリングステーションを有しており、フィットメントシーリングステーションは、第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスとを備えている。フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されている。

Description

本発明の第1の態様は、フィットメントを有する折り畳み式ポーチ(たとえば、スパウト付きの折り畳み式ポーチ)の生産に関する。
スパウト付きの折り畳み式ポーチの生産に関して、スパウトシーリングステーションを有する生産マシンを使用することが知られており、スパウトシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックスパウトをヒートシールするように構成されている。
周知の実施形態において、スパウトシーリングステーションは、第1のジョーおよび第2のジョーを備えた、ならびに、アクチュエーターデバイスを備えたシーリングデバイスを含み、アクチュエーターデバイスは、開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されている。このシーリングデバイスでは、ジョーのそれぞれは、起伏のある前方表面を有しており、起伏のある前方表面は、それぞれの壁部の縁部領域に接触するように構成されている。これらの起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部は、スパウトの取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されている。ジョーの起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をさらにそれぞれ画定している。シーリングデバイスのジョーは、ヒートシーリングに適した温度まで連続的に(たとえば、電気的に)加熱される。これは、ホットバーシーリング技法として知られている。動作時に、スパウトは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製されている対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、その取り付け部分が結合されていない縁部領域にある状態で、生産マシンのスパウトインサーターデバイスによって位置決めされる。次いで、連続的に加熱されたジョーは、クランプ位置へと移動させられる。加熱されたジョーの最大温度は、一般的に、ポーチのフィルム材料の特質によって制限される。したがって、時間、圧力、および温度は、このヒートシーリングプロセスを支配する主なパラメーターである。圧力は、一般に、適正なシーリングを実現するためにかなり重要である。
結合されていない縁部領域の中へのスパウトのこの一般的な実務のタイプのヒートシーリングの間の条件を考慮して、多数の開発が、長年にわたって行われており、連続的に加熱されたジョーのシーリングプロセスを強化し、結果として生じる接合部の品質を改善する。たとえば、特許文献1は、取り付け部分を有する成形プラスチックスパウトを開示しており、取り付け部分は、中央チューブ状部分と、平行な平面的な溶接リブとを備え、中央チューブ状部分は、製品通路のセクションの境界を定めており、平行な平面的な溶接リブは、中央チューブ状部分に対して垂直になっている垂直方向に間隔を離して配置された平面の中に延在している。垂直方向のパーティション壁部は、中央チューブ状部分から直径方向に突出しており、平面的な溶接リブに対して垂直になっている。それらの周囲において、これらの溶接リブのそれぞれは、一体成形された薄い溶接バリを提供され得、それは、加熱されたジョーによるヒートシーリングプロセスにおいて急速に溶融する。その結果は、平行な接合線に沿った取り付け部分の上へのヒートシーリングである。別の例は、特許文献2であり、そこでは、成形プラスチックスパウトの取り付け部分のヒートシーリング面は、主表面の上方に約0.1ミリメートルから0.5ミリメートルの高さを有するレリーフ構造体(たとえば、波状の畝および溝)を提供されている。
ポーチ生産の分野において、たとえば、ROPEX Industrie-Elektronik GmbH, Bietigheim-Bissingen, Germanyによって提供されるものなど、インパルスシーリングデバイスを利用することも知られている。そのようなインパルスシーリングデバイスの公知の実施形態では、ジョーのうちの少なくとも1つは、単一の細長いインパルス加熱可能な抵抗器バンドを有しており、それは、ジョーの前方表面に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆(たとえば、テフロン(登録商標)テープ)によってカバーされている。デバイスは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、アクチュエーターデバイスは、第1および第2のジョーをクランプ位置へ持っていくように構成されており、たとえば、ヒートシール可能なフィルム材料の2つの壁部がそれらの間にある状態になる。シーリングデバイスは、クランプ位置において、抵抗器バンドに電流を一時的に流すように構成されており、抵抗器バンドによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっている。この短時間の熱のインパルスは、壁部を互いにシールする。ジョーは、抵抗器バンドの励起の終了後に冷却し、それは、関連の冷却デバイスの動作によって支援される。アクチュエーターデバイスは、冷却が実現された後に、第1および第2のジョーを開位置へ移動させるように構成されている。抵抗器バンドの温度は、実用的な実施形態において、室温またはわずかに上昇した温度から、300℃またはその前後の温度へ極めて速く上昇させることが可能であり、したがって、非常に高い温度まで一般的に非常に速く上昇させることが可能であり、非常に高い温度は、非常に短い持続期間のみにわたって維持される。インパルスシーリングアプローチは、たとえば、特許文献3において議論されている。
米国特許出願公開第2007205202号明細書 米国特許出願公開第2014110433号明細書 独国特許発明第19737471号明細書
本発明の第1の態様は、フィットメントを有する折り畳み式ポーチ(たとえば、スパウト付きの折り畳み式ポーチ)の生産において用いられる改善されたインパルスシーリングを提供する手段を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、フィットメントの取り付け部分とフィルム材料との間に取得されるシールの品質を強化する手段を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、フィットメント(たとえば、スパウト)を有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンであって、前記ポーチは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された、好ましくは、無金属のヒートシール可能なフィルム材料から作製された壁部をそれぞれ有しており、生産マシンは、スパウトシーリングステーションを含み、スパウトシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックフィットメントをヒートシールするように構成されており、結合されていない縁部領域は、所定の長さおよび高さを有しており、
フィットメントシーリングステーションは、
- 第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、
- 開位置およびクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、
- 第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスと
を含み、
第1のジョーは、第1の起伏のある前方表面を有しており、第1の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第1の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第2のジョーは、第2の起伏のある前方表面を有しており、第2の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第2の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部は、フィットメントの取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されており、第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、少なくとも1つの、たとえば、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を含み、インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされており、
生産マシンは、動作時に、フィットメントが、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、その取り付け部分を備えて位置決めされるように構成されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、アクチュエーターデバイスは、第1および第2のジョーをクランプ位置へ持っていくように構成されており、縁部領域において、第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの凹面によって、フィットメントの取り付け部分に対してクランプされるようになっており、また、縁部領域において、フィットメントの両側にある第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっており、フィットメントシーリングステーションは、クランプ位置において、インパルス加熱可能な部材を一時的に励起するように構成されており、インパルス加熱可能な部材のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっており、熱のインパルスは、第1および第2の壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分にシールし、取り付け部分の両側において、第1および第2の壁部の縁部領域を互いにシールし、第1および第2のジョー、その少なくともインパルス加熱可能な部材は、その中に支援される励起の終了後に、冷却デバイスの動作によって冷却され、アクチュエーターデバイスは、インパルス加熱可能な部材が冷却された後に、第1および第2のジョーを開位置へと移動させるように構成されており、
それぞれのインパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメントであり、前記サセプターエレメントは、それぞれの起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、インダクターを含み、インダクターは、それぞれのサセプターエレメントから電気的に絶縁されており、インダクターは、細長いインダクターセクションを含み、細長いインダクターセクションは、それぞれの少なくとも1つのサセプターエレメントの後方側部において、それぞれの起伏のある前方表面に沿って延在しており、
フィットメントシーリングステーションは、高周波電流供給源を含み、高周波電流供給源は、第1および第2のジョーのそれぞれのインダクターに接続されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルにおいて、電流供給源が、高周波電流をインダクターに一時的に給送するように稼働され、それによって、インダクターによって高周波電磁場を発生させるように構成されており、高周波電磁場は、それぞれのサセプターエレメントの中に渦電流を誘導し、サセプターエレメントによって放出される熱のインパルスを発生させ、熱のインパルスは、壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分におよび互いにシールする、生産マシンを提供する。
少なくとも1つのサセプターエレメントの後方側部における、好ましくは、前記後方側部に極めて近接した、および、起伏のある前方表面に沿った、少なくとも1つの細長いインダクターセクションの延在に起因して、ジョーの前面の延在にわたる熱の発達が、魅力的な様式で(とりわけ、かなり均一な様式で)起こる。インダクターセクションの伸びは、たとえば、インダクターセクションのコイル状の形状または別のかなり不規則な形状と比較して、インダクターセクションの中の電流密度の均質性に貢献する。この均質性は、高周波場の均質性に変換され、それによって、サセプターエレメントのインパルス加熱の均質性に変換される。後者は、フィルム材料の壁部同士の間で、および、フィルム材料の壁部とフィットメントの取り付け部分との間で、縁部領域における信頼性の高い効果的なヒートシーリングに貢献する。
ヒートシーリングおよびインパルスプロセスの均質性は、クランプ位置においてジョーの最小クランピング力を有することを可能にし、それは、たとえば、従来の連続的に加熱されるジョーによるものよりもはるかに小さい。クランピング力は、壁部同士の間で、および、壁部と取り付け部分との間で、密接な表面接触を保証する役割のみを効果的に果たすことが可能である。本明細書で議論されているように、好適な実施形態は、前記接触の密接さを強化することを可能にし、たとえば、ヒートシーリングによって接合されることとなる表面同士の間の空気のポケットの存在を除外するようになっている。
フィットメントは、たとえば、ポーチからの製品(たとえば、流動性を有する製品、たとえば、流動性を有する食品製品、たとえば、飲料、ソースなど)の吐出のためのスパウトであることが可能である。フィットメントは、ネックを有することが可能であり、ネックは、クロージャー部材によって閉鎖されるかまたは閉鎖されるように構成されている。
ある実施形態において、フィットメントは、ポリマー、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、および/またはポリプロピレン(PP)、および/またはポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形されている。
好ましくは、フィットメントは、単一のタイプのポリマー(たとえば、モノマテリアル)、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば高密度ポリエチレン(HDPE)および/もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、またはポリプロピレン(PP)、またはポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形されている。
実用的に有利な実施形態において、フィットメントは、高密度ポリエチレン(HDPE)から作製されており、フィルム材料は、たとえば、食品パッケージングのために、酸素バリアとして、エチレンビニールアルコール(EVOH)の中間層を備えたポリエチレン(PE)の1つまたは複数の層(場合によっては、複数のPE層)から作製されている。単一のタイプのポリマーを備えたフィルム材料は、依然としてモノマテリアルとして特徴付けられながら、特定の量のEVOH(典型的に、最大で5重量%)を依然として含むことが可能である。この実施形態は、たとえば、リサイクル可能性の観点から好ましい。
フィットメントは、たとえば、バルブタイプフィットメント、コネクタータイプフィットメントなどであることが可能である。たとえば、フィットメントは、たとえば、キャップ(たとえば、オーバーキャップ)と組み合わせて、スリットバルブ、ビドンタイプバルブ(bidon type valve)などを含む。
誘導インパルス加熱可能な部材の提供は、起動時間(たとえば、シーリングステーションが非活性状態から動作可能になることができる時間)がかなり限られるということを提供することが可能である。連続的に加熱されたジョーを備えた公知のシーリングステーションと比較して、シーリング温度にジョーを近付けることは必要でなく、それは、公知のシーリングステーションにおいて、最大で30分を必要とする。その代わりに、本発明のアプローチにおいて、シーリングステーションのジョーは、たとえば、たとえば、異なるポーチパッケージングのために、シーリングステーションが異なるタイプのシールを作製するように修正された後に、定常状態温度に到達するためにより少ない時間(典型的に、わずか1分から2分の間)を要することが可能である。
ある実施形態において、細長いインダクターセクションは、金属から作製されており、たとえば、銅から作製されている。
実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、たとえば、銅から作製された(銅が好適である)中実断面の金属またはその他(好ましくは、高伝導性材料インダクターセクション)である。この配置は、たとえば、内部が中空のインダクターセクションと比較して、インダクターセクションの中の電流密度の過度の変動を回避することを可能にし、それによって、発生させられる場の望ましくない変動を回避することを可能にする。代替的な実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、マルチストランドLitzワイヤーである。そのような実施形態では、Litzワイヤーの加熱は、問題になる可能性があり、冷却が困難であるということが観察された。
実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、それぞれのジョーの起伏のある前方表面に沿って、その長さにわたって一定の断面を有しており、好ましくは、中実断面を有している。この設計は、インダクターセクションの中の電流密度の過度の変動(それは、そうでなければ、断面が変化する場所に起こる可能性がある)を回避し、それによって、発生させられる場の中の望ましくない変動を回避する。
実施形態において、均一な断面の細長いインダクターセクションは、ジョーの上面図で見て、ジョーの起伏のある前方表面に対応する形状を有しており、サセプターエレメントと細長いインダクターセクションとの間に均一な距離を維持している。この配置は、サセプターエレメントの中の熱の発達の均一性を強化する。
実施形態において、ジョーのインダクターは、互いに平行になっている複数の細長いインダクターセクションを含む。
実施形態において、ジョーのインダクターは、複数の細長いインダクターセクションを含み、複数の細長いインダクターセクションは、互いに平行になっており、水平方向のスリットによって、たとえば、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリットによって、互いから垂直方向に間隔を置いて配置されている。実施形態において、単に1対の細長いインダクターセクションだけが存在しており、1対の細長いインダクターセクションは、互いに平行になっており、サセプターエレメントの後方側部に近接して配置されている水平方向のスリットによって、互いから垂直方向に間隔を置いて配置されている。
実施形態において、互いの上に配置されている近隣のインダクターセクションの間の前記スリットは、0.01mmから5mmの間の高さ、より好ましくは、0.1mmから2mmの間の高さを有している。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、サセプターエレメントの後方側部に配置されている1対の平行なインダクターセクション(一方のインダクターセクションが、他方のインダクターセクションの上にある)を含み、それらは、細長いスリット(たとえば、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリット)によって、互いから間隔を置いて配置されている。実用的な実施形態において、ジョーの中に互いの上に単に1対のインダクターセクションが存在している。
平行な細長いインダクターセクション同士の間のスリットの存在は、ジョーのインダクターによって発生させられる場の望ましい集中を可能にする。ある実施形態において、サセプターエレメントは、ジョーの前方表面の図で見たときに、平行なインダクターセクションの間の水平方向のスリットの上に延在している。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、ジョーの前方表面の図で見たときに、平行な細長いインダクターセクションの間のスリットの上に延在しており、前記図において、平行なインダクターセクションのそれぞれと重なっている。好ましくは、ある実施形態において、サセプターエレメントは、インダクターセクションの高さ全体に重なっている。別の実施形態では、サセプターエレメントと平行なインダクターセクションとの間の重なりの量は限られており、たとえば、サセプターエレメントは、インダクターセクションの高さの約25%にわたって、それぞれのインダクターセクションと重なっている。サセプターエレメントの高さ(および、長さ)は、一般的に、作製されることとなるシールにしたがって選ばれる。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、1つのストリップとして具現化されており、ストリップは、平行な細長いインダクターセクション同士の間のスリットの上に延在しており、前記図において、平行なインダクターセクションのそれぞれと重なっている。
ストリップ状のサセプターエレメントがスリットの上に延在しているので、インダクターによって発生させられる場が、有利には、サセプターエレメントの中に集中させられる。
ある実施形態において、ストリップ形状のサセプターエレメントは、ストリップの高さを画定する上側縁部および下側縁部を有しており、ストリップの高さは、ストリップの後方に互いの上に配置されている、スリットを含む単一の対のインダクターセクションの高さの少なくとも50%であり、たとえば、前記高さの75%から125%の間にあり、たとえば、前記高さの約100%である。
ある実施形態において、ストリップ形状のサセプターエレメントは、ストリップの高さを画定する上側縁部および下側縁部を有しており、ジョーのインダクターは、複数の(a number of)(たとえば、複数の(multiple))インダクターセクションを含み、インダクターセクションは、サセプターエレメントの後方側部に沿ってそれぞれ延在している。本明細書において、ストリップの高さは、好ましくは、最大でも、1つまたは複数のインダクターセクションの数の高さと同じであり、好ましくは、ストリップの上側縁部および下側縁部は、1つまたは複数のインダクターセクションの高さの上方および下方に突出していない。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、サセプターエレメントの後方側部に配置されている1対の隣接する平行なインダクターセクションにおいて、電流がインダクターセクションを通って同じ方向に流れるように具現化されている。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、サセプターエレメントの後方側部に配置されている1対の隣接する平行なインダクターセクションにおいて、電流がインダクターセクションを通って反対側方向に流れるように具現化されている。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、平行な第1および第2のインダクターセクションを有するC字形状のインダクターエレメントを含み、それらは、(たとえば、ベント部分によって)直列に相互接続されており、インダクターセクションの自由端部は、電流供給源への電気的接続のための端子を有している。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、入れ子にされた複数のC字形状のインダクターエレメントを含み、それらは、(たとえば、ベント部分によって)直列に相互接続された平行な第1および第2のインダクターセクションをそれぞれ有しており、これらのインダクターセクションの自由端部は、電流供給源への電気的接続のための端子を有している。たとえば、インダクターは、入れ子にされた2つのC字形状のインダクターエレメントを有している。
ある実施形態において、第1および/または第2のジョーは、1つのC字形状のインダクターエレメントを提供されており、それは、直列に相互接続された平行な第1および第2のインダクターセクションを有しており、インダクターセクションの自由端部は、電流供給源への電気的接続のための端子を有している。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、平行な第1および第2のインダクターセクションを有するC字形状のインダクターエレメントを含み、第1および第2のインダクターセクションは、直列に相互接続されており、互いの上に配置されており、インダクターセクションは、水平方向のスリット(たとえば、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリット)によって分離されている。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、複数の(たとえば、2つだけの)細長いインダクターセクションを含み、複数の細長いインダクターセクションは、互いに平行に配置されており、サセプターエレメントの後ろで互いの上に配置されている。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、所定の高さを有しており、ジョーのインダクターは、複数のインダクターセクションを含み、複数のインダクターセクションは、互いに平行に配置されており、サセプターエレメントの後ろで互いの上に配置されている。
ある実施形態において、ジョーのインダクターは、上方から見て概してU字形状のインダクターエレメントを有しており、その第1および第2の細長いインダクターセクションのそれぞれは、その長さにわたって一定の断面(好ましくは、中実断面)を有しており、前記第1および第2のインダクターセクションのそれぞれは、上方からの前記図で見たときに、それぞれのジョーの起伏のある前方表面に対応する形状を有している。
ある実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、ジョーの前方表面に対して垂直に見たときに、1.0mmから4.0mmの間の厚さ、たとえば、1.5mmから3.0mmの間の厚さを有している。インダクターエレメントの限られた厚さは、ジョー(ジョーのインダクターを含む)の冷却を強化する。その理由は、たとえば、1つまたは複数の冷却流体のダクトが、好ましくは、少なくとも1つのインダクターエレメントの後方側部の付近に配置されているからである。
ある実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、インダクターセクションの厚さよりも大きい高さを有する長方形断面を有している。この配置は、厚さを限定することを可能にし、それは、効率的な冷却を可能にする。
それぞれのジョーは、1つまたは複数の冷却流体ダクトを提供され得、たとえば、冷却流体は、冷却液体(たとえば、水)であり、たとえば、ポンプアッセンブリを使用して、冷却流体ダクトを通過させられ、たとえば、冷却液体回路は、熱交換器を含む閉回路であり、熱交換器は、冷却液体から熱を除去するように構成されている。
ある実施形態において、または、冷却液体による冷却と組み合わせて、空気冷却が、ジョーに用いられ得る。しかし、容量に起因して、冷却液体による冷却が好適である。好ましくは、冷却液体は、たとえば、1つまたは複数の細長いインダクターセクションの直ぐ後ろにおいて、ジョーのインダクターに極めて近接して通される。好ましくは、冷却流体が、インダクターとサセプターエレメントとの間の領域の中に通されない。その理由は、それが、それらの間の距離を過度に増加させることとなり、また、場によって誘発されるインパルス加熱の有効性を損なうこととなるからである。サセプターエレメントがジョーの前方表面に非常に近接していることが望まれることを考慮すると、実際には、任意の冷却ダクトのためのスペースは前記領域の中に存在していないということが認識されることとなる。したがって、実用的な実施形態において、ジョーの冷却は、インダクターセクションの後ろに(好ましくは、インダクターセクションに極めて近接して)配置されている1つまたは複数のダクトを通る冷却流体(たとえば、液体)の制御フローを使用して行われる。
ある実施形態において、少なくとも1つの冷却流体ダクトは、サセプターエレメントの後方側部に沿って延在する少なくとも1つのインダクターセクションに沿って延在している。
インパルスシーリングサイクル全体の間に、したがって、また、一般的に冷却によって損なわれないほど速く起こる熱インパルスの生成の間に、ジョーの冷却がアクティブになるように、マシンが構成されているということが好適である。別の構成では、冷却は、熱インパルスの瞬間の周りで中断または低減され得る。
ジョーの冷却デバイスは、好適には、ジョーが開けられる前に、ヒートシールされた縁部領域の冷却を引き起こすように構成され得、たとえば、フィルム材料およびフィットメントは、開ける前に、60℃未満に、たとえば、40℃未満に冷却される。
ジョーの冷却は、好適には、ジョーが開けられる前に、ヒートシールされる縁部領域の冷却を引き起こすように構成され得、たとえば、フィルム材料およびフィットメントは、接合に関与するポリマー材料の結晶化温度を下回って冷却される。
冷却の利益は、ジョーからの解放の前に、ポーチのシールされたフィットメント固定領域が、そのような冷却がないときよりも大きい強度およびリジッド性を獲得することとなるということである。これは、たとえば、マシンの生産速度の増加を可能にすることができ、たとえば、マシンを通したポーチまたは相互接続されたポーチのストリングの輸送を考慮しても、より高い力が、ポーチの壁部に働かされ得る。たとえば、フィットメントシールのエリアにおいて、ポーチの過度の引き伸ばしが、本明細書で開示されている本発明の使用によって、かなりの程度まで防止可能である。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、金属材料、たとえば、金属または金属合金から作製されており、たとえば、薄い金属ストリップから作製されている。
たとえば、サセプターエレメントは、アルミニウム、ニッケル、銀、ステンレス鋼、モリブデン、および/もしくはニッケル-クロムから作製されているか、または、それを含む。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、対向する前方および後方の主要面を有するストリップとして具現化されており、対向する前方および後方の主要面は、それらの間にストリップの厚さを画定している。ある実施形態において、サセプターエレメントストリップの厚さは、ストリップの延在にわたって一定である。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、平面的なストリップとして具現化されており、最も好ましくは、単一の平面的なストリップサセプターエレメントを有するジョーとして具現化されている。平面的なストリップとしてのこの配置は、平面的なシーリング面および好ましくは滑らかなシーリング面を備えた取り付け部分を有するプラスチックフィットメントのハンドリングに、とりわけ好適である。本明細書において、好ましくは、サセプターエレメントの平面は、フィットメントの取り付け部分のシーリング面の平面に平行になっている。シーリング面の好適な滑らかさ(したがって、レリーフが存在しないこと(レリーフは、フィルム材料の壁部をシーリング面から局所的に離して保持し、壁部とシーリング面との間に空気ポケットを生成させる))は、ジョーから接合部が作製されるゾーンへの熱インパルスの非常に効果的な伝達を引き起こす。実際には、取り付け部分のシーリング面に向けてサセプターが熱を放出するエリアの全体を通して、接合部が実現されるということが観察され得る。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、常磁性材料、反磁性材料、または強磁性材料を含む。そのような磁性材料は、電磁場によって実現され得、インパルスシーリング技法における上述の急速加熱を引き起こす渦電流を実現するようになっている。
ある実施形態において、サセプターエレメントは、ストリップであり、たとえば、金属のストリップであり、たとえば、アルミニウムのストリップであり、ストリップの高さは、3ミリメートルから10ミリメートルの間にあり、たとえば、4ミリメートルから8ミリメートルの間にある。たとえば、好適には、ストリップは、その長さにわたって一定の高さを有している。
好ましくは、サセプターエレメントストリップは、その延在にわたってアパーチャーを欠如している。
ある実施形態において、ジョーは、(たとえば、金属の)ストリップとして具現化されている単一の連続的なサセプターエレメントを提供されている。
ある実施形態において、サセプターエレメント(たとえば、ストリップとして具現化されている)は、0.01mmから5mmの間の厚さ、好ましくは、0.05mmから2mmの間の厚さ、より好ましくは、0.08mmから0.8mmの間の厚さ、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有している。一般的に、熱インパルスの終了の後に、ジョー(インダクターおよびサセプターを含む)を急速に冷却したいという要望を考慮して、サセプターエレメントの最小厚さを有することが望ましいと考えられる。サセプターの薄い設計は、この要望に貢献する。導入部分において述べられたインパルスシーリングデバイスとは対照的に、電流供給源からの電流は、サセプターを通過させられず、したがって、断面は、そのような電流フローに対処するように設計される必要がないということが留意される。
ある実施形態において、ジョーは、3mmから10mmの間の、たとえば、4mmから8mmの間のストリップの高さ、および、0.08mmから0.8mmの間の、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有する、たとえば金属のストリップとして具現化されている単一の連続的なサセプターエレメントを提供されている。たとえば、ストリップは、アルミニウム材料から作製されている。
実施形態において、インダクターに供給される交流電流の周波数は、100kHzから1MHzの間にあり、たとえば、250KHzから750KHzの間にある。
実施形態において、インダクターに供給される電流の大きさは、20Aから600Aの間にある。
実施形態において、電流は、40Vから500Vの間の大きさを有する電圧で、インダクターに供給される。
ある実施形態において、インダクターによって発生させられる高周波電磁場が、主に、いわゆる表皮効果に起因して、サセプターエレメントの前方表皮層の中の熱の非常に急速な発達を引き起こすように、ジョーが具現化されている。表皮効果は、電流密度が、導体の表面の近くで最大になり、導体の深さが深くなるにつれて指数関数的に減少するように、交流電流が導体の中で分配される傾向である。高い周波数において、表皮深さは、より小さくなる。この深さは、場の周波数が350KHzである場合に、たとえば、アルミニウムサセプターエレメントに関して、0.15mmであることが可能である。サセプターエレメントの厚さは、この表皮深さよりも大きいと想定されるが、本明細書で述べられた理由のために、大き過ぎないと想定される。
1つまたは複数の側部ガセットを備えたポーチのケースでは、フィットメントが装着されることとなる縁部領域は、いわゆる三重点を含むことが可能である。そのような状況では、サセプターエレメントの後ろに弾性裏当て層を提供し、それによって、ジョー前面がフィルム材料壁部の数の局所的な変動を収容することを可能にすることが有利である可能性がある。ポーチ生産の技術分野で知られているように、三重点は、その点の一方の側において、接合されることとなる2つの壁部が存在しており、三重点の他方の側において、接合されることとなる2対の2つの壁部セグメント(したがって、合計で4つの壁部の厚さ)が存在している場所である。たとえば、ある実施形態において、シリコーンゴム層またはテフロン(登録商標)層が、サセプターエレメントの後ろに提供されている。たとえば、弾性層は、0.3ミリメートルから2.0ミリメートルの間の厚さ、好ましくは、0.4mmから0.7mmの間の厚さを有している。本明細書において、薄いサセプターエレメントは、壁部の数の局所的な変動を収容するように屈曲することができるということが理解される。
弾性裏当て層の提供は行われないことが好ましく、したがって、本当に必要とされない限り、弾性裏当てがないことが好ましい。これは、冷却デバイスの冷却作用を妨げる可能性のあるそのような追加的な層によって提供される断熱効果を考慮してのことである。また、追加的な層は、望ましくない様式で、インダクターセクションとサセプターエレメントとの間の間隔を増加させる可能性がある。
ある実施形態において、サセプターエレメントの後面とおよび近隣のインダクターセクションとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.05mm、または0.1mmにあり、最大で3.0mm、または2.0mm、または1.0mmにある。この間隔の最小値は、主に、一方ではインダクターセクションと他方ではサセプターエレメントとの間の効果的な電気的絶縁を可能にするように想定されている。実施形態において、この間隔は、電気絶縁材料のみによって充填されているということが想定される。この間隔の最大値は、主に、サセプターエレメントの後面に極めて近接してインダクターセクションを有することが想定されており、最大で1.0mmが好適である。実用的な実施形態において、この間隔は、0.05mmであることが可能である。したがって、この間隔は、実用的な実施形態において、サセプターエレメント自身の厚さよりも小さくなっていることが可能である。
好ましくは、サセプターエレメントの後面と近隣のインダクターセクションとの間の間隔全体は、電気絶縁材料によって充填されている。
ある実施形態において、サセプターエレメントの後面と近隣のインダクターセクションとの間の間隔は、電気絶縁材料(たとえば、テープ)の1つまたは複数の層によって充填されており、たとえば、少なくともカプトンテープの層およびテフロン(登録商標)テープの層、たとえば、それぞれカプトンテープの1つだけの層およびテフロン(登録商標)テープの1つだけの層によって充填されている。
ある実施形態において、サセプターエレメントの後面と近隣のインダクターセクションとの間の電気的絶縁は、最小で0.025mm、または0.050mm、または0.1mm、および、最大でせいぜい3.0mm、または2.0mmの厚さを有している。
ある実施形態において、ジョーの前面における固着防止層は、テフロン(登録商標)テープの層として具現化されている。別の実施形態では、固着防止層は、ガラスなどを含むことが可能である。
ある実施形態において、サセプターエレメントの前方面は、たとえば、0.01mmから0.05mmの間の厚さ、たとえば、約0.025mmの厚さを有する、電気絶縁材料(たとえば、テープ、たとえば、カプトンテープ)の層によってカバーされている。
ある実施形態において、ジョーの前方表面とサセプターエレメントとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.050mmにあり、最大で2.0mm、または1.0mm、または0.5mmにある。本明細書において、最小間隔は、固着防止層の存在によって支配され得る。固着防止層は、ジョーの上に、たとえば、サセプターエレメントの上にコーティングされ得る(たとえば、ガラスまたはテフロン(登録商標)コーティング)。
ある実施形態において、ジョーの前方表面とサセプターエレメントとの間の間隔は、電気絶縁テープの複数の層によって充填されており、たとえば、ジョーの前方表面を形成する固着防止層としての少なくともカプトンテープの層およびテフロン(登録商標)テープの層、たとえば、それぞれカプトンテープの1つだけの層およびテフロン(登録商標)テープの1つだけの層によって充填されている。
ある実施形態において、ジョーの起伏のある前方表面は、少なくともその凹んだ部分の中で、フィルム材料の壁部との接触の領域において滑らかになっており、したがって、フィルム材料を前方表面から局所的に離して維持することとなる任意のレリーフを欠如しており、したがって、たとえば、1つまたは複数のリブ、ボスなどを欠如している。この配置は、フィットメント取り付け部分のシーリング面の滑らかな設計と併せて好適である。好ましくは、ジョーの前方表面の滑らかな接触の領域は、少なくとも前方表面の凹んだ部分の中で、フィルム材料の壁部に接合されることとなるフィットメントの取り付け部分のシーリング表面に対して平行になるように設計されている。
ある実施形態において、ジョーは、たとえば、所定の長さを有するように構成されており、結合されていない縁部領域全体が、ジョーの動作によって1つのサイクルにおいてシールされるようになっており、フィットメントが、たとえば、マシンのフィットメントインサーターによって、結合されていない縁部領域の中に挿入される。したがって、フィットメントが、縁部領域の中に固定されるとともに、縁部領域の全体が、シールされて閉鎖される。これは、前記縁部領域に沿った追加的なシーリング作用の必要性を回避する。別の実施形態では、フィットメントが位置付けされている部分のみが、サイクルにおいてシールされ、別の部分は、開いたままになっている。たとえば、これは、前記開いた部分を介したポーチの充填を可能にする。次いで、この開いた部分は、後に、別のシーリングステップにおいて(たとえば、本明細書で開示されているようなインパルスシーリングにも基づいて)閉鎖される。
ある実施形態において、それぞれのジョーの凹面部分は、湾曲した中央面部分から構成されており、湾曲した中央面部分は、その両側において直線的な面部分によって隣接されている。別の実施形態では、凹面部分は、その延在全体にわたって曲線的である。
それぞれのジョーの凹面部分が、湾曲した中央面部分から構成されており、湾曲した中央面部分が、その両側において直線的な面部分によって隣接されている実施形態は、同様の設計の取り付け部分を有するフィットメントと併せて好適であり、したがって、取り付け部分のシーリング面は、湾曲した(外向きに凸形の)中央シーリング面部分から構成されており、中央シーリング面部分は、その両側において直線的なシーリング面部分によって隣接されている。取り付け部分のそのような設計は、たとえば、WO03/031280の図3および図4に示されている。真っ直ぐな部分の存在は、たとえば、真っ直ぐでない部分と比較して、それらの領域に接合部を実現するために生成され得る熱インパルスの均質性の観点から有利である。
本明細書で議論されているようなフィットメントのためのインパルスシーリング技法は、有利には、薄いシーリング壁部を有する取り付け部分を備えたフィットメントに適用可能であり、たとえば、シーリング壁部は、フィットメント本体部の横断方向の壁部に依存している。シーリング壁部は、実用的な実施形態において、2mm未満の厚さを有することが可能である。
好ましくは、シーリング壁部は、それらのシーリング面の上で滑らかになっており、したがって、接合部の所望の領域においてフィルム材料をシーリング壁部から局所的に離して維持する任意のレリーフを欠如している。
実施形態において、一方または両方のジョーは、たとえば、プラスチック材料またはセラミック材料(たとえば、耐熱性材料)の(たとえば、PEEKの)主本体部を有しており、サセプターエレメントおよび/またはインダクターが主本体部の上に装着されている。プラスチック材料またはセラミック材料は、インダクターによって発生させられる場を損なわないように選択され、少なくとも、望ましくない様式で損なわないように選択される。窒化ホウ素および/または窒化アルミニウム、ポリフェニレンスルファイド、加硫シリコーン材料が、同様に、主本体部に関して考えられ得る。とりわけ、窒化ホウ素は、良好な熱伝導率を提供し、それによって、サセプターエレメントおよびインダクターから冷却デバイスに向けての(たとえば、ジョーを通して循環される冷却流体に向けての)良好な熱の伝導率を可能にする。
主本体部は、望まれる場合には、3D印刷され得る。
たとえば、1つまたは複数の冷却ダクトは、主本体部の中に提供されている(たとえば、機械加工されている)。
たとえば、1つまたは複数の冷却ダクトは、1つまたは複数のインダクターセクションに概して平行に延在しており、たとえば、それぞれのインダクターセクションの後ろに1つのダクトが延在している。
たとえば、一方または両方のジョーは、(たとえば、プラスチック材料またはセラミック材料の)主本体部を有しており、主本体部は、主本体部前方側部を有しており、1つまたは複数の溝部が、主本体部前方側部の中へ作製されており、1つまたは複数のインダクターセクションが、1つまたは複数の溝部の中に配置されている。実施形態において、サセプターエレメントは、1つまたは複数のインダクターセクションに関して本明細書で議論されているように、主本体部前方側部の上に配置されている。本明細書において、(たとえば、カプトンおよび/またはテフロン(登録商標)の)電気絶縁材料の1つまたは複数の層は、インダクターセクションとサセプターエレメントとの間に配置されている。電気絶縁材料の1つまたは複数のさらなる層、および、外側固着防止被覆が、サセプターエレメントの上に装着され、ジョーの前方表面を形成している。
実施形態において、シーリングデバイスは、サセプターエレメントの上で測定される少なくとも150℃と最大でも200℃、300℃、400℃、または500℃のいずれかとの間の、サセプターエレメントによる熱インパルスを提供するように構成されている。熱インパルスの持続期間が非常に短いことが多いこと、および、温度が非常に動的に変化することに起因して、この温度を直接的に測定することは、複雑な/高価な温度測定機器を必要とするということが留意される。入力された電気エネルギーおよび熱の流れ/損失の分析に基づいて、実現される温度が近似され得る。
ある実施形態において、熱インパルス持続期間は、10ミリ秒から1000ミリ秒の間、たとえば、20ミリ秒から500ミリ秒の間、たとえば、75ミリ秒から400ミリ秒の間にある。
ある実施形態において、サイクルは、熱インパルスに直ぐに続いて、クランプ冷却局面を含み、クランプ冷却局面の間に、ジョーは、クランプ位置に維持されており、クランプ冷却局面は、200ミリ秒から800ミリ秒の間の、たとえば、300ミリ秒から600ミリ秒の間の持続期間を有することが可能である。実用的な実施形態において、クランプ冷却局面は、熱インパルスよりも長くなる可能性がある。その理由は、冷却がプラスチック材料の断熱特性によって遅くなるからである。
インパルス加熱の間に到達される温度の制御は、インダクターへの電力の供給をモニタリングおよび制御することに基づいて、ならびに/または、それぞれのジョーに沿って循環される冷却流体(たとえば、水)の温度および/または流量をモニタリングおよび制御することによって行われ得るということが留意される。
ある実施形態において、シーリングデバイス(たとえば、その制御ユニット)は、実際のインパルスヒートシーリングが実施される前に、サセプターエレメントの予熱を実現するように構成されている。たとえば、サセプターエレメントは、サセプターエレメントのより高い温度において熱インパルスが実施される前に、摂氏50度から摂氏120度の間の予熱温度、たとえば、摂氏60度から80度の間の予熱温度まで予熱される。予熱は、予熱温度において行われ得、予熱温度は、好ましくは、フィルム材料が著しく影響を受けることを防止するように十分に低い。同時に、予熱は、熱インパルスの前のサセプターの温度と熱インパルスの間のサセプターの所望の温度との間の温度の差を低減させる。低減された温度差は、熱インパルスの間にピーク温度がより少ない時間で到達され得るということ、および、高周波電磁場がより短い時間の期間にわたって提供されることしか必要としないということを提供する。そうであるので、ヒートシーリングのために必要とされる時間は低減され、生産率の向上を結果として生じさせることが可能である。そのうえ、より短い熱インパルス時間は、フィルム材料に損傷を与えるリスクを回避する役割を果たすことが可能である。
さらなる実施形態において、シーリングデバイス(たとえば、その制御ユニット)は、ジョーがクランプ位置に持っていかれる前に、サセプターエレメントの予熱を制御するように構成されている。
ある実施形態において、フィットメント(たとえば、その取り付け部分)は、インパルスシーリングの前に予熱される。たとえば、取り付け部分は、赤外線ヒーターに露出される。しかし、シールされることとなるフィットメントの余熱を回避することが好適である。その理由は、これが、フィットメントの安定性を損なう可能性があり、および/または、熱インパルスの後に長期の冷却を必要とし、それによって、プロセスを遅らせる可能性があるからである。
ある実施形態において、生産マシンは、少なくとも1つの温度センサーを含み、少なくとも1つの温度センサーは、ジョーの実際の温度、たとえば、ジョーの前方表面の実際の温度、たとえば、ジョーのサセプターエレメントの(または、その近くの)実際の温度、たとえば、主本体部の実際の温度をセンシングするように構成されている、その温度センサーは、電流供給源の制御ユニットにリンク接続されている。本明細書において、制御ユニット(たとえば、コンピューター化されている)は、温度センサーの出力に基づいてインダクターに給送される電流を調節するように構成されている。たとえば、電流供給源は、ジョーの予熱および/またはインパルス加熱に関して調節される。代替的にまたは追加的に、制御ユニット(たとえば、コンピューター化されている)は、温度センサーの出力に基づいて、それぞれのジョーに沿って循環される冷却流体の温度および/または流量を調節するように構成されている。たとえば、冷却デバイスは、ジョーの予熱および/またはインパルス加熱に関して調節される。
制御は、フィードバックタイプ制御メカニズムを介して行われ得、第1のシーリングサイクルの間の測定値が、電流供給源および/または冷却デバイスを制御するための基礎を形成するようになっており、後続のシーリングサイクルのためのインパルス加熱および/または冷却に影響を与えるようになっている。
ある実施形態において、制御ユニットは、生産されるポーチに関する1つまたは複数のシーリングパラメーター(たとえば、電流供給源および/または冷却デバイスの1つまたは複数の実際の設定など)を、ポーチの生産の間に記録するように構成され得、どのシール(たとえば、どのポーチ)がどの特定の設定で作製されたかということを後で検索することができるようになっている。これは、作製されているポーチの中のシールの品質のモニタリングに貢献することが可能である。
ある実施形態において、温度センサーは、熱インパルス局面自体とは異なるサイクルの局面において、ジョーのうちの少なくとも1つの温度を測定するように構成および使用される。たとえば、ジョーがその開位置にあるときに、温度が測定される。たとえば、温度センサーは、非接触温度センサーであり、たとえば、ジョーの前方表面に向けられている。
ある実施形態において、1つまたは複数のサイクルの間に実施される温度測定は、1つまたは複数の後続のインパルスシーリングサイクルの実施のための電流供給源を調節するために使用される。
生産マシンは、主に、無金属のフィルム材料からのポーチの生産について想定されている。たとえば、第1の壁部の(または、両方の壁部の)フィルム材料は、多層材料であり、ここでは、全く同じプラスチックであるが異なる特性を有するものが、すべての層の中に見出される。別の実施形態では、壁部は、単層壁部である。金属層がないことは、より効果的なリサイクルを可能にする。
ある実施形態において、フィルム材料(好ましくは、無金属のフィルム材料)は、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、および/またはポリプロピレン(PP)、および/またはポリエチレンテレフタレート(PET)をそれぞれ含むかまたはそれらから構成される1つまたは複数の層を含む。それによって、フィルム材料は、これらのポリマーのうちの2つ以上の混合物、1つもしくは複数のポリマーからそれぞれ構成される1つもしくは複数の層を備えたラミネート、または、これらのポリマーのうちの単一のものを備えた単一の層を含むことが可能である。これらのポリマーは、たとえば、機械的な強度および/またはシーリング容量の観点から、異なる特性を有することが可能であり、それらは、すべて、ポーチにとって適切な材料を取得するために使用され得る。
ある実施形態において、フィルム材料は、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、またはポリエチレンテレフタレート(PET)から完全に作製されている。この実施形態によれば、フィルム材料は、単一タイプのポリマー(たとえば、モノマテリアル)から構成されており、それは、随意的に、フィルム材料が単一のポリマー層から構成されることを可能にすることができる。単一のポリマーのみの使用は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、それがもはやさまざまなポリマーを分離することを要求されなくてもよいからである。その理由は、ポーチ壁部が単一のポリマーのみを含むからである。また、金属層は存在していない。
ある実施形態において、フィルム材料は、たとえば、フィルムの中の金属層の代わりとして(それは、好ましくは存在していない)、たとえば、食品パッケージングのために、酸素バリアとして、エチレンビニールアルコール(EVOH)の層を含む。上記に定義されているような単一タイプのポリマーを備えたフィルム材料は、依然としてモノマテリアルとして特徴付けられながら、特定の量のEVOH(典型的に、最大で5重量%)を依然として含むことが可能である。
ある実施形態において、フィルム材料は印刷されており、たとえば、サセプターおよびインダクターを有するシーリングステーションのジョーによって接触される側に、表面印刷が提供されている。インパルスシーリングは、連続的に加熱されたシールジョーの使用とは対照的に、表面印刷の品質を損なわない。ある実施形態において、フィルム材料は、たとえば、本明細書で開示されているようなシーリングの直前に、フィルム材料のインライン表面印刷を受ける。
ある実施形態において、フィットメントは、ポーチの壁部と同じポリマー、または、かなり類似したポリマーから成形され、リサイクルを強化する。
ある実施形態において、フィットメントは、ポリマー、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、および/またはポリプロピレン(PP)、および/またはポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形される。それによって、フィットメント材料は、これらのポリマーの単一のもの、または、これらのポリマーのうちの2つ以上の混合物/ブレンドから成形され得る。これらのポリマーは、たとえば、機械的な強度および/またはシーリング能力(それらは、すべて、フィットメントにとって適切な材料を取得するために使用され得る)の観点から、異なる特性を有することが可能である。
ある実施形態において、フィットメントは、単一のタイプのポリマー(たとえば、モノマテリアル)、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、または、ポリプロピレン(PP)、または、ポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形される。単一のポリマーのみの使用は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントが単一のポリマーのみを含むので、それがもはやさまざまなポリマーを分離することを必要とされない可能性があるからである。
さらなる実施形態において、フィットメントは、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)または低密度ポリエチレン(LDPE)などから成形される。典型的に、高密度ポリエチレン(HDPE)は、低密度ポリエチレン(LDPE)よりも強度が高くおよび/または安定している可能性があるが、よりリジッドである可能性もある。連続的に加熱されたジョーを備えた先行技術シーリングステーションにおいて、高密度ポリエチレン(HDPE)から作製されたフィットメントを、ポリエチレン(PE)のみから作製された(たとえば、フィルムの中に金属層がない)ポーチ壁部にヒートシールすることは、ポーチ作製にとって非実用的であると考えられていた。その理由は、先行技術アプローチにおいて必要とされる比較的に高い温度および大きいクランピング力の結果として、リジッドのHDPEフィットメントが、シーリングの間にポーチ壁部を損傷させるように見えたからである。現在の誘導ベースのインパルスシーリングによって、熱インパルスの温度ピークは、非常に短い時間しか存在せず、クランピング力は、非常に低い可能性があり、それによって、モノマテリアルポーチ壁部を損傷させることなく、高密度ポリエチレン(HDPE)から作製されたフィットメントのシーリングを可能にする。
さらなる実施形態において、フィットメントは、ポリエチレン(PE)から、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)または低密度ポリエチレン(LDPE)から成形され、フィルム材料は、ポリエチレン(PE)から、好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)から完全に作製されている。単一のポリマー(たとえば、ポリエチレン(PE))のみの使用、および、金属層の欠如は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントおよびポーチが両方とも同じポリマー(たとえば、ポリエチレン(PE))から構成されているので、それがもはやさまざまなポリマーを分離すること、または、ポーチ壁部からフィットメントを分離することを必要とされない可能性があるからである。
代替的な実施形態において、フィットメントは、ポリプロピレン(PP)から成形され、フィルム材料は、ポリプロピレン(PP)から完全に作製されている。単一のポリマー(たとえば、ポリプロピレン(PP))のみの使用、および、金属層の欠如は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントおよびポーチが両方とも同じポリマー(たとえば、ポリプロピレン(PP))から構成されているので、それがもはやさまざまなポリマーを分離すること、または、ポーチ壁部からフィットメントを分離することを必要とされない可能性があるからである。
ある実施形態において、生産マシンは、搬送メカニズムを備えて具現化されており、搬送メカニズムは、個々のポーチまたは相互接続されたポーチのストリングを搬送の経路に沿って搬送するように構成されており、本明細書で議論されているようなシーリングステーションは、前記搬送の経路に沿って配置されている。ある実施形態において、搬送メカニズムは、間欠運動パターンで(したがって、段階的に)搬送するように構成および稼働される。多くの場合、いわゆるウォーキングビーム搬送メカニズムが、段階的な搬送のために用いられる。次いで、シーリング作用が、レスト時において、ポーチによって実施され、実用的な実施形態において、シーリングステーションは、少なくとも搬送の方向に関して、マシンの中に静止して装着されている。
ある実施形態において、搬送メカニズムは、停止および始動することなく、連続的な運動で、搬送の経路に沿って、個々のポーチまたは相互接続されたポーチのストリングを搬送するように構成および稼働されている。本明細書において、シーリングステーションは、運動デバイスを含み、運動デバイスは、インパルスシーリングサイクルの間に、ポーチまたはポーチのストリングを連続的に移動させることと同期して、1対のジョーを移動させることを可能にするということが想定される。このアプローチの利点は、ポーチの望ましくない変形が回避されるということである(それは、そうでなければ、急速な停止および始動から結果として生じることとなる)。たとえば、シーリングステーションは、エンドレス運動デバイスを含み、1つまたは複数の(好ましくは、複数の)シーリングデバイスは、エンドレス経路に沿って移動させられ、エンドレス経路は、搬送の経路に沿ってその一部にわたって延在している。
連続的な運動デバイスにおいて、ジョーの中の1つまたは複数の冷却ダクトを通る冷却剤の連続的な循環が確立され得るように、冷却デバイスが具現化されることが好適である。これは、1つまたは複数のロータリーカップリングの使用を伴うことが可能であり、たとえば、1つまたは複数のホースをジョーに接続し、1つまたは複数のロータリーカップリングを介して、静止して装着されたポンピングおよび熱交換器システムに接続する。
ある実施形態において、マシンは、
- ヒートシール可能なフィルム材料の1つまたは複数のロールを受け入れるように適合されているロールハンドリングステーションと、
- ロールハンドリングステーションによってディスペンスされるフィルム材料を一連のポーチ(たとえば、個別のポーチ、または、依然として相互接続されたポーチのストリング)へと形成するように適合および稼働される1つまたは複数のポーチ形成ステーションであって、それぞれのポーチは、ポーチの2つの対向する壁部の間に、少なくとも1つの結合されていない縁部領域を有しており、たとえば、ポーチ形成ステーションは、折り畳みステーションとして具現化されており、たとえば、単一のロールからディスペンスされるフィルム材料を折り畳み、底部ガセットを備えた形状にし、たとえば、ポーチ形成ステーションは、切断ステーションとして具現化されており、たとえば、1つまたは複数の切断を行い、ポーチを(たとえば、部分的に)形状決めおよび/または分離する、ポーチ形成ステーションと、
- 結合されていない縁部領域の中にフィットメントの取り付け部分を挿入するように適合されているフィットメント挿入デバイスと、
- 本明細書で議論されているようなフィットメントシーリングステーションと、
- 前記成形されたポーチを、たとえば、別個に、または、依然として相互接続されたポーチのストリングとして、フィットメント挿入デバイスおよびフィットメントシーリングデバイスに(それらのデバイスは、同じステーションにおいて1か所に位置付けされ得る)給送するように適合および稼働される給送メカニズムと、
- プラスチックフィットメントをフィットメント挿入デバイスに給送するように適合および稼働されるフィットメントフィーダーと
のうちの1つまたは複数を含む。
実施形態において、マシンは、たとえば、ポーチの側部および/または底部に、1つまたは複数のガセットを有するポーチの生産のために構成されており、たとえば、フィットメントは、ポーチの上部において壁部同士の間にヒートシールされた状態になっている。
実施形態において、マシンは、充填ステーションを含み、充填ステーションは、製品をポーチの中へ充填するように構成されている。
ある実施形態において、充填ステーションは、本明細書で議論されているように、フィットメントをポーチにシールする前に、製品をポーチの中へ充填するように構成されている。次いで、充填は、たとえば、結合されていない縁部領域を介して実施され得、フィットメントが、本明細書で議論されているような様式で、後の段階において、結合されていない縁部領域の中へシールされる。
ある実施形態において、上述のステーションにおいてインパルスシーリングサイクルを実施した後に、生産マシンの上でのポーチの充填が行われる。たとえば、充填は、たとえば、無菌の充填デバイスの中で、フィットメントを介して行われ、随意的に、閉鎖ステップがそれに続き、閉鎖ステップでは、たとえば、キャッピングデバイスを提供されたキャッピングステーションの中で、フィットメントが閉鎖され、キャッピングデバイスは、フィットメントの上にキャップを置くように構成および稼働されている。
ある実施形態において、スパウトインサーターデバイスに供給される既製のスパウトは、スパウトと、前記スパウトを閉鎖するクロージャー部材とを含む、既製のフィットメントクロージャーアッセンブリの一部であり、スパウトを固定して縁部領域を閉鎖するインパルスシーリングステップを実施した後に、および、すべての結合されていない領域の任意の追加的なシーリングの後に、密閉されたポーチが取得されるようになっている。ある実施形態において、このポーチは、次いで、空になっている。たとえば、密閉された依然として空のポーチは、次いで、遠隔の充填デバイスへ移送され、充填デバイスにおいて、製品が、たとえば、無菌の充填デバイスの中で、スパウトを介してポーチの中へ充填され、充填デバイスは、クロージャー部材を除去するかまたは開け、製品をポーチの中へ充填し、閉鎖ステップがそれに続き、そこでは、たとえば、クロージャー部材をその閉位置へ移動させることによって、たとえば、クロージャー部材をスパウトの上に再び設置して戻すことによって、または、除去されたクロージャー部材を別のクロージャー部材によって交換することによって、たとえば、キャップをスパウトの上に置くように構成および稼働されるキャッピングデバイスを提供されたキャッピングステーションの中で、スパウトが閉鎖される。
ある実施形態において、マシンは、フィルム材料滅菌ステーションを含み、フィルム材料滅菌ステーションは、1つまたは複数のロールからディスペンスされるフィルム材料を滅菌プロセスにさらすように構成されている。ある実施形態において、マシンは、滅菌したまたは無菌のチャンバーを提供されており、滅菌したまたは無菌のチャンバーは、前記フィルム材料滅菌ステーションからフィットメントシーリングステーション(好ましくは、また、通過する任意のさらなるシーリングステーション)まで(および、それを含む)前方へ延在しており、密閉されたポーチの形成が、前記滅菌したまたは無菌のチャンバーの中で実施されるようになっている。
ある実施形態において、充填ステーションは、前記滅菌したまたは無菌のチャンバーの中に(または、それに沿って)配置されており、ポーチの生産およびポーチの充填の両方、ならびに、好ましくは、また、(たとえば、スパウト(場合によっては、すでに閉鎖されているか、または、場合によっては、後のキャッピング作用によって閉鎖される)の提供による)ポーチの気密シーリングが、1つの滅菌したまたは無菌のチャンバーの中で行われるようになっている。
ある実施形態において、生産マシンは、ポーチを生産するために他の領域の中のフィルム材料の壁部をシールするために、1つまたは複数の追加的なシーリングデバイスを含む。これは、一般的に当技術分野において知られている。たとえば、サイドシーリングデバイスが提供されており、それは、水平方向のフォームフィルシールマシンにおいて、ポーチのサイドシールまたは垂直方向のシール(たとえば、ポーチの反対側の垂直方向の側部に沿ったサイドシール)を確立するように構成されている。たとえば、底部シーリングデバイスが提供されており、それは、たとえば、ポーチの底部シールを確立するように構成されている。
ある実施形態において、生産マシンのすべてのシーリングデバイス(本明細書で議論されているようなフィットメントシーリングデバイスを含む)は、生産マシンの全く同じステーションに位置付けされている。たとえば、シーリングデバイスは、さまざまなシーリングステップの全体の間に、フィルム材料がシーリングデバイスに対して移動させられることなく、さまざまなシールを連続して提供するように作用する。ある実施形態において、すべての前記シーリングデバイスは、生産マシンの1つの滅菌したまたは無菌のチャンバーの中に配置されている。
また、本発明の第1の態様は、フィットメント(たとえば、スパウト)を有する折り畳み式ポーチの生産のための方法であって、本明細書で説明されているような生産マシンが使用される、方法に関する。
また、本発明の第1の態様は、本明細書で説明されているような折り畳み式ポーチの生産において使用するためのフィットメントシーリングステーションに関する。
また、本発明の第1の態様は、本明細書で説明されているような折り畳み式ポーチの生産において使用するためのインパルスシーリングデバイスに関する。
本発明の第2の態様は、フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンであって、前記ポーチは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された、好ましくは、無金属のヒートシール可能なフィルム材料から作製された壁部をそれぞれ有しており、生産マシンは、フィットメントシーリングステーションを含み、フィットメントシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックフィットメントをヒートシールするように構成されており、結合されていない縁部領域は、所定の長さおよび高さを有しており、
フィットメントシーリングステーションは、
- 第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、
- 開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、
- 第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスと
を含み、
第1のジョーは、第1の起伏のある前方表面を有しており、第1の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第1の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第2のジョーは、第2の起伏のある前方表面を有しており、第2の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第2の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部は、フィットメントの取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されており、第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、少なくとも1つの、たとえば、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を含み、インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされており、
生産マシンは、動作時に、フィットメントが、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、その取り付け部分を備えて位置決めされるように構成されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、アクチュエーターデバイスは、第1および第2のジョーをクランプ位置へ持っていくように構成されており、縁部領域において、第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの凹面によって、フィットメントの取り付け部分に対してクランプされるようになっており、また、縁部領域において、フィットメントの両側にある第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっており、フィットメントシーリングステーションは、クランプ位置において、インパルス加熱可能な部材を一時的に励起するように構成されており、インパルス加熱可能な部材のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっており、熱のインパルスは、第1および第2の壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分にシールし、取り付け部分の両側において、第1および第2の壁部の縁部領域を互いにシールし、第1および第2のジョー、その少なくともインパルス加熱可能な部材は、その中に支援される励起の終了後に、冷却デバイスの動作によって冷却され、アクチュエーターデバイスは、インパルス加熱可能な部材が冷却された後に、第1および第2のジョーを開位置へと移動させるように構成されており、
生産マシンは、搬送メカニズムを含み、搬送メカニズムは、連続的な運動で、搬送の経路に沿って、個々のポーチまたは相互接続されたポーチのストリングを搬送するように構成されており、前記経路は、少なくともフィットメントシーリングステーションに沿って延在しており、シーリングステーションは、運動デバイスを含み、運動デバイスは、インパルスシーリングサイクルの間に、連続的に移動するポーチまたはポーチのストリングと同期して、第1および第2のジョーを移動させることを可能にする、生産マシンに関する。
本発明の第2の態様は、高い生産率を実現することを可能にする。その理由は、インパルスシーリングサイクルが、短くなることができるからであり、また、シーリングのための、ポーチの、または、相互接続されたポーチのストリングの始動および停止が存在しないからである。
本発明の第2の態様において、インパルス加熱可能な部材は、抵抗器バンドとして具現化され得、電流は、たとえば、DE19737471に説明されているように、抵抗器バンドを通過させられ、熱のインパルスを生成させる。
本発明の第2の態様において、インパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメントとして具現化され得、前記サセプターエレメントは、それぞれの起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、インダクターを含み、インダクターは、それぞれのサセプターエレメントから電気的に絶縁されており、
フィットメントシーリングステーションは、高周波電流供給源を含み、高周波電流供給源は、第1および第2のジョーのそれぞれのインダクターに接続されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルにおいて、電流供給源が、高周波電流をインダクターに一時的に給送するように稼働され、それによって、インダクターによって高周波電磁場を発生させるように構成されており、高周波電磁場は、それぞれのサセプターエレメントの中に渦電流を誘導し、サセプターエレメントによって放出される熱のインパルスを発生させ、熱のインパルスは、壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分におよび互いにシールする。
本発明の第2の態様の実施形態において、インダクターは、それぞれの少なくとも1つのサセプターエレメントの後方側部においてそれぞれの起伏のある前方表面に沿って延在する細長いインダクターセクションを含む。
フィットメントシーリングステーションは、たとえば、添付の請求項のセットに記載されているような、その随意的なおよび/または好適な詳細のうちの1つまたは複数を含む、本発明の第1の態様を参照して本明細書で説明されているような詳細とともに具現化され得る。
また、本発明の第2の態様は、生産マシンを使用する折り畳み式ポーチの生産のための方法に関する。
本発明の第3の態様は、フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンであって、前記ポーチは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された、好ましくは、無金属のヒートシール可能なフィルム材料から作製された壁部をそれぞれ有しており、生産マシンは、フィットメントシーリングステーションを含み、フィットメントシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックフィットメントをヒートシールするように構成されており、結合されていない縁部領域は、所定の長さおよび高さを有しており、
フィットメントシーリングステーションは、
- 第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、
- 開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、
- 第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスと
を含み、
第1のジョーは、第1の起伏のある前方表面を有しており、第1の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第1の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第2のジョーは、第2の起伏のある前方表面を有しており、第2の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第2の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部は、フィットメントの取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されており、第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、少なくとも1つの、たとえば、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を含み、インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされており、
生産マシンは、動作時に、フィットメントが、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、その取り付け部分を備えて位置決めされるように構成されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、アクチュエーターデバイスは、第1および第2のジョーをクランプ位置へ持っていくように構成されており、縁部領域において、第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの凹面によって、フィットメントの取り付け部分に対してクランプされるようになっており、また、縁部領域において、フィットメントの両側にある第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっており、フィットメントシーリングステーションは、クランプ位置において、インパルス加熱可能な部材を一時的に励起するように構成されており、インパルス加熱可能な部材のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっており、熱のインパルスは、第1および第2の壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分にシールし、取り付け部分の両側において、第1および第2の壁部の縁部領域を互いにシールし、第1および第2のジョー、その少なくともインパルス加熱可能な部材は、その中に支援される励起の終了後に、冷却デバイスの動作によって冷却され、アクチュエーターデバイスは、インパルス加熱可能な部材が冷却された後に、第1および第2のジョーを開位置へと移動させるように構成されており、
それぞれのインパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメントであり、前記サセプターエレメントは、それぞれの起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、インダクターを含み、インダクターは、それぞれのサセプターエレメントから電気的に絶縁されており、
フィットメントシーリングステーションは、高周波電流供給源を含み、高周波電流供給源は、第1および第2のジョーのそれぞれのインダクターに接続されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルにおいて、電流供給源が、高周波電流をインダクターに一時的に給送するように稼働され、それによって、インダクターによって高周波電磁場を発生させるように構成されており、高周波電磁場は、それぞれのサセプターエレメントの中に渦電流を誘導し、サセプターエレメントによって放出される熱のインパルスを発生させ、熱のインパルスは、壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分におよび互いにシールし、
ジョーの中のインダクターおよびサセプターエレメントは、インダクターによって発生させられる高周波電磁場が、主に、表皮効果に起因してサセプターエレメントの前方表皮層の中に急速な熱の発達を引き起こすように構成されている、生産マシンに関する。
フィットメントシーリングステーションは、たとえば、添付の請求項のセットに記載されているような、その随意的なおよび/または好適な詳細のうちの1つまたは複数を含む、本発明の第1の態様を参照して本明細書で説明されているような詳細とともに具現化され得る。
また、本発明の第3の態様は、生産マシンを使用する折り畳み式ポーチの生産のための方法に関する。
本発明の第4の態様は、フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンを使用する折り畳み式ポーチの生産のための方法であって、前記ポーチは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された、好ましくは、無金属のヒートシール可能なフィルム材料から作製された壁部をそれぞれ有しており、生産マシンは、フィットメントシーリングステーションを含み、フィットメントシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックフィットメントをヒートシールするように構成されており、結合されていない縁部領域は、所定の長さおよび高さを有しており、
フィットメントシーリングステーションは、
- 第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、
- 開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、
- 第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスと
を含み、
第1のジョーは、第1の起伏のある前方表面を有しており、第1の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第1の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第2のジョーは、第2の起伏のある前方表面を有しており、第2の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第2の壁部の縁部領域に接触するように構成されており、
第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部は、フィットメントの取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されており、第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、少なくとも1つの、たとえば、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を含み、インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされており、
生産マシンは、動作時に、フィットメントが、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、その取り付け部分を備えて位置決めされるように構成されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、アクチュエーターデバイスは、第1および第2のジョーをクランプ位置へ持っていくように構成されており、縁部領域において、第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの凹面によって、フィットメントの取り付け部分に対してクランプされるようになっており、また、縁部領域において、フィットメントの両側にある第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっており、フィットメントシーリングステーションは、クランプ位置において、インパルス加熱可能な部材を一時的に励起するように構成されており、インパルス加熱可能な部材のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっており、熱のインパルスは、第1および第2の壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分にシールし、取り付け部分の両側において、第1および第2の壁部の縁部領域を互いにシールし、第1および第2のジョー、その少なくともインパルス加熱可能な部材は、その中に支援される励起の終了後に、冷却デバイスの動作によって冷却され、アクチュエーターデバイスは、インパルス加熱可能な部材が冷却された後に、第1および第2のジョーを開位置へと移動させるように構成されており、
ジョーの起伏のある前方表面は、少なくともその凹んだ部分の中で、フィルム材料の壁部との接触の領域において滑らかになっており、フィルム材料を前方表面から局所的に離して維持することとなる任意のレリーフを欠いており、フィットメントの取り付け部分のシーリング面は、滑らかになっており、フィルム材料をシーリング表面から局所的に離して維持することとなる任意のレリーフを欠いている、方法に関する。
本出願に説明されているすべての方法は、主に、無金属のフィルム材料からのポーチの生産を想定されている。たとえば、ポーチの壁部のフィルム材料は、多層材料であり、ここでは、全く同じプラスチックであるが異なる特性を有するものが、すべての層の中に見出される。別の実施形態では、壁部は、単層壁部である。金属層がないことは、より効果的なリサイクルを可能にする。また、フィルム材料の中に金属層が存在することも、本出願の文脈において想定されるということが留意される。インパルスシーリングは、そのような金属層の存在下においても等しく可能である。
方法の実施形態において、フィルム材料(好ましくは、無金属のフィルム材料)は、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、および/またはポリプロピレン(PP)、および/またはポリエチレンテレフタレート(PET)をそれぞれ含むかまたはそれらから構成される1つまたは複数の層を含む。それによって、フィルム材料は、これらのポリマーのうちの2つ以上の混合物、1つもしくは複数のポリマーからそれぞれ構成される1つもしくは複数の層を備えたラミネート、または、これらのポリマーのうちの単一のものを備えた単一の層を含むことが可能である。これらのポリマーは、たとえば、機械的な強度および/またはシーリング容量の観点から、異なる特性を有することが可能であり、それらは、すべて、ポーチにとって適切な材料を取得するために使用され得る。
方法の実施形態において、フィルム材料は、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、またはポリエチレンテレフタレート(PET)から完全に作製されている。この実施形態によれば、フィルム材料は、単一タイプのポリマー(たとえば、モノマテリアル)から構成されており、それは、随意的に、フィルム材料が単一のポリマー層から構成されることを可能にすることができる。単一のポリマーのみの使用は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、それがもはやさまざまなポリマーを分離することを要求されなくてもよいからである。その理由は、ポーチ壁部が単一のポリマーのみを含むからである。また、金属層は存在していない。
方法の実施形態において、フィルム材料は、たとえば、フィルムの中の金属層の代わりとして(それは、好ましくは存在していない)、たとえば、食品パッケージングのために、酸素バリアとして、エチレンビニールアルコール(EVOH)の層を含む。上記に定義されているような単一タイプのポリマーを備えたフィルム材料は、依然としてモノマテリアルとして特徴付けられながら、特定の量のEVOH(典型的に、最大で5重量%)を依然として含むことが可能である。
ある実施形態において、フィルム材料は印刷されており、たとえば、サセプターおよびインダクターを有するシーリングステーションのジョーによって接触される側に、表面印刷が提供されている。インパルスシーリングは、連続的に加熱されるシールジョーの使用とは対照的に、表面印刷の品質を損なわない。ある実施形態において、フィルム材料は、たとえば、本明細書で開示されているようなシーリングの直前に、フィルム材料のインライン表面印刷を受ける。
方法の実施形態において、フィットメントは、ポーチの壁部と同じポリマー、または、かなり類似したポリマーから成形され、リサイクルを強化する。
方法の実施形態において、フィットメントは、ポリマー、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、および/またはポリプロピレン(PP)、および/またはポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形される。それによって、フィットメント材料は、これらのポリマーの単一のもの、または、これらのポリマーのうちの2つ以上の混合物/ブレンドから成形され得る。これらのポリマーは、たとえば、機械的な強度および/またはシーリング能力(それらは、すべて、フィットメントにとって適切な材料を取得するために使用され得る)の観点から、異なる特性を有することが可能である。
方法の実施形態において、フィットメントは、単一のタイプのポリマー(たとえば、モノマテリアル)、たとえば、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)もしくは低密度ポリエチレン(LDPE)、または、ポリプロピレン(PP)、または、ポリエチレンテレフタレート(PET)などから成形される。単一のポリマーのみの使用は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントが単一のポリマーのみを含むので、それがもはやさまざまなポリマーを分離することを必要とされない可能性があるからである。
方法のさらなる実施形態において、フィットメントは、ポリエチレン(PE)、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)または低密度ポリエチレン(LDPE)などから成形される。典型的に、高密度ポリエチレン(HDPE)は、低密度ポリエチレン(LDPE)よりも強度が高くおよび/または安定している可能性があるが、よりリジッドである可能性もある。連続的に加熱されたジョーを備えたシーリングステーションに依存する先行技術生産方法において、高密度ポリエチレン(HDPE)から作製されたフィットメントを、ポリエチレン(PE)のみから作製された(たとえば、フィルムの中に金属層がない)ポーチ壁部にヒートシールすることは、ポーチ作製にとって非実用的であると考えられていた。その理由は、先行技術アプローチにおいて必要とされる比較的に高い温度および大きいクランピング力の結果として、リジッドのHDPEフィットメントが、シーリングの間にポーチ壁部を損傷させるように見えたからである。現在の誘導ベースのインパルスシーリングによって、熱インパルスの温度ピークは、非常に短い時間しか存在せず、クランピング力は、非常に低い可能性があり、それによって、モノマテリアルポーチ壁部を損傷させることなく、高密度ポリエチレン(HDPE)から作製されたフィットメントのシーリングを可能にする。
方法のさらなる実施形態において、フィットメントは、ポリエチレン(PE)から、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)または低密度ポリエチレン(LDPE)から成形され、フィルム材料は、ポリエチレン(PE)から、好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)から完全に作製されている。単一のポリマー(たとえば、ポリエチレン(PE))のみの使用、および、金属層の欠如は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントおよびポーチが両方とも同じポリマー(たとえば、ポリエチレン(PE))から構成されているので、それがもはやさまざまなポリマーを分離すること、または、ポーチ壁部からフィットメントを分離することを必要とされない可能性があるからである。
方法の代替的な実施形態において、フィットメントは、ポリプロピレン(PP)から成形され、フィルム材料は、ポリプロピレン(PP)から完全に作製されている。単一のポリマー(たとえば、ポリプロピレン(PP))のみの使用、および、金属層の欠如は、ポーチのリサイクル可能性を改善することが可能である。その理由は、フィットメントおよびポーチが両方とも同じポリマー(たとえば、ポリプロピレン(PP))から構成されているので、それがもはやさまざまなポリマーを分離すること、または、ポーチ壁部からフィットメントを分離することを必要とされない可能性があるからである。
ある実施形態において、それぞれのジョーの凹面部分は、湾曲した中央面部分から構成されており、湾曲した中央面部分は、その両側において直線的な面部分によって隣接されており、フィットメントの取り付け部分のシーリング面は、湾曲した(外向きに凸形の)中央シーリング面部分から構成されており、中央シーリング面部分は、その両側において直線的なシーリング面部分によって隣接されている。取り付け部分のそのような設計は、たとえば、WO03/031280の図3および図4に示されている。真っ直ぐな部分の存在は、たとえば、真っ直ぐでない部分と比較して、それらの領域に接合部を実現するために生成され得る熱インパルスの均質性の観点から有利である。
ある実施形態において、第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を有しており、インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされている。
本発明の第4の態様において、インパルス加熱可能な部材は、抵抗器バンドとして具現化され得、電流は、たとえば、DE19737471に説明されているように、抵抗器バンドを通過させられ、熱のインパルスを生成させる。
本発明の第4の態様において、インパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメントとして具現化され得、前記サセプターエレメントは、それぞれの起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
第1および第2のジョーのそれぞれは、インダクターを含み、インダクターは、それぞれのサセプターエレメントから電気的に絶縁されており、
フィットメントシーリングステーションは、高周波電流供給源を含み、高周波電流供給源は、第1および第2のジョーのそれぞれのインダクターに接続されており、
フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルにおいて、電流供給源が、高周波電流をインダクターに一時的に給送するように稼働され、それによって、インダクターによって高周波電磁場を発生させるように構成されており、高周波電磁場は、それぞれのサセプターエレメントの中に渦電流を誘導し、サセプターエレメントによって放出される熱のインパルスを発生させ、その熱のインパルスは、壁部の縁部領域をフィットメントの取り付け部分におよび互いにシールする。
本発明の第4の態様のある実施形態において、インダクターは、それぞれの少なくとも1つのサセプターエレメントの後方側部においてそれぞれの起伏のある前方表面に沿って延在する細長いインダクターセクションを含む。
本発明の第4の態様におけるフィットメントシーリングステーションは、たとえば、添付の請求項のセットに記載されているような、その随意的なおよび/または好適な詳細のうちの1つまたは複数を含む、本発明の第1の態様を参照して本明細書で説明されているような詳細とともに具現化され得る。
また、本発明の第4の態様は、方法において使用するように構成されている生産マシンに関する。
本発明によるポーチ生産の実施形態は、添付の図面を参照して、単なる例として説明されることとなる。
本発明によるポーチ生産の実施形態の斜視の図を概略的に示す図である。 ポーチの2つの対向するフィルム材料壁部の間の接合されることとなるスパウトの例を概略的に示す図である。 図2のスパウトを提供されたポーチの上部分を概略的に示す図である。 本発明によるシーリングデバイスの実施形態を概略的に示す図である。 図4のサセプターエレメントおよびインダクターを概略的に示す図である サセプターエレメントおよびインダクターを含むジョーの断面を概略的に示す図である。 サセプターエレメント、インダクター、および、サセプターエレメントの弾性裏当て層を含むジョーの断面を概略的に示す図である。 図4のジョーによって発生させられる電磁場、および、サセプターエレメントとの相互作用を概略的に示す図である。 図4のジョーによって発生させられる電磁場、および、サセプターエレメントとの相互作用を概略的に示す図である。 図4のジョーによって発生させられる電磁場、および、サセプターエレメントとの相互作用を概略的に示す図である。 インダクターの代替的な設計を示す図である。 インダクターのさらに別の代替的な設計を示す図である。 連続的なモーションシーリングデバイスの動作を概略的に図示する図である。
図1は、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された折り畳み式ポーチの生産のための、本発明によるポーチ生産マシンおよび関連の動作方法を概略的に示している。図の全体を通して、ポーチ生産マシンは、参照番号1によって参照されている。
ポーチ生産マシン1は、プラスチックスパウト150または他のフィットメントを含む折り畳み式ポーチ100(たとえば、直立した折り畳み式ポーチ)を生産するように構成されている。スパウト150は、たとえば射出成形によって、事前に作製されている。
ポーチ生産マシン1は、フィルム供給デバイス10を提供されたフレーム(図示せず)を有しており、フィルム供給デバイス10は、可撓性のヒートシール可能なフィルム材料12の1つまたは複数のロール11を受け入れるように適合されている。ポーチ生産マシン1において、フィルム材料12が、ロール11から巻き戻される。
ポーチ生産マシン1は、折り畳みデバイス13を含み、単一のロールからディスペンスされるフィルム材料12を折り畳み、折り畳まれた形状にする。
示されている例示的な実施形態において、折り畳まれたフィルム材料12は、垂直方向(V)に下向きにトラベルする。別の設計では、折り畳まれたフィルム材料は、水平方向にトラベルすることが可能である。
折り畳みデバイス13は、フィルム材料12を折り畳むように構成されており、折り畳み線が、折り畳まれたフィルム材料12の一方の側(ここでは、垂直方向の側)に提供されるようになっている。折り畳み線によって、フィルム材料12は、第1のポーチ壁部101および対向する第2のポーチ壁部102へと形成され、それらの間にポーチ100の内部を画定するようになっている。別の実施形態ではフィルム材料は、ガセットへと折り畳まれ、たとえば、ポーチのガセット底部または側部ガセットを形成する。
折り畳んだ後に、フィルム材料は、第1のヒートシーリングデバイス20に沿ってトラベルする。第1のヒートシーリングデバイス20は、垂直方向(V)に対して平行に整合されており、折り畳まれたフィルム材料12の外側サイドシーム領域と整合されており、それは、折り畳み線とは反対側に位置付けされている。
第1のヒートシーリングデバイス20は、折り畳み線とは反対側に位置付けされているポーチ壁部101、102の垂直方向のシーム領域を溶接するように構成されており、フィルム材料12が、平坦化されたチューブ状の形状を得るようになっている。
第1のヒートシーリングデバイス20の下流に(ここでは、デバイス20の直ぐ下方に)、ポーチ生産マシン1は、第2のヒートシーリングデバイス21を含む。第2のヒートシーリングデバイス21は、垂直方向(V)に対して垂直に、たとえば、水平方向(H)に対して平行に整合されている。
第2のヒートシーリングデバイス21は、折り畳まれたフィルム材料12の幅を横切って延在しており、作製されることとなるポーチ100の底部シームを溶接するように構成されている。
ポーチ生産システム1は、フィルム搬送デバイス30を含み、フィルム搬送デバイス30は、第1のヒートシーリングデバイス20に沿って方向(V)に、その後に、第2のヒートシーリングデバイス21に沿って、折り畳まれたフィルム材料12を移動させるように構成されている。
切断デバイス14が提供されており、折り畳まれて今ではシールされたフィルム材料の幅を横切って、水平方向の切断を行うことによって、折り畳まれたフィルム材料12からポーチ100を分離する。切断部は、底部シームの近くに延在しており、個別化されたポーチ100が、結合されていない上側縁部を有するようになっている。
示されている実施形態では、フィルム搬送デバイス30が、静止した第1および第2のヒートシーリングデバイス20、21に沿って、段階的な様式で、折り畳まれたフィルム材料を移動させる。第1のヒートシーリングデバイス20の前の関連の位置において、フィルム材料12が保持され、折り畳み線とは反対側に第1の溶接部を形成する。同時に、フィルム材料12は、第2のヒートシーリングデバイス21の前の関連の場所において保持され、ポーチ100の底部に第2の溶接部を形成する。
ある実施形態において、第1のヒートシーリングデバイス20および第2のヒートシーリングデバイス21のうちの1つまたは複数は、材料12をヒートシールするための第1のジョーおよび第2のジョーを含む。
生産マシン1は、水平方向の搬送メカニズム40を備えて具現化されており、水平方向の搬送メカニズム40は、搬送の経路に沿って個々のポーチ100を搬送するように構成されており、本明細書で議論されているようなシーリングステーションE"、および、1つまたは複数の他のステーションA、B、C、D、E'が、この搬送の経路に沿って配置されている。示されている搬送メカニズムは、間欠運動パターンで(したがって、段階的に)搬送するように構成および稼働される。多くの場合、いわゆるウォーキングビーム搬送メカニズムが、段階的な搬送のために用いられる。次いで、シーリング作用が、マシン1の1つまたは複数の他のステーションにおける1つまたは複数の他の活動と同時に、ポーチ100が静止した状態で実施される。
シーリングステーションE"は、少なくとも搬送の方向に関して、マシン1の中に静止して装着されている。
たとえば、メカニズム40は、1対のグリッパー41を水平方向の配列で有するウォーキングビームメカニズムである。本明細書において、それぞれの対のグリッパー41は、開いた上部が上向きにされた状態で、ポーチの対向する側部領域または角部領域を把持するように具現化されている。1対のグリッパー41は、この例において作動可能であり、ポーチの開いた上部領域の開閉のために、グリッパー41間の間隔が変更されることを可能にする。
切断デバイス14の下方において、個別化されたポーチ100が、1セットのグリッパー41によって把持される。
マシン1のステーションAにおいて、グリッパー41は、互いに向けて移動させられ、ポーチ100の上部を開き、より具体的には、結合されていない上側縁部を開く。
ステーションBにおいて、オープナー15が、ポーチ100の上部の中へ導入され、ポーチ100の結合されていない上側縁部をさらに開く。
ステーションCは、充填ステーションであり、そこでは、製品(たとえば、液体および/または固体の製品)が、結合されていない上側縁部を介して充填デバイス16によってポーチ100の中へ充填される。
ステーションDにおいて、グリッパー41は、互いから離れるように移動させられ、充填した後に、ポーチ100の結合されていない上側縁部をいくらか閉鎖する。
ステーションEは、少なくとも本実施形態では、組み合わされたスパウト挿入ステーションE'(そこでは、スパウト挿入デバイス50が、結合されていない縁部領域の中にスパウト150の取り付け部分を挿入するように適合されている)およびスパウトシーリングステーションE"である。
スパウトシーリングステーションE"について述べる前に、図2および図3により詳細に示されているプラスチックスパウト150の例示的な実施形態について最初に議論する。
プラスチックスパウト150は、薄いシーリング壁部152、153を備えた取り付け部分151を有しており、薄いシーリング壁部152、153は、スパウト本体部の横断方向の壁部154に依存している。スパウト150は、チューブ状のネック155をさらに含み、チューブ状のネック155は、横断方向の壁部154から上向きに延在しており、マウスを介してポーチ100から製品をディスペンスするための製品通路を形成している。
シーリング壁部152、153は、実用的な実施形態において2mm未満の厚さを有することが可能である。
好ましくは、示されているように、シーリング壁部152、153は、それらのシーリング面の上で滑らかになっており、したがって、接合部の所望の領域においてフィルム材料をシーリング壁部から局所的に離して維持する任意のレリーフを欠如している。
議論されているように、クロージャー(たとえば、キャップ)が、たとえば、充填した後に、または、スパウト150およびクロージャーのプリアッセンブリの形態で、スパウト150の上に装着され得る。
スパウト150の代わりに、別のフィットメントも、本発明の文脈において企図され得る。
図3は、スパウト150がステーションE"においてスパウトの上側縁部領域においてシールされた状況を示している。本明細書において、上側縁部領域全体が、スパウト150をポーチにシールするとともに、1つのシーリングサイクルでシールされている。
本明細書において、参照番号110は、折り畳み線を示しており、この例では、ポーチ100の垂直方向の側部を形成している。参照番号111は、ステーション20によって作製されるポーチ100のサイドシームを示している。
参照番号101および102は、ポーチ100の対向する第1および第2の壁部を示している。
参照番号113aは、上部シームの一部分を示しており、参照番号113bは、上部シームの別の部分を示している。参照番号113cは、スパウト150が受け入れられてシールされる、上部シームの一部を示している。
図4において、スパウトシーリングステーションE''の実施形態が、その上側縁部領域においてすでにシールされているポーチ100およびスパウト150とともに、より詳細に(部分的に、分解図で)概略的に表示されている。
スパウトシーリングステーションE''は、
- 第1のジョー210および第2のジョー220を含むインパルスシーリングデバイスと、
- 開位置とクランプ位置との間で、第1および第2のジョー210、220を互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイス(ここでは、ジョー210のためのアクチュエーター201、および、ジョー220のためのアクチュエーター202を備える)と、
- 第1および第2のジョー210、220のそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイス300と、
を含む。
第1のジョー210は、第1の起伏のある前方表面を有しており、第1の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第1の壁部101の縁部領域に接触するように構成されている。
第2のジョー220は、第2の起伏のある前方表面を有しており、第2の起伏のある前方表面は、ポーチのそれぞれの第2の壁部102の縁部領域に接触するように構成されている。
第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部Rを画定する凹面部分をそれぞれ有しており、凹部Rは、スパウト150の取り付け部分151の半分をその中に受け入れるように構成されている。
第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定している。
第1および第2のジョー210、220のそれぞれは、そのそれぞれの起伏のある前方表面において、単一の細長いインパルス加熱可能な部材212、222を含み、単一の細長いインパルス加熱可能な部材212、222は、それぞれの前方表面の凹面部分および同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされている(明確化のために図4には示されていない)。
シーリングステーションE"は、本明細書で議論されているように、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、スパウト150が、上側縁部領域においてシールされるようになっており、好適には、ポーチ100の上側縁部領域全体が、密閉されるようになっている。
サイクルにおいて、アクチュエーターデバイス201、202は、第1および第2のジョー210、220をクランプ位置へ持っていくように構成されており、縁部領域において、第1および第2の壁部101、102が、第1および第2のジョーの凹面によって、取り付け部分151に対してクランプされるようになっており、また、縁部領域において、スパウト150の両側にある第1および第2の壁部101、102が、第1および第2のジョー210、220の同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっている。
それぞれのインパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメント212、222である。それぞれのサセプターエレメントは、ジョーのそれぞれの起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有している。
第1および第2のジョー210、220のそれぞれは、インダクター211、221を含み、インダクター211、221は、それぞれのサセプターエレメント212、222から電気的に絶縁されている。インダクターは、細長いインダクターセクション(ここでは、1対のインダクターセクション)をそれぞれ含み、細長いインダクターセクションは、それぞれのサセプターエレメントの後方側部において、それぞれの起伏のある前方表面に沿って延在している。
シーリングステーションE"は、高周波交流電流供給源250をさらに含み、高周波交流電流供給源250は、第1および第2のジョー210、220のそれぞれのインダクター211、221に接続されている。ある実施形態において、両方のインダクター211、221は、全く同じ供給源250に接続されている。
シーリングステーションE''は、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されている。ジョー210、220が、上記に示されているように、クランプ位置へ移動させられると、電流供給源250が稼働され、高周波電流をインダクター211、221に一時的に給送する。これは、インダクターによって高周波電磁場を発生させる。そして、高周波電磁場は、それぞれのサセプターエレメント212、222の中に渦電流を誘導し、サセプターエレメント212、222によって放出される短時間の激しい熱のインパルスを発生させる。これらの熱のインパルスは、壁部101、102の縁部領域を取り付け部分151のシーリング面にシールし、また、上側縁部領域の部分113a、bにおいて、壁部101、102の縁部領域を互いにシールする。
したがって、ステーションE''は、誘導に基づいて、サセプターエレメント212、222を一時的に励起し、エレメント212、222のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっている。
第1および第2のジョー210、220(少なくとも、そのサセプターエレメント212、222)は、その中に支援される励起の終了後に、冷却デバイスの動作によって冷却される。
アクチュエーターデバイス201、202は、冷却が満足のいく様式で行われた後に、第1および第2のジョー210、220を開位置へ移動させるように構成されている。
それぞれのジョー210、220において、単に1対の細長いインダクターセクション221a、bだけが存在しており、インダクターセクション221a、bは、互いに平行になっており、水平方向のスリット221cによって互いから垂直方向に間隔を置いて配置されているということが図4および図5に示されている。1対のインダクターセクションは、サセプターエレメントの後方側部の付近に配置されている。
ある実施形態において、細長いインダクターセクション221a、bは、金属(たとえば、銅)から作製されている。
少なくとも1つの細長いインダクターセクション221a、bは、たとえば、銅から作製された(銅が好適である)中実断面の金属またはその他(好ましくは、高伝導性材料インダクターセクション)であるということが図4および図5に示されている。この配置は、たとえば、内部が中空のインダクターセクションと比較して、インダクターセクションの中の電流密度の過度の変動を回避することを可能にし、それによって、発生させられる場の望ましくない変動を回避することを可能にする。
少なくとも1つの細長いインダクターセクション221a、bは、それぞれのジョーの起伏のある前方表面に沿って、その長さにわたって一定の断面(好ましくは、中実断面)を有しているということが図4および図5に示されている。この設計は、インダクターセクションの中の電流密度の過度の変動(それは、そうでなければ、断面が変化する場所に起こる可能性がある)を回避し、それによって、発生させられる場の中の望ましくない変動を回避する。
均一な断面の細長いインダクターセクション221a、bは、ジョーの上面図で見て、ジョーの起伏のある前方表面に対応する形状を有しており、サセプターエレメント222と細長いインダクターセクション221a、bとの間に均一な距離を維持しているということが図4および図5に示されている。この配置は、サセプターエレメントの中の熱の発達の均一性を強化する。
代替的な実施形態において、インダクターは、一定でない断面を有し(たとえば、公称断面よりも狭い断面を局所的に有する)、高周波電流のための電流密度を局所的に増加させることが可能であり、サセプターエレメントによって放出される熱インパルスの強度を局所的に増加させるようになっている。
実施形態において、インダクターとサセプターエレメントとの間の距離は、たとえば、インダクターとサセプターエレメントとの間の均一な公称距離から局所的に変化することが可能である。局所的により狭くなっている距離によって、たとえば、サセプターの中の電磁場は、局所的に増加させられ、サセプターエレメントによって放出される熱インパルスの強度を局所的に増加させるようになっている。
水平方向のスリット221cは、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリットであることが可能である。
実施形態において、互いの上に配置されている近隣のインダクターセクション221a、bの間の前記スリット221cは、0.01mmから5mmの間の高さ、より好ましくは、0.1mmから2mmの間の高さを有している。
平行な細長いインダクターセクション221a、bの間のスリット221cの存在は、ジョーのインダクターによってサセプターエレメント222の上に発生させられる場の望ましい集中を可能にする。これは、図8A、図8B、および図8Cに図示されている。
図8Bは、上方からジョーの前面を見たときの場の強度および分布を図示しており、場は、FLdによって示されており、インダクター221およびサセプター222に関係して示されている。
図8Cは、図8Bの場の強度および分布を斜視図で図示している。
本明細書で説明されているように、場は、かなり均質であり、それは、サセプター222のインパルス加熱の均質性を強化し、それによって、シーリングプロセスの品質および信頼性を強化する。とりわけ、フィルム材料がさらされる温度の過度の変動が回避される(そうでなければ、場が不規則である場合には、それが生じることとなる)。
サセプターエレメント222は、ジョーの前方表面の図で見たときに、平行なインダクターセクション221a、bの間の水平方向のスリット221cの上に延在しているということが図4および図5に示されている。
サセプターエレメント222は、ジョーの前方表面の図で見たときに、平行な細長いインダクターセクション221a、bの間のスリット221cの上に延在しており、前記図において、平行なインダクターセクションのそれぞれと重なっているということが図4および図5に示されている。
サセプターエレメント222は、1つのストリップとして具現化されており、ストリップは、平行な細長いインダクターセクション221a、bの間のスリット221cの上に延在しており、前記図において、平行なインダクターセクションのそれぞれと重なっているということが図4および図5に示されている。
ストリップ形状のサセプターエレメント222は、ストリップの高さを画定する上側縁部および下側縁部を有しており、ストリップの高さは、ストリップの後方において互いの上に配置されている、スリット221cを含む単一の対のインダクターセクション221a、bの高さの少なくとも50%であり、たとえば、前記高さの75%から125%の間にあり、たとえば、前記高さの約100%であるということが図4および図5に示されている。
ストリップ形状のサセプターエレメント222は、ストリップの高さを画定する上側縁部および下側縁部を有しており、ジョーのインダクターは、サセプターエレメントの後方側部に沿ってそれぞれ延在する複数の(たとえば、複数の)インダクターセクション221a、bを含むということが図4および図5に示されている。本明細書において、ストリップの高さは、好ましくは、最大でも、1つまたは複数のインダクターセクションの数の高さと同じであり、好ましくは、ストリップの上側縁部および下側縁部は、1つまたは複数のインダクターセクションの高さの上方および下方に突出していない。
ジョーのインダクターは、サセプターエレメント222の後方側部に配置されている1対の隣接する平行なインダクターセクション221a、bにおいて、電流がインダクターセクションを通って反対側方向に流れるように具現化されているということが図4および図5に示されている。
ジョーのインダクターは、平行な第1および第2のインダクターセクションを有するC字形状のインダクターエレメントを含み、第1および第2のインダクターセクションは、たとえば、インダクターセクションと一体になっている接続部分221dによって、インダクターの一方の軸線方向端部において直列に相互接続されており、インダクターセクションの自由端部は、電流供給源への電気的接続のための端子を有しているということが図4および図5に示されている。接続部分221dは、好適には、サセプターエレメント222が位置付けされている領域の外側に位置付けされている。その理由は、コネクター部分221dが、不規則な場の効果を示す可能性が高く、それは、サセプターエレメントの加熱の非均質性につながる可能性があるからである。
第1および第2のジョーは、直列に相互接続された平行な第1および第2のインダクターセクションを有するC字形状のインダクターエレメントをそれぞれ提供されており、インダクターセクションの自由端部は、電流供給源250への電気的接続のための端子を有しているということが図4に示されている。
ジョーのインダクターは、平行な第1および第2のインダクターセクション221a、bを有するC字形状のインダクターエレメントを含み、第1および第2のインダクターセクション221a、bは、直列に相互接続されており、互いの上に配置されており、インダクターセクションは、水平方向のスリット221c(たとえば、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリット)によって分離されているということが図4および図5に示されている。
ジョーのインダクターは、複数の(たとえば、2つだけの)細長いインダクターセクション221a、bを含み、複数の細長いインダクターセクション221a、bは、互いに平行に配置されており、サセプターエレメント222の後ろで互いの上に配置されているということが図4および図5に示されている。
ある実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクション221a、bは、ジョーの前方表面に対して垂直に見て、1.0mmから4.0mmの間の厚さ「t」を有しており、たとえば、1.5mmから3.0mmの間の厚さ「t」を有している。インダクターエレメントの限られた厚さは、ジョー(ジョーのインダクターを含む)の冷却を強化する。その理由は、たとえば、1つまたは複数の冷却流体のダクトが、好ましくは、少なくとも1つのインダクターエレメントの後方側部の付近に配置されているからである。
ある実施形態において、少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、インダクターセクションの厚さ「t」よりも大きい高さ「h」を有する長方形断面を有している。この配置は、厚さを限定することを可能にし、それは、効率的な冷却を可能にする。
それぞれのジョーは、1つまたは複数の冷却流体ダクト214を提供され得、たとえば、冷却流体は、冷却液体(たとえば、水)であり、たとえば、ポンプアッセンブリ215を使用して、冷却流体ダクトを通過させられ、たとえば、冷却液体回路は、熱交換器216を含む閉回路であり、熱交換器216は、冷却液体から熱を除去するように構成されているということが図4および図6に示されている。
好ましくは、冷却流体が、インダクターとサセプターエレメントとの間の領域の中に通されない。その理由は、それが、それらの間の距離を過度に増加させることとなり、また、場によって誘発されるインパルス加熱の有効性を損なうこととなるからである。サセプターエレメントがジョーの前方表面に非常に近接していることが望まれることを考慮すると、実際には、任意の冷却ダクトのためのスペースは前記領域の中に存在していないということが認識されることとなる。したがって、実用的な実施形態において、ジョーの冷却は、好ましくは、インダクターセクションの後ろに(好ましくは、インダクターセクションに極めて近接して)配置されている1つまたは複数のダクトを通る冷却流体(たとえば、液体)の制御フローを使用して行われる。
ある実施形態において、少なくとも1つの冷却流体ダクト214は、サセプターエレメント222の後方側部に沿って延在する少なくとも1つのインダクターセクション221a、bに沿って延在している。
インパルスシーリングサイクル全体の間に、したがって、また、一般的に冷却によって損なわれないほど速く起こる熱インパルスの生成の間に、ジョー210、220の冷却がアクティブになるように、マシン1が構成されているということが好適である。別の構成では、冷却は、熱インパルスの瞬間の周りで中断または低減され得る。
ジョー210、220の冷却は、好適には、ジョー210、220が開けられる前に、ヒートシールされた縁部領域の冷却を引き起こすように構成され得、たとえば、融合された領域の中のフィルム材料およびフィットメント150は、開ける前に、60℃未満に、たとえば、40℃未満に冷却される。
冷却の利益は、ジョー210、220からの解放の前に、ポーチ100のシールされた領域が、そのような冷却がないときよりも大きい強度およびリジッド性を獲得することとなるということである。これは、たとえば、マシン1の生産速度の増加を可能にすることができ、たとえば、マシンを通したポーチまたは相互接続されたポーチのストリングの輸送を考慮しても、より高い力が、ポーチ100の壁部に働かされ得る。たとえば、フィットメントシールのエリアにおいて、ポーチの過度の引き伸ばしが、本明細書で開示されている本発明の使用によって、かなりの程度まで防止可能である。
ある実施形態において、サセプターエレメント212、222は、金属材料(たとえば、金属または金属合金)から作製されており、たとえば、薄い金属ストリップから作製されている。
たとえば、サセプターエレメント212、222は、アルミニウム、ニッケル、銀、ステンレス鋼、モリブデン、および/もしくはニッケル-クロムから作製されているか、または、それを含む。
サセプターエレメント212、222は、対向する前方および後方の主要面を有するストリップとして具現化されており、対向する前方および後方の主要面は、それらの間にストリップの厚さを画定しているということが図4および図5に示されている。ある実施形態において、サセプターエレメントストリップ212、222の厚さは、ストリップの延在にわたって一定である。
実施形態において、サセプターエレメントの厚さは、公称厚さとは局所的に異なっていてもよい。たとえば、サセプターエレメントは、その後方表面(たとえば、ジョーの前方表面から離れる方を向いている)において、厚くされた部分を含み、サセプターエレメントの中の電磁場の強度を局所的に増加させることが可能であり、サセプターエレメントによって放出される熱インパルスの強度を局所的に増加させるようになっている。
サセプターエレメント212、222は、平面的なストリップとして具現化されており、最も好ましくは、単一の平面的なストリップサセプターエレメントを有するジョーとして具現化されているということが図4および図5に示されている。平面的なストリップとしてのこの配置は、平面的で好ましくは滑らかなシーリング面を備えた取り付け部分を有するプラスチックフィットメントのハンドリングにとりわけ好適である。
サセプターエレメント212、222の平面は、取り付け部分151のシーリング面の平面に平行であるということが図4に示されている。部分151のシーリング面152、153の好適な滑らかさ(したがって、レリーフがないこと(レリーフは、フィルム材料の壁部をシーリング面から離して局所的に保持し、壁部101、102とシーリング面との間に空気ポケットを生成させる))は、ジョー210、220から接合部が作製されるゾーンへの熱インパルスの非常に効果的な伝達を引き起こす。実際には、取り付け部分のシーリング面に向けてサセプター212、222が熱を放出するエリアの全体を通して、接合部が実現されるということが観察され得る。
サセプターエレメント212、222は、ストリップであり、たとえば、金属のストリップであり、たとえば、アルミニウムのストリップであり、ストリップの高さは、3ミリメートルから10ミリメートルの間にあり、たとえば、4ミリメートルから8ミリメートルの間にあるということが図4および図5に示されている。ストリップは、その長さにわたって一定の高さを有しているということが図4に示されている。
代替的な実施形態において、サセプターエレメントの高さは、一定でなくてもよい。たとえば、フィットメントシーリングステーションのジョーの中のサセプターエレメントの下側縁部は、中央において(たとえば、使用の間にフィットメントの取り付け部分に当接するように構成されている部分において)上向きに湾曲していてもよく、より少ない熱が取り付け部分の下側縁部および下方の空気に伝達されることを実現する。これは、シールが冷却され得る速度を改善する。その理由は、空気が、そうでなければ絶縁体として作用し、たとえば、冷却速度を低減させることとなるからである。
サセプターエレメント212、222ストリップは、その延在にわたってアパーチャーを欠いているということが図4および図5に示されている。
ジョー210、220は、(たとえば、金属の)ストリップとして具現化されている単一の連続的なサセプターエレメント212、222をそれぞれ提供されているということが図4および図5に示されている。
サセプターエレメント222(たとえば、ストリップとして具現化されている)は、0.01mmから5mmの間の厚さ、好ましくは、0.05mmから2mmの間の厚さ、より好ましくは、0.08mmから0.8mmの間の厚さ、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有しているということが図4および図5に示されている。一般的に、熱インパルスの終了の後に、ジョー(インダクターおよびサセプターを含む)を急速に冷却したいという要望を考慮して、サセプターエレメントの最小厚さを有することが望ましいと考えられる。サセプターの薄い設計は、この要望に貢献する。導入部分において述べられたインパルスシーリングデバイスとは対照的に、電流供給源からの電流は、サセプターを通過させられず、したがって、断面は、そのような電流フローに対処するように設計される必要がないということが留意される。
ジョーは、3ミリメートルから10ミリメートルの間の、たとえば、4ミリメートルから8ミリメートルの間のストリップの高さ、および、0.08mmから0.8mmの間の、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有する、(たとえば、金属の)ストリップとして具現化されている単一の連続的なサセプターエレメント222を提供されているということが図4および図5に示されている。たとえば、ストリップは、アルミニウム材料から作製されている。
実施形態において、供給源250によってジョー210、220のインダクター211、221に供給される電流の周波数は、100kHzから1MHzの間にあり、たとえば、250KHzから750KHzの間にある。
実施形態において、供給源250によってジョー210、220のインダクター211、221に供給される電流の大きさは、20Aから600Aの間にある。
実施形態において、電流は、供給源250によって、40Vから500Vの間の大きさを有する電圧で、ジョー210、220のインダクター211、221に供給される。
インダクター211、221によって発生させられる高周波電磁場が、主に、いわゆる表皮効果に起因して、サセプターエレメント212、222の前方表皮層の中の熱の非常に急速な発達を引き起こすように、ジョー210、220が具現化されているということが図4および図8A～図8Cに示されている。表皮効果は、電流密度が、導体の表面の近くで最大になり、導体の深さが深くなるにつれて指数関数的に減少するように、交流電流が導体の中で分配される傾向である。高い周波数において、表皮深さは、より小さくなる。この深さは、場の周波数が350KHzである場合に、たとえば、アルミニウムサセプターエレメントに関して、0.15mmであることが可能である。サセプターエレメントの厚さは、この表皮深さよりも大きいと想定されるが、本明細書で述べられた理由のために、大き過ぎないと想定される。
サセプターエレメント212、222の後面と近隣のインダクターセクションとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.05mm、または0.1mmにあり、最大で3.0mm、または2.0mm、または1.0mmにあるということが図4に示されている。この間隔の最小値は、主に、一方ではインダクターセクションと他方ではサセプターエレメントとの間の効果的な電気的絶縁を可能にするように想定されている。実施形態において、この間隔は、電気絶縁材料のみによって充填されているということが想定される。この間隔の最大値は、主に、サセプターエレメントの後面に極めて近接してインダクターセクションを有することが想定されており、最大で1.0mmが好適である。実用的な実施形態において、この間隔は、0.05mmであることが可能である。したがって、この間隔は、実用的な実施形態において、サセプターエレメント自身の厚さよりも小さくなっていることが可能である。
好ましくは、サセプターエレメントの後面と近隣のインダクターセクションとの間の間隔全体は、電気絶縁材料によって充填されている。
図6は、サセプターエレメント222の後面と近隣のインダクターセクション221との間の間隔が、電気絶縁テープの1つまたは複数の層によって充填されており、たとえば、少なくともカプトンの層223およびテフロン(登録商標)の層224、たとえば、カプトンテープの1つだけの層およびテフロン(登録商標)テープの1つだけの層によって充填されているということを図示している。
ある実施形態において、サセプターエレメントの後面と近隣のインダクターセクションとの間の電気的絶縁は、最小で0.025mm、または0.050mm、または0.1mm、および、最大でせいぜい3.0mm、または2.0mmの厚さを有している。
ある実施形態において、ジョーの前面における固着防止層226は、テフロン(登録商標)テープの層として具現化されている。別の実施形態では、固着防止層は、ガラスなどを含むことが可能である。
図6は、サセプターエレメント22の前方面が、たとえば、0.01mmから0.05mmの間の厚さ、たとえば、約0.025mmの厚さを有する、電気絶縁材料(たとえば、カプトン、たとえば、カプトンテープ)の少なくとも1つの層227によってカバーされているということを図示している。
ある実施形態において、ジョーの前方表面とサセプターエレメントとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.050mmにあり、最大で2.0mm、または1.0mm、または0.5mmにある。本明細書において、最小間隔は、固着防止層226の存在によって支配され得る。固着防止層は、ジョーの上に、たとえば、サセプターエレメントの上にコーティングされ得る(たとえば、ガラスまたはテフロン(登録商標)コーティング)。
ある実施形態において、ジョーの前方表面とサセプターエレメントとの間の間隔は、電気絶縁材料(たとえば、テープ)の少なくとも1つの層(たとえば、複数の層)によって充填されており、たとえば、ジョーの前方表面を形成する固着防止層としての少なくともカプトンテープの層227およびテフロン(登録商標)テープの層226、たとえば、カプトンテープの1つだけの層およびテフロン(登録商標)テープの1つだけの層によって充填されている。
ジョー210、220の起伏のある前方表面は、フィルム材料の壁部101、102との接触の領域において滑らかになっており、したがって、フィルム材料を前方表面から局所的に離して維持することとなる任意のレリーフを欠如しており、したがって、たとえば、1つまたは複数のリブ、ボスなどを欠如しているということが図4および図5に示されている。この配置は、取り付け部分151のシーリング面152、153の滑らかな設計と併せて好適である。好ましくは、ジョーの前方表面の滑らかな接触の領域は、フィルム材料の壁部に接合されることとなる取り付け部分151のシーリング表面に対して平行になるように設計されている。
ジョー210、220は、たとえば、所定の長さを有するように構成されており、結合されていない縁部領域全体が(たとえばマシン1のインサーター50によって、スパウト150がその中に挿入される)、ジョーの動作によって1つのサイクルにおいてシールされるようになっているということが図4に示されている。したがって、両方のスパウト150が、縁部領域において固定され、縁部領域の全体が、シールされて閉鎖される。これは、前記縁部領域に沿った追加的なシーリング作用に対する必要性を回避する。
それぞれのジョー210、220の凹面部分は、その長手方向の延在全体にわたって曲線的になっているということが図4に示されている。
両方のジョー210、220は、たとえば、プラスチック材料またはセラミック材料(たとえば、耐熱性材料)の(たとえば、PEEKの)主本体部220aを有しており、サセプターエレメントおよびインダクターが主本体部220aの上に装着されているということが示されている。プラスチック材料またはセラミック材料は、インダクターによって発生させられる場を損なわないように選択され、少なくとも、望ましくない様式で損なわないように選択される。窒化ホウ素および/または窒化アルミニウム、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、加硫シリコーン材料が、同様に、主本体部に関して考えられ得る。とりわけ、窒化ホウ素は、熱の良好な熱伝導率を提供することが可能であり、それによって、サセプターエレメントから冷却デバイスに向けての(たとえば、冷却流体に向けての)良好な伝導率を可能にする。
1つまたは複数の冷却ダクト214は、(たとえば、PEEKの)主本体部の中に提供されている(たとえば、機械加工されている)。
たとえば、一方または両方のジョー210、220は、主本体部を有しており、主本体部は、主本体部前方側部を有しており、1つまたは複数の溝部が、主本体部前方側部の中へ作製されており、1つまたは複数の誘導セクションが、1つまたは複数の溝部の中に配置されている。実施形態において、サセプターエレメントは、1つまたは複数のインダクターセクションに関して本明細書で議論されているように、主本体部前方側部の上に配置されている。本明細書において、(たとえば、カプトンおよび/またはテフロン(登録商標)の)電気絶縁材料の1つまたは複数の層は、インダクターセクションとサセプターエレメントとの間に配置されている。電気絶縁材料の1つまたは複数のさらなる層、および、外側固着防止被覆が、サセプターエレメントの上に装着され、ジョーの前方表面を形成している。
実施形態において、ステーションE''のシーリングデバイスは、サセプターエレメントの上で測定される少なくとも150℃と最大でも200℃、300℃、400℃、または500℃のいずれかとの間の、サセプターエレメント212、222による熱インパルスを発生させるように構成されている。
ある実施形態において、熱インパルス持続期間は、10ミリ秒から1000ミリ秒の間、たとえば、20ミリ秒から500ミリ秒の間、たとえば、75ミリ秒から400ミリ秒の間にある。
ある実施形態において、サイクルは、熱インパルスに直ぐに続いて、クランプ冷却局面を含み、その間に、ジョー210、220は、クランプ位置に維持されており、クランプ冷却局面は、200ミリ秒から800ミリ秒の間の、たとえば、300ミリ秒から600ミリ秒の間の持続期間を有することが可能である。
インパルス加熱の間に到達される温度の制御は、インダクターへの電力の供給をモニタリングおよび制御することに基づいて、ならびに/または、それぞれのジョーに沿って循環される冷却流体(たとえば、水、たとえば、おおよそ室温における水)の温度および/または流量をモニタリングおよび制御することによって行われ得るということが留意される。
生産マシン1は、主に、無金属のフィルム材料からのポーチの生産について想定されている。たとえば、壁部のフィルム材料は、多層材料であり、ここでは、全く同じプラスチックであるが異なる特性を有するものが、すべての層の中に見出される。別の実施形態では、壁部は、単層壁部である。金属層がないことは、より効果的なリサイクルを可能にする。
図7は、1つまたは複数の側部ガセットを備えたポーチのケースにおいて、フィットメントが装着されることとなる縁部領域が、いわゆる三重点を含むことが可能であるということを図示している。そのような状況では、サセプターエレメント222の後ろに、(たとえば、加硫シリコーンゴムおよび/またはテフロン(登録商標)の)弾性裏当て層228を提供し、それによって、ジョー前面がフィルム材料壁部の数の局所的な変動を収容することを可能にすることが有利である可能性がある。たとえば、弾性層228は、0.1ミリメートルから2.0ミリメートルの間の厚さを有している。本明細書において、薄いサセプターエレメント222は、壁部の数の局所的な変動を収容するように屈曲することができるということが理解される。
図9は、実施形態を示しており、そこでは、ジョーのインダクター221'は、上方から見て概してU字形状のインダクターエレメントを有している。
本明細書において、U字形状のそれぞれの脚部(好ましくは、少なくとも、サセプターエレメント222の後ろにある前方脚部)は、議論されているような複数の細長いインダクターセクション221a、bおよびスリット221cを備えて具現化されている。発生させられる場の均質性の理由のために、他の脚部または後方脚部は、好ましくは、前方脚部と同様である。ここで、部分221dは、上方から見て湾曲部である。
形状は、上方からの前記図で見たときに、それぞれのジョーの起伏のある前方表面に対応している。
図10は、実施形態を示しており、そこでは、インダクター221"は、サセプターエレメント222の後ろに単一の細長いインダクターセクションを有している。
また、図10は、ジョーのインダクター221が、上方から見て概してU字形状のインダクターエレメントを有しており、U字形状の少なくとも前方脚部(好ましくは、示されているような両方の脚部)が、上方からの前記図で見たときに、それぞれのジョーの起伏のある前方表面に対応する形状を有しているということを図示している。
図11において、第1のポーチ壁部101および第2のポーチ壁部102の上部縁部領域(スパウト150がそれらの間にある)のインパルスシーリングが、ステップ(a)～(e)によって概略的に表示されている。
表示されている実施形態では、シーリングデバイス200は、第1のジョー210および第2のジョー220を含む。ポーチの生産の間に、ポーチ壁部101、102は、輸送方向(T)に、図11の中の左から右へ連続的に移動させられる。溶接デバイス200は、少なくともシーリングサイクルの間に、ポーチ壁部101、102とともに輸送方向(T)に移動するように構成されている。
サイクルは、ステップ(a)によって開始される(図11の左側に示されている)。第1のジョー210および第2のジョー220は、最初に、ポーチ壁部101、102から間隔を置いて配置された位置にあり、ポーチ壁部101、102は、上側領域において開かれており、スパウト150が、その取り付け部分がこの開かれている上側領域の中にある状態で挿入されている。
第1のアクチュエーターデバイス201の動作のときに、第1のジョー210は、第1のジョー210が、第1のポーチ壁部101と接触するように、その第1の接触位置に向けて移動させられる。同様に、第2のジョー220は、第2のジョー220が、第2のポーチ壁部102と接触するように、第2のアクチュエーターデバイス202によって、その第1の接触位置に向けて移動させられる。それぞれの接触位置において、第1の前方表面は、第1のポーチ壁部101に当接し、第2の前方表面は、第2のポーチ壁部102に当接する。そのうえ、圧力はシーリングプロセスに関わらないので、スパウト150は、第1のポーチ壁部101と第2のポーチ壁部102との間で、および、凹部Rの中で、今では軽くクランプされる。
次に、ステップ(b)の間に、ジョー210、220は、それらのそれぞれのクランプ位置に留まり、ポーチ壁部101、102とともに移動する。ステップ(b)は、インパルスシーリングステップであり、インパルスシーリングステップの間に、電磁場が、第1のインダクター211および第2のインダクター221の中に提供され、第1のサセプター212および第2のサセプター222の中にそれぞれの熱インパルスを誘導するようになっている。
熱インパルスの影響の下で、第1のポーチ壁部101および第2のポーチ壁部102は、スパウト150がそれらの間にある状態で、互いに局所的に融合され、ポーチ壁部101、102をスパウト取り付け部分151にヒートシールし、ポーチ壁部101、102を部分151の隣で互いに融合させるようになっている。
ステップ(c)の間に、インダクターがもはや励起されていないので、熱インパルスはもはや提供されないが、ジョー210、220は、それらのクランプ位置に留まっている。冷却流体が、ジョー210、220の中のダクト214を通して循環されている。好ましくは、この冷却流体の供給は、プロセスのすべてのステップ(a)～(e)の間に継続され得る。したがって、熱は、溶接されたポーチ100からも同様に除去される。
ステップ(d)の間に、第1のジョー210および第2のジョー220が、互いから離れるように開位置へと移動させられる。そうであるので、溶接されたポーチ100は、さらなるハンドリングデバイスによって引き継がれ、そのさらなる処理(たとえば、パッケージングなど)を可能にすることができる。それらを互いから離れるように移動させると、ジョー210、220は、再び、間隔を置いて配置される。
最後に、ステップ(e)の間に、第1のジョー210および第2のジョー220は、それらの最初の位置に向けて移動して戻される。この移動は、輸送方向(T)とは反対の方向に行われ得、ステップ(a)の開始のときと同様に、ジョー210、220がそれらの最初の位置に配置されることをもたらすようになっている。
ステップ(e)の間にジョー210、220を移動させて戻した後に、サイクルが繰り返され、再び、ステップ(a)によって開始する。
ジョー210、220の経路は、任意の適切な形状(たとえば、円形、楕円形、線形など)のものであることが可能であるということが認識されることとなる。
1 ポーチ生産マシン
10 フィルム供給デバイス
11 ロール
12 フィルム材料
13 折り畳みデバイス
14 切断デバイス
15 オープナー
16 充填デバイス
20 第1のヒートシーリングデバイス
21 第2のヒートシーリングデバイス
30 フィルム搬送デバイス
41 グリッパー
50 スパウト挿入デバイス
100 ポーチ
101 第1のポーチ壁部
102 第2のポーチ壁部
110 折り畳み線
111 サイドシーム
113a 上側縁部領域、上部シームの一部分
113b 上側縁部領域、上部シームの別の部分
113c 上側縁部領域、上部シームの一部
150 スパウト
151 取り付け部分
152 シーリング壁部、シーリング面
153 シーリング壁部、シーリング面
154 横断方向の壁部
155 ネック
200 シーリングデバイス、溶接デバイス
201 第1のアクチュエーターデバイス、アクチュエーター
202 第2のアクチュエーターデバイス、アクチュエーター
210 第1のジョー
211 インダクター
212 サセプターエレメント、インパルス加熱可能な部材
214 冷却流体ダクト
215 ポンプアッセンブリ
216 熱交換器
220 第2のジョー
220a 主本体部
221 インダクター
221a 第1のインダクターセクション
221b 第2のインダクターセクション
221c 水平方向のスリット
221d 接続部分、コネクター部分
221' インダクター
221" インダクター
222 サセプターエレメント
223 カプトンの層
224 テフロン(登録商標)の層
226 固着防止層、テフロン(登録商標)テープの層
227 電気絶縁材料の層、カプトンテープの層
228 弾性裏当て層
250 電流供給源
A ステーション
B ステーション
C ステーション
D ステーション
E ステーション
E' スパウト挿入ステーション
E" スパウトシーリングステーション
FLd 場
H 水平方向
h 高さ
R 凹部
T 輸送方向
t 厚さ
V 垂直方向

Claims (25)

  1. フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンであって、前記ポーチは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された、好ましくは、無金属のヒートシール可能なフィルム材料から作製された壁部をそれぞれ有しており、前記生産マシンは、フィットメントシーリングステーションを含み、前記フィットメントシーリングステーションは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する第1の壁部と第2の壁部との間で、結合されていない縁部領域において、取り付け部分を有するプラスチックフィットメントをヒートシールするように構成されており、前記結合されていない縁部領域は、所定の長さおよび高さを有しており、
    前記フィットメントシーリングステーションは、
    - 第1のジョーおよび第2のジョーを含むインパルスシーリングデバイスと、
    - 開位置とクランプ位置との間で、前記第1および第2のジョーを互いに対して移動させるように構成されているアクチュエーターデバイスと、
    - 前記第1および第2のジョーのそれぞれを冷却するように構成されている冷却デバイスと
    を含み、
    前記第1のジョーは、第1の起伏のある前方表面を有しており、前記第1の起伏のある前方表面は、前記ポーチのそれぞれの第1の壁部の前記縁部領域に接触するように構成されており、
    前記第2のジョーは、第2の起伏のある前方表面を有しており、前記第2の起伏のある前方表面は、前記ポーチのそれぞれの第2の壁部の前記縁部領域に接触するように構成されており、
    前記第1および第2の起伏のある前方表面は、凹部を画定する凹面部分をそれぞれ有しており、前記凹部は、前記フィットメントの前記取り付け部分の半分をその中に受け入れるように構成されており、前記第1および第2の起伏のある前方表面は、それぞれの前記凹面の両側に、および、前記凹面に隣接して、同一平面上の面部分をそれぞれ画定しており、
    前記第1および第2のジョーのそれぞれは、そのそれぞれの前記起伏のある前方表面において、少なくとも1つの、たとえば、単一の細長いインパルス加熱可能な部材を含み、前記インパルス加熱可能な部材は、それぞれの前記前方表面の前記凹面部分および前記同一平面上の面部分に沿って延在しており、耐熱性の焦げ付き防止用被覆によってカバーされており、
    前記生産マシンは、動作時に、前記フィットメントが、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された対向する前記第1の壁部と前記第2の壁部との間で、前記結合されていない縁部領域において、その前記取り付け部分を備えて位置決めされるように構成されており、
    前記フィットメントシーリングステーションは、インパルスシーリングサイクルを実施するように構成されており、前記アクチュエーターデバイスは、前記第1および第2のジョーを前記クランプ位置へ持っていくように構成されており、前記縁部領域において、前記第1および第2の壁部が、前記第1および第2のジョーの前記凹面によって、前記フィットメントの前記取り付け部分に対してクランプされるようになっており、また、前記縁部領域において、前記フィットメントの両側にある前記第1および第2の壁部が、前記第1および第2のジョーの前記同一平面上の面によって、互いに対してクランプされるようになっており、前記フィットメントシーリングステーションは、前記クランプ位置において、前記インパルス加熱可能な部材を一時的に励起するように構成されており、前記インパルス加熱可能な部材のそれぞれによって放出される熱のインパルスを発生させるようになっており、前記熱のインパルスは、前記第1および第2の壁部の前記縁部領域を前記フィットメントの前記取り付け部分にシールし、前記取り付け部分の両側において、前記第1および第2の壁部の前記縁部領域を互いにシールし、前記第1および第2のジョー、その少なくとも前記インパルス加熱可能な部材は、その中に支援される前記励起の終了後に、前記冷却デバイスの動作によって冷却され、前記アクチュエーターデバイスは、前記インパルス加熱可能な部材が冷却された後に、前記第1および第2のジョーを前記開位置へと移動させるように構成されており、
    それぞれのインパルス加熱可能な部材は、導電性材料を含むサセプターエレメントであり、前記サセプターエレメントは、それぞれの前記起伏のある前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
    前記第1および第2のジョーのそれぞれは、インダクターを含み、前記インダクターは、それぞれの前記サセプターエレメントから電気的に絶縁されており、前記インダクターは、細長いインダクターセクションを含み、前記細長いインダクターセクションは、それぞれの少なくとも1つの前記サセプターエレメントの前記後方側部において、それぞれの前記起伏のある前方表面に沿って延在しており、
    前記フィットメントシーリングステーションは、高周波電流供給源を含み、前記高周波電流供給源は、前記第1および第2のジョーのそれぞれの前記インダクターに接続されており、
    前記フィットメントシーリングステーションは、前記インパルスシーリングサイクルにおいて、前記電流供給源が、高周波電流を前記インダクターに一時的に給送するように稼働され、それによって、前記インダクターによって高周波電磁場を発生させるように構成されており、前記高周波電磁場は、それぞれの前記サセプターエレメントの中に渦電流を誘導し、前記サセプターエレメントによって放出される熱のインパルスを発生させ、前記熱のインパルスは、前記壁部の前記縁部領域を前記フィットメントの前記取り付け部分におよび互いにシールする、生産マシン。
  2. 前記少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、中実断面の金属インダクターセクションであり、それぞれの前記ジョーの前記起伏のある前方表面に沿って、その長さにわたって一定の断面を有している、請求項1に記載の生産マシン。
  3. 前記細長いインダクターセクションは、前記ジョーの上面視で見て、前記ジョーの前記起伏のある前方表面に対応する形状を有しており、前記サセプターエレメントと前記細長いインダクターセクションとの間に均一な距離を維持している、請求項1または2に記載の生産マシン。
  4. 前記ジョーのインダクターは、互いに平行になっている複数の細長いインダクターセクションを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の生産マシン。
  5. 前記ジョーのインダクターは、複数の細長いインダクターセクションを含み、前記複数の細長いインダクターセクションは、互いに平行になっており、水平方向のスリットによって、たとえば、空気スリット、または、電気絶縁材料によって充填されたスリットによって、互いから垂直方向に間隔を置いて配置されており、たとえば、単に1対の細長いインダクターセクションだけが存在しており、前記1対の細長いインダクターセクションは、互いに平行になっており、前記サセプターエレメントの前記後方側部に近接して配置されている水平方向のスリットによって、互いから垂直方向に間隔を置いて配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の生産マシン。
  6. 互いの上に配置されている近隣のインダクターセクションの間の前記スリットは、0.01mmから5mmの間の高さ、より好ましくは、0.1mmから2mmの間の高さを有している、請求項5に記載の生産マシン。
  7. 前記サセプターエレメントは、ジョーの前方表面視で見たときに、平行な細長いインダクターセクションの間の前記スリットの上に延在しており、前記前方表面視において、平行な前記インダクターセクションのそれぞれと重なっている、請求項5または6に記載の生産マシン。
  8. 前記サセプターエレメントは、1つのストリップとして具現化されており、前記ストリップは、前記平行な細長いインダクターセクションの間の前記スリットの上に延在しており、前記前方表面視において、平行な前記インダクターセクションのそれぞれと重なっている、請求項5から7のいずれか一項に記載の生産マシン。
  9. 前記ジョーのインダクターは、前記サセプターエレメントの前記後方側部に配置されている1対の隣接する平行なインダクターセクションにおいて、電流が前記インダクターセクションを通って反対側方向に流れるように具現化されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の生産マシン。
  10. 前記少なくとも1つの細長いインダクターセクションは、前記ジョーの前記前方表面に対して垂直に見たときに、1.0mmから4.0mmの間の厚さ、たとえば、1.5mmから3.0mmの間の厚さを有している、請求項1から9のいずれか一項に記載の生産マシン。
  11. 少なくとも1つの冷却流体ダクトは、前記サセプターエレメントの前記後方側部に沿って延在する前記少なくとも1つのインダクターセクションに沿って延在している、請求項1から10のいずれか一項に記載の生産マシン。
  12. 前記サセプターエレメントは、金属材料、たとえば、金属または金属合金から作製されており、たとえば、薄い金属ストリップから作製されている、請求項1から11のいずれか一項に記載の生産マシン。
  13. 前記サセプターエレメントは、対向する前方および後方の主要面を有するストリップとして具現化されており、対向する前方および後方の前記主要面は、それらの間に前記ストリップの厚さを画定しており、好ましくは、前記サセプターエレメントのストリップの前記厚さは、前記ストリップの前記延在にわたって一定であり、および/または、前記ストリップの高さは、3ミリメートルから10ミリメートルの間にあり、たとえば、4ミリメートルからおよび8ミリメートルの間にある、請求項1から12のいずれか一項に記載の生産マシン。
  14. たとえば、ストリップとして具現化されている前記サセプターエレメントは、0.01mmから5mmの間の厚さ、好ましくは、0.05mmから2mmの間の厚さ、より好ましくは、0.08mmから0.8mmの間の厚さ、たとえば、0.3mmから0.5mmの間の厚さを有している、請求項1から13のいずれか一項に記載の生産マシン。
  15. 前記ジョーは、3ミリメートルから10ミリメートルの間の、たとえば、4ミリメートルから8ミリメートルの間の前記ストリップの高さ、および、0.08mmから0.8mmの間の、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有する、たとえば金属のストリップとして具現化されている単一の連続的なサセプターエレメントを提供されている、請求項1から14のいずれか一項に記載の生産マシン。
  16. 前記ジョーは、前記サセプターエレメントの後ろに、弾性裏当て層を提供されており、それによって、ジョー前面がフィルム材料壁部の数の局所的な変動を収容することを可能にする、請求項1から15のいずれか一項に記載の生産マシン。
  17. 前記サセプターエレメントの後面とおよび近隣のインダクターセクションとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.05mm、または0.1mmにあり、最大で3.0mm、または2.0mm、または1.0mmにある、請求項1から16のいずれか一項に記載の生産マシン。
  18. 前記ジョーの前記前方表面と前記サセプターエレメントとの間の間隔は、最小で0.025mm、または0.050mmにあり、最大で2.0mm、または1.0mm、または0.5mmにあり、好ましくは、前記間隔は、電気絶縁材料の複数の層によって充填されており、たとえば、前記ジョーの前記前方表面を形成する固着防止層としての少なくともカプトンの層およびテフロン(登録商標)の層によって充填されている、請求項1から17のいずれか一項に記載の生産マシン。
  19. 前記ジョーの前記起伏のある前方表面は、少なくともその凹んだ部分の中で、前記フィルム材料の壁部との接触の領域において滑らかになっている、請求項1から18のいずれか一項に記載の生産マシン。
  20. 前記ジョーは、たとえば、所定の長さを有するように構成されており、結合されていない縁部領域全体が、前記ジョーの動作によって1つのサイクルにおいてシールされるようになっており、前記フィットメントが、たとえば、前記マシンのフィットメントインサーターによって、前記結合されていない縁部領域の中に挿入される、請求項1から19のいずれか一項に記載の生産マシン。
  21. 前記シーリングデバイスは、前記サセプターエレメントの上で測定される少なくとも150℃と最大でも200℃、300℃、400℃、または500℃のいずれかとの間の、前記サセプターエレメントによる熱インパルスを提供するように構成されている、請求項1から20のいずれか一項に記載の生産マシン。
  22. 熱インパルス持続期間は、10ミリ秒から1000ミリ秒の間、たとえば、20ミリ秒から500ミリ秒の間、たとえば、75ミリ秒から400ミリ秒の間にある、請求項1から21のいずれか一項に記載の生産マシン。
  23. 前記サイクルは、前記熱インパルスに直ぐに続いて、クランプ冷却局面を含み、前記クランプ冷却局面の間に、前記ジョーは、クランプ位置に維持されており、前記クランプ冷却局面は、200ミリ秒から800ミリ秒の間の、たとえば、300ミリ秒から600ミリ秒の間の持続期間を有することが可能である、請求項1から22のいずれか一項に記載の生産マシン。
  24. 前記生産マシンは、搬送メカニズムを含み、前記搬送メカニズムは、連続的な運動で、搬送の経路に沿って、個々のポーチまたは相互接続されたポーチのストリングを搬送するように構成されており、前記経路は、少なくとも前記フィットメントシーリングステーションに沿って延在しており、前記シーリングステーションは、運動デバイスを含み、前記運動デバイスは、前記インパルスシーリングサイクルの間に、連続的に移動する前記ポーチまたはポーチのストリングと同期して、前記第1および第2のジョーを移動させるように構成されている、請求項1から23のいずれか一項に記載の生産マシン。
  25. フィットメント、たとえば、スパウトを有する折り畳み式ポーチの生産のための方法であって、請求項1から24のいずれか一項に記載の生産マシンが使用される、方法。
JP2022506391A 2019-07-29 2020-07-28 フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産 Pending JP2022543035A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023583A NL2023583B1 (en) 2019-07-29 2019-07-29 Production of collapsible pouches having a fitment
NL2023583 2019-07-29
PCT/EP2020/071308 WO2021018915A1 (en) 2019-07-29 2020-07-28 Production of collapsible pouches having a fitment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022543035A true JP2022543035A (ja) 2022-10-07
JPWO2021018915A5 JPWO2021018915A5 (ja) 2023-06-23

Family

ID=68425210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022506391A Pending JP2022543035A (ja) 2019-07-29 2020-07-28 フィットメントを有する折り畳み式ポーチの生産

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20220242054A1 (ja)
EP (1) EP4003705A1 (ja)
JP (1) JP2022543035A (ja)
CN (1) CN114174048A (ja)
NL (1) NL2023583B1 (ja)
WO (1) WO2021018915A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230094576A1 (en) * 2020-02-14 2023-03-30 Scholle Ipn Ip Bv Plastic spout and pouch packaging
US11628630B2 (en) * 2020-07-24 2023-04-18 Mespack, Sl Machine for welding a plastic spout to a plastic package

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462336A (en) * 1965-10-21 1969-08-19 Heller William C Jun Induction heating process
JPH07108554B2 (ja) * 1986-05-08 1995-11-22 株式会社新素材総合研究所 接着方法
CH688229A5 (de) * 1993-05-07 1997-06-30 Maegerle Karl Lizenz Verfahren zur Herstellung eines rohrfoermigen Hohlkoerpers.
JPH06320644A (ja) * 1993-05-13 1994-11-22 Material Eng Tech Lab Inc ポート付きプラスチック容器の製造方法
JPH07156272A (ja) * 1993-12-01 1995-06-20 Material Eng Tech Lab Inc プラスチック形成物の溶着方法
JPH092427A (ja) * 1995-06-16 1997-01-07 Material Eng Tech Lab Inc 樹脂シートのシール装置及びそのシール方法
DE19737471C2 (de) 1997-08-28 2002-03-07 Robert Peters Heizeinrichtung
NL1019161C2 (nl) 2001-10-11 2003-04-14 Itsac Nv Kunststof spout.
DE102005006871A1 (de) 2004-11-04 2006-05-11 Georg Menshen Gmbh & Co. Kg Kunststoff-Ausgieß-Einschweißteil
DE202011001356U1 (de) 2011-01-11 2012-04-12 Pöppelmann Holding GmbH & Co. KG Ausgießer und Behältnis mit einem solchen
WO2015158502A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Induction sealing device and method of sealing a packaging material using said induction sealing device
EP3241770B1 (en) * 2016-05-06 2019-02-27 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A packaging unit for producing sealed packages containing a pourable food product from a tube of packaging material
GB2566476B (en) * 2017-09-14 2020-01-01 Fokker Aerostructures Bv Conduction welding

Also Published As

Publication number Publication date
CN114174048A (zh) 2022-03-11
EP4003705A1 (en) 2022-06-01
US20220242054A1 (en) 2022-08-04
WO2021018915A1 (en) 2021-02-04
NL2023583B1 (en) 2021-02-22
US20220152940A1 (en) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7348525B2 (en) Sealing jaw
US20220152940A1 (en) Production of collapsible pouches having a fitment
CN106232328B (zh) 用于对包装套筒感应加热的装置和方法
NO304144B1 (no) Apparat og fremgangsmÕte for forsegling av en flerfoliebane slik at denne danner forseglete pakninger
KR20140033075A (ko) 쏟을 수 있는 음식 생산품의 밀봉된 패키지를 생산하기 위해 포장 재료를 가열 밀봉하기 위한 유도 밀봉 장치
US20220274727A1 (en) Impulse heat sealing of a heat-sealable film material
CN115052816A (zh) 塑料吸嘴和袋包装
EP0883546B1 (en) Sealing apparatus
US11865793B2 (en) Production of collapsible pouches
KR20140035384A (ko) 쏟을 수 있는 음식 생산품의 밀봉된 패키지를 생산하기 위해 포장 재료를 가열 밀봉하기 위한 유도 밀봉 장치
NL2023584B1 (en) Impulse heat sealing of a heat-sealable film material
US11691349B2 (en) Continuous motion impulse heat sealing of film material
NL2023585B1 (en) Production of collapsible pouches
JPH08230834A (ja) シール装置
RU2811932C2 (ru) Импульсная термосварка непрерывно перемещающегося пленочного материала
EP3090861A1 (en) Induction heating sealing device
RU2798856C2 (ru) Ротационное устройство для импульсной сварки

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20220519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230614

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240311

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20240327