JP2022543063A - 折り畳み式ポーチの生産 - Google Patents

Abstract

折り畳み式ポーチ生産用マシンはポーチ壁部の底部領域に接触する第1および第2のジョーを備えたインパルスシーリングデバイスを含む。各ジョーは導電性材料を含むサセプターエレメントを含み、その前方表面は2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部と底部縁部をシールするための逆T字として形状決めされる。各ジョーはインダクターを含み、それはサセプターエレメントから絶縁される。マシンは高周波電流供給源を含み、それはインダクターに接続される。ジョーはインダクターとサセプターエレメントを冷却するデバイスを含む。マシンはポーチ壁部底部領域をシールする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稼働され、インダクターによって高周波電磁場を発生させる。電磁場はサセプターエレメント中に渦電流を誘導し、それによって放出される熱インパルスを発生させ、ポーチ壁部の底部領域を互いにシールする。

Description

本発明は、折り畳み式ポーチの生産に関する。

折り畳み式ポーチの生産に関して、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、シーリングステーションは、ポーチの底部を形成するために、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された相互接続されたポーチのストリングの中のポーチの底部領域をヒートシールするように構成されている。また、ポーチ生産マシンが知られており、実施形態において、底部ガセットが形成され、折り畳み式の直立したポーチを生成させる。

周知の実施形態において、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、前方表面を有しており、前方表面は、ポーチのそれぞれの第1または第2の壁部の底部領域に接触するように構成されている。ジョーの前方表面は、平面的な面部分をそれぞれ画定している。公知の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、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、ポーチ壁部をジョーの間に有する。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。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。

たとえば、底部ガセットを有するポーチをヒートシールするために、ポーチの底部領域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、いくつかの開発が、長年にわたって行われてきた。たとえば、特許文献1は、ポーチの底部ガセット領域をシールするための連続的に加熱されたジョーを含むポーチ生産システムを開示している。

特許文献1において、シーリングサイクルの間に、相互接続されたポーチのストリングが、第1のジョーと第2のジョーとの間に位置決めされるということがさらに開示されている。ここでの加熱されたジョーは、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部ガセット領域の上に部分的に突き出ている。ジョーは、第1のポーチの底部ガセット領域の一部を同時にシールするように構成されており、1つのシーリングサイクルにおいて、隣接したおよび依然として相互接続された第2のポーチの底部ガセット領域の一部をシールするように構成されている。追加的に、ジョーは、また、両方の隣接する相互接続されたポーチの隣接する側縁部をシールするように構成されている。したがって、単一のシーリングサイクルの間に、シーリングステーションは、2つの隣接する相互接続されたポーチのそれぞれの中に、単一の三重点ガセットシールを提供するように構成されている。

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が知られている。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℃またはそのあたり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2において議論されている。

上記のインパルスシーリングデバイスは、抵抗器バンドにわたる温度分布を、比較的に短いパルス時間の間に正確に制御することができないという欠点を有する。結果として、シーリング特性は、シールされることとなるエリアの輪郭全体にわたって正確でない可能性がある。とりわけ、折り畳み式ポーチの底部領域をシールすることに関して、たとえば、折り畳み式の直立したポーチの底部ガセット部分をシールすることに関して、そのような品質は、十分に低い生産失敗率を実現するために必須である。

特開2007-245486号公報 独国特許発明第19737471号明細書

本発明は、折り畳み式ポーチの改善された生産、好ましくは、底部ガセットを含む折り畳み式の直立したポーチの改善された生産を提供する手段を提供することを目的とする。

本発明は、その底部領域において、たとえば、底部ガセット領域において、および、底部ガセットタイプの直立した折り畳み式ポーチの三重点において、ポーチ壁部のフィルム材料の中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。

本発明は、折り畳み式ポーチの生産、好ましくは、底部ガセットを含む折り畳み式の直立した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、シーリングステーションを含み、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相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの底部領域をヒートシールするように構成されており、
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のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、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の前方表面を有しており、第1の前方表面は、2つの隣接するポーチのそれぞれの第1の壁部の底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の前方表面を有しており、第2の前方表面は、2つの隣接するポーチのそれぞれの第2の壁部の底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のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、それぞれは、そのそれぞれの前方表面において、少なくとも1つの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、前方表面に沿って延在しており、インパルス加熱可能な部材は、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、相互接続されたポーチのストリングが、第1および第2のジョーとの間に位置決めされるように構成されており、また、第1および第2のジョーのインパルス加熱可能な部材が、2つの隣接するポーチの底部領域の上に少なくとも部分的にそれぞれ突き出ているように構成されており、
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、底部領域において、第1および第2の壁部が、第1および第2のジョーの前方表面によって互いにクランプされるようになっており、シーリングステーションは、クランプ位置において、1つまたは複数の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、1つまたは複数の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、1つまたは複数の熱のインパルスは、2つの隣接する相互接続されたポーチの第1および第2の壁部の底部領域の少なくとも一部を互いにシールし、第1および第2のジョー、その少なくとも1つまたは複数の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、1つまたは複数の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、それぞれの前方表面から離れる方を向く後方側部を有しており、
サセプターエレメントのそれぞれは、少なくとも逆T字として形状決めされている前方表面を有しており、熱インパルスが、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように、および、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されており、
第1および第2のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、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、それぞれの前方表面に沿って延在しており、
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のジョーのうちの少なくとも1つ(好ましくは、それぞれ)のインダクターに接続されており、
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1つまたは複数の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、1つまたは複数の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、1つまたは複数の熱のインパルスは、ポーチの底部領域をシールする、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いて、好ましくは、前記後方側部に極めて近接して、および、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。

公知のインパルス加熱デバイスにおける抵抗加熱と比較して、インダクターエレメントおよびサセプターエレメントによるインパルス加熱は、加熱のより正確な制御を可能にする。後者は、フィルム材料の壁部間の信頼性の高い効果的なヒートシーリングに貢献する。

底部ガセットを備えない折り畳み式ポーチのシーリングの間に、ポーチ壁部は、底部領域において直接的に互いに対してクランプされる。本明細書において、第1および第2のジョーの一方がサセプターエレメントおよびインダクターを提供されたものにされ、他方のジョーが、単に、パッシブカウンタージョーとして具現化および稼働されるので十分である可能性がある。

底部ガセットを有する折り畳み式ポーチの生産において、シーリングステーションに給送される相互接続されたポーチのストリングは、一般的に、当技術分野で知られているようなW字形状で、第1の壁部、第1の底部ガセット部分、第2の底部ガセット部分、および、第2の壁部を有している。また、当技術分野で知られているように、いわゆる三重点は、ポーチの側縁部のそれぞれに存在しており、三重点の上方において、第1および第2の壁部は、別の壁部と直接的に接触しており、三重点の下方において、2つのガセット部分は、第1の壁部と第2の壁部との間に位置付けされている。したがって、三重点において、厚さは、壁部厚さの2倍から壁部厚さの4倍の間で変化する。この移行部の近くにおいて、既存の技法によるシーリングは、難しいことで有名である。クランプ位置において、2つの隣接する相互接続されたポーチの第1および第2の壁部ならびに底部ガセット部分は、第1および第2のジョーの前方表面によって、互いに対してクランプされている。

底部ガセットタイプのポーチの生産のためのマシンにおいて、第1および第2のジョーの両方は、サセプターエレメントおよびインダクターをそれぞれ提供されており、第1の壁部に対して第1のガセット部分をシールし、第2の壁部に対して第2のガセット部分をシールするようになっている。

ある実施形態において、第1および第2のジョーの両方は、サセプターエレメントおよびインダクターを提供されている。本明細書において、ある実施形態において、インダクターは、同時に励起され得る。しかし、インダクターの非同時の励起を有することも可能である。これは、単一のサイクルの間に非同時であることが可能である。底部ガセットを欠如しているポーチをシールするときには、一方のジョーが1つのサイクルの間にインパルスシーリングのために稼働され、他方のジョーは、次のサイクルの間のみに稼働されるということを想定することが可能である。その理由は、たとえば、一方のジョーによって熱インパルスを提供することが、底部領域の中に望ましいヒートシールを取得するのに十分な熱を提供することが可能であるからである。

インパルスシーリングサイクルの間にインダクターを励起することは、インダクターを通過させられる単一の短期間の高周波電流から構成され得る。それは、異なって(たとえば、連続してさらにより短い期間において)行われることも可能であり、たとえば、電流の異なる強度が、単一のインパルスシーリングサイクルの間にインダクターを通過させられる。

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、先行技術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、異なるパッケージングのために、たとえば、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。

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、ポーチ壁部と内向きに位置付けされているガセット部分(存在するときに)との間の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。

底部ガセットを備えたポーチの底部領域のシーリングに関して、クランピング力は、たとえば、三重点において、たとえば、ポーチのクランプされた部分から信頼性高く空気を排出する観点から、底部ガセットを備えない底部領域を溶接するためのクランピング力よりも大きく選択され得る。

インダクターおよびサセプターエレメントによるインパルス加熱は、それに限定されないが、ポーチの底部ガセットをシールするのにとりわけ好ましいということが本出願人によって見出された。

底部ガセットタイプのポーチの生産において、加熱の正確な制御は、三重点におけるおよびその下方におけるポーチの部分において、シールそれぞれのガセット部分をそれぞれの第1または第2の壁部にシールするために、十分な熱が提供されるということを提供し、また、ガセット部分が互いに溶接されることを防止するために、熱の量が大きくなり過ぎることとはならないということを提供する。

逆T字形状のサセプターエレメントは、3つの細長いサセプターパーツをそれぞれ含み、それらは、サセプターエレメントの中央部分において相互接続されている。動作時に、細長いサセプターパーツのうちの第1のものは、ポーチの上部端部に向けて突き出ており、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部の上に、たとえば、少なくとも前記側縁部の下側部分の上に突き出ている。動作時に、この上向きの細長いサセプターパーツは、それによって、隣接する相互接続されたポーチの側縁部を少なくとも部分的にシールする。

実施形態において、ポーチの実質的に真っ直ぐなサイドシールを提供するために、この上向きの細長いサセプターパーツは、実質的に真っ直ぐになっていることが可能である。代替的な実施形態において、湾曲したまたは波状の形状を有するポーチのサイドシールを提供するために、上向きの細長いサセプターパーツは、湾曲したまたは波状の形状を有することが可能である。

T字形状のサセプターエレメントは、本明細書において図示されているように、丸みを帯びた底部角部シールを提供するように具現化され得る。これは、底部ガセットを備えた折り畳み式の直立したポーチにとって有利であるだけでなく、単純な折り畳み式ポーチにとっても有利である。その理由は、たとえば、丸みを帯びた底部角部が、ポーチのより便利な充填を可能にし、および/または、充填されたポーチのより魅力的な美的感覚(たとえば、充填されたときにポーチ壁部の中により少ないしわを有する)を可能にすることができるからである。別の実施形態では、底部および角部において取得されるシールの形状は、Kシールスタンドアップポーチとして知られているようなものである。

他の細長いサセプターパーツのそれぞれは、それぞれのポーチの底部領域の上に、上向きの細長いサセプターパーツから横向きに(たとえば、横向き方向および下向き方向に)離れるように突き出ているコンポーネントを少なくとも有している。動作時に、これらの横向きに配向された細長いサセプターパーツのそれぞれは、それによって、隣接する相互接続されたポーチのそれぞれの底部領域の一部分を少なくともシールする。

本発明は、少なくとも請求項1に特許請求されているように、折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンをさらに提供し、そこでは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの底部領域をヒートシールするように構成されているシーリングステーションの特徴が、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの上部領域をヒートシールするように構成されているシーリングステーションによって置換されており、サセプターエレメントのそれぞれが、少なくとも逆T字として形状決めされた前方表面を有しており、熱インパルスが、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成され、また、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されるようになっているという特徴が、サセプターエレメントのそれぞれが、少なくともT字として形状決めされた前方表面を有しており、熱インパルスが、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成され、また、2つの隣接する相互接続されたポーチの上部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されるようになっているという特徴によって交換されている。

本発明は、少なくとも請求項1に特許請求されているように、折り畳み式ポーチの生産のための生産マシンをさらに提供し、そこでは、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの底部領域をヒートシールするように構成されているシーリングステーションの特徴が、ヒートシール可能なフィルム材料から作製された相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの上部領域、底部領域、および中間側部領域をヒートシールするように構成されているシーリングステーションによって置換されており、サセプターエレメントのそれぞれが、少なくとも逆T字として形状決めされた前方表面を有しており、熱インパルスが、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成され、また、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されるようになっているという特徴が、サセプターエレメントのそれぞれが、少なくともI字として形状決めされた前方表面を有しており、熱インパルスが、2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成され、2つの隣接する相互接続されたポーチの上部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成され、また、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されるようになっているという特徴によって交換されている。

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。

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。

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。

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、インダクターとサセプターエレメントとの間の均一な(たとえば、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。

インダクターの断面およびインダクターとサセプターエレメントとの間の距離におけるこの局所的な変化は、底部ガセットポーチの中の三重点を横切るサイドシールのシーリングにおいて有益である可能性がある。三重点の上方において、ヒートシール可能なフィルム材料の2つの層がシールされており、一方では、三重点の下方において、ヒートシール可能なフィルム材料の4つの層がシールされており、十分な品質を備えたシールを取得するために、より大きい量の熱を必要とする。

したがって、三重点の上方に突き出るように構成されているインダクターの一部の断面は、三重点の下方に突き出るように構成されているインダクターの一部の断面よりも大きく選択され得、三重点の下方においてより大きい電流密度を実現するようになっている。

同様に、三重点の上方において、インダクターとサセプターエレメントとの間の突き出るための距離は、三重点の下方におけるインダクターとサセプターエレメントとの間の距離よりも大きくなるように選択され得、三重点の下方においてより大きい電流密度を実現するようになっている。

実施形態において、ジョーのインダクターは、インダクターの中央部分において直列に接続された複数の細長いインダクターパーツ、たとえば、3つの細長いインダクターパーツを含む。それによって、細長いインダクターパーツのうちの第1のものは、上向きの細長いサセプターパーツの上に突き出ている。それによって、それぞれの第2のおよび第3の細長いインダクターパーツは、それぞれの横向きに細長いサセプターパーツの上に突き出ている。そうであるので、インダクターの形状は、サセプターエレメントの形状に実質的に対応しており、サセプターエレメントの中の渦電流の均一な分布を提供するようになっている。

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いる。

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、細長いインダクターセクションは、互いに沿って延在しており、細長いインダクターセクションは、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、互いから間隔を置いて配置されている。

実施形態において、インダクターは、3つの細長いインダクターセクションを含む。第1の細長いインダクターセクションは、第1の(たとえば、横向きの)下向きの細長いインダクターパーツおよび上向きの細長いインダクターパーツにわたってまたがっている。第2の細長いインダクターセクションは、上向きの細長いインダクターパーツおよび第2の(たとえば、横向きの)下向きの細長いインダクターパーツにわたってまたがっている。第3の細長いインダクターセクションは、第2の(たとえば、横向きの)下向きの細長いインダクターパーツおよび第1の(たとえば、横向きの)下向きの細長いインダクターパーツにわたってまたがっている。細長いインダクターセクションは、延在する互いに平行に、スリットによって互いから間隔を置いて配置されて延在しており、それによって、サセプターエレメントの逆T字形状に追従しており、それによって、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。

実施形態において、互いに隣接して配置されている近隣のインダクターセクションの間のスリットは、0.01mmから5mmの間で、より好ましくは、0.1mmから2mmの間で広がっている。

隣接する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。ある実施形態において、サセプターエレメントは、平行なインダクターセクション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、約25%未満にわたって、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サイズは、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、逆T字形状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、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、逆T字の形状を有しており、第1の、第2の、および第3のインダクターセクションを含み、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な接続のための端子を有している。

ある実施形態において、第1のおよび/または第2のジョーは、1つの逆T字形状のインダクターエレメントを提供されており、直列に相互接続されている平行な第1の、第2の、および第3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な接続のための端子を有している。

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幅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、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。

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)。

主本体部は、望まれる場合には、3D印刷され得る。

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、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。

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底部領域の冷却を引き起こすように構成され得、たとえば、フィルム材料は、開ける前に、60℃未満に、たとえば、40℃未満に冷却される。

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逆T字形状のプレート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、それらの間にプレート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プレートの厚さは、プレート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、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、細長いサセプターパーツのそれぞれは、ストリップとして、たとえば、金属のストリップ、たとえば、アルミニウムのストリップとして形状決めされている。

ある実施形態において、ジョーは、(たとえば、金属の)逆T字形状のプレート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、プレート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。

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。

一般的に、熱インパルスの終了の後に、インダクターおよびサセプターを含むジョー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。

そのうえ、サセプターエレメントの最小厚さは、サイドシールの中の三重点においてポーチをシールするのに好ましい。

三重点において、不連続な移行が、ポーチの厚さの中に存在している。少なくとも、シールされることとなる三重点のエリアにおいて、インダクターとサセプターエレメントとの間に、サセプターエレメントの後ろに弾性的に圧縮可能な材料と組み合わせて薄いサセプターエレメントを有することは、第1のジョーおよび第2のジョーがそれらのクランプ位置に持っていかれるときに、サセプターエレメントが一時的に変形することが可能である(および、動作時に、変形させられる)という利点を提供する。本明細書において、変形は小さい。その理由は、それが、三重点におけるポーチ壁部の厚さ移行にサセプターエレメントを適合させるためにのみ作用し、三重点におけるサセプターエレメントからポーチに向けての均一に分配された熱伝達を提供するようになっているからである。たとえば、弾性的に圧縮可能な材料は、ゴム(たとえば、シリコーンゴム)またはポリマー材料(たとえば、テフロン(登録商標)など)である。

ある実施形態において、ジョーは、単一の連続的なサセプターエレメントを提供されており、単一の連続的なサセプターエレメントは、3つの細長いサセプターパーツを備えた逆T字形状のプレートとして具現化されており、3つの細長いサセプターパーツは、0.08mmから0.8mmの間の厚さ、たとえば、0.08mmから0.5mmの間の厚さを有する(たとえば、金属の)ストリップとして形状決めされている。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。

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。

実施形態において、とりわけ、サセプターエレメントがインダクターの厚さと比較して小さくなっている実施形態において、サセプターエレメントの後方側部と近隣のインダクターセクションとの間の間隔は、弾性材料によって、たとえば、弾性的に変形可能な材料、たとえば、シリコーンゴムまたはテフロン(登録商標)などによって充填されている。とりわけ、薄いサセプターエレメントがポーチの三重点に対してクランプされるときに(不連続な移行が、ポーチの厚さの中に存在している)、弾性材料は、薄いサセプターエレメントにしたがって変形することができる可能性がある。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、WO2013/066328を参照されたい。インダクターは、比較的に厚くなっており、クランピングに起因して変形しない可能性がある。弾性材料は、インダクターとサセプターエレメントとの間の変形可能性におけるこの差を補償することが可能であり、接触圧力がサセプターエレメントの前方表面全体にわたって一定になること、サセプターエレメントがポーチ壁部に均一に当接することを提供することが可能である。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、0.1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。

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、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、ジョーの前方表面は、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、滑らかな接触の領域を提供するために、フィルム材料の滑らかな設計と併せて好適である。

ある実施形態において、ジョーは、2つの隣接する相互接続されたポーチのそれぞれの部分(たとえば、底部領域の少なくとも半分)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構成されている(たとえば、適当な寸法を有している)。これは、底部領域のこれらの部分における追加的なシーリング作用の必要性を回避し、それは、直立した折り畳み式ポーチの底部ガセットのシーリングの間に、とりわけ好ましい。

ある実施形態において、シーリングデバイスは、サセプター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、少なくとも1つの温度センサーが提供され、それは、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おり、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、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、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、(どのポーチの)どのシール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内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。

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、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。

実施形態において、単一のポリマータイプのフィルム材料は、同じポリマーの複数の層を含むことが可能であるが、しかし、たとえば、層が配向されていることに起因して、層は、組成および/または特性の違いを有しているということが留意される。リサイクルを考慮して、たとえば、フィルム材料の中の金属層の代替として、ポーチ壁部の中に最小量の別のポリマー(たとえば、バリア特性のためのEVOH層)を有することも可能である。

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。

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、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、ポーチのストリングによって実施され、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。

別の好適な実施形態において、搬送メカニズムは、連続的な運動で、したがって、停止および始動することなく、好ましくは、一定の速度で、搬送の経路に沿って、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、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、1対のジョーを移動させることを可能にし、そのように稼働され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(たとえば、局所的な引き伸ばし)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。別の例において、運動デバイスは、搬送の経路に対して平行の方向にシーリングデバイスを往復運動させるように具現化されている。連続的な運動搬送変形形態において、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。ジョーがエンドレストラックに沿って移動させられる実施形態において、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、ジョーに接続されている1つまたは複数のホースを、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。往復運動式の設計において、一方ではジョーと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との間に、1つまたは複数の可撓性の冷却ダクトを有することで十分である可能性がある。

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、一連のポーチへと、たとえば、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、随意的に、その底部領域において、少なくとも1つの底部ガセットを有しており、それは、ポーチの三重点の下方の2つの折り畳まれた底部ローブによって形成されており、
- 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、ポーチの形状にし、ポーチは、2つのポーチ壁部を含み、随意的に、底部ガセットを備えており、
- 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、たとえば部分的に、ポーチを形状決めおよび/または分離する、ポーチ形成ステーションと、
- たとえば、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と、
- 形成された前記ポーチを、たとえば、相互接続されたポーチのストリングとして、シーリングデバイスに給送するように適合および稼働される給送メカニズムであって、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、給送メカニズムと
のうちの1つまたは複数を含む。

マシンは、折り畳み式ポーチの生産のために、好ましくは、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備えた直立した折り畳み式ポーチの生産のために構成されている。

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、ポーチへのスパウトのシーリングの前に、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、ポーチの上部における結合されていない縁部領域を介して実施され得、スパウトが、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、たとえば、ポーチの底部領域をシールした後に、および、ポーチ壁部間にスパウトをシールした後に、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、スパウトを介して行われ、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、スパウトが閉鎖され、キャッピングデバイスは、スパウ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、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、本発明は、折り畳み式ポーチ、好ましくは、底部ガセットを含む折り畳み式の直立した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。

ポーチ生産システムおよび方法の実施形態が、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り、図面において、参照部号は、対応するパーツを示している。

本発明による生産マシンの実施形態を概略的に示す図である。 図1のマシンの中のシーリングステーションを概略的に図示する図である。 図1のマシンによって生産される直立したポーチを図示する図である。 図3のポーチの中の三重点を図示する図である。 逆T字形状のサセプターエレメントおよび対応するインダクターを概略的に図示する図である。 逆T字形状のインダクターの細長いパーツを通る断面を図示する図である。 逆T字形状のインダクターの細長いパーツを通る断面を図示する図であり、弾性層が、サセプターとインダクターとの間に提供されている、図である。 前記場の中の逆T字形状のインダクターの細長いパーツおよびサセプターエレメントによって発生させられる電磁場を図示する図である。 インダクターのさまざまな実施形態を示す図である。 インダクターのさまざまな実施形態を示す図である。 インダクターのさまざまな実施形態を示す図である。 インダクターのさまざまな実施形態を示す図である。 図2のガセットシーリングデバイスの第1のジョーの実施形態を示す図である。 連続的な運動実施形態の中のシーリングステーションの動作を概略的に図示する図である。

図1は、折り畳み式の直立したポーチの生産のための生産マシンの実施形態を概略的に示しており、それは、参照番号1によって参照される。また、マシンは、フォームフィルシール(FFS)マシンとしても知られ、とりわけ、示されている実施形態では、水平方向のFFSマシンとして知られている。

ポーチ生産マシン1は、製品によって充填される折り畳み式ポーチ2(ここでは、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。示されている例では、上部縁部は、その長さにわたってシールされる。代替的な実施形態において、プラスチックスパウトまたは他のフィットメントが、上部縁部の中へシールされる。

ポーチ2は、無金属のヒートシール可能なフィルム材料5から作製された対向する壁部3、4をそれぞれ有している。

ポーチ生産マシン1は、フィルム供給デバイス6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6は、可撓性のヒートシール可能なフィルム材料5の1つまたは複数のロール7を受け入れるように適合されている。マシン1において、フィルム材料が、ロール7から巻き戻される。

巻き戻した後に、フィルム材料5は、底部ガセット折り畳みデバイス8に向けて導かれ、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、折り畳まれた形状にし、2つのポーチ壁部3、4が互いに対向するようになっており、また、当技術分野でよく知られているように、底部がガセットを有するようになっている。

完成したポーチ2の分離の瞬間まで、マシンの中で形成されている相互接続されたポーチのストリングが存在している。この実施形態では、これらのポーチは、依然としてストリングの状態で相互接続されている間に充填され、次いで、密閉もされる。別の設計では、ポーチは、たとえば、下流の充填ステーションによって、または、遠隔の場所において、後に充填するために、依然として空の状態でストリングから分離される。

図1では、ストリングの中の個々のポーチ2は、それらの間の破線によって分離されて表示されている。

それぞれのポーチ2は、その下側端部において第1および第2のガセット部分を備えた底部ガセット9を有している。

第1のポーチ壁部3と第2のポーチ壁部4との間において、第1および第2のガセット部分は、折り畳み線10に沿って相互接続される。

それらのそれぞれの側縁部または垂直方向のシームにおいて、ポーチ2は、折り畳み線10の高さに三重点11を有している。

マシン1は、切断ステーション12をさらに含み、切断ステーション12は、1つまたは複数の切断を行い、ポーチ2を(たとえば、部分的に)形状決めおよび/または分離するように構成されている。

給送メカニズムが提供され、それは、ここでは、1セットのトラクションロール13によって形成されており、給送メカニズムは、ロール7を巻き戻すように、および、ステーションにおけるシーリングデバイス15、16に沿って、相互接続されたポーチ2の前記ストリングを給送するように適合および稼働される。

そのうえ、充填ステーション14が提供され、充填ステーション14は、製品をポーチ2の中へ充填するように構成されている。

生産マシン1は、シーリングステーションを含み、シーリングステーションは、ポーチをヒートシールするように構成されている。シーリングステーションは、サイクルにおいて、相互接続されたポーチ2のストリングの中の2つの隣接するポーチ2の底部ガセット領域9をシールするためのガセットシーリングデバイス15を含む。底部シーリングデバイス15は、ガセットの領域の中でポーチをヒートシールするように構成されており、たとえば、第1のポーチ壁部とその直ぐ内側にある第1のガセット部分との間にヒートシールを作製し、第2のポーチ壁部とその直ぐ内側にある第2のガセット部分との間にヒートシールを作製するように構成されている。

輸送方向(T)に沿って、ガセットシーリングデバイス15の下流において、シーリングステーションは、相互接続されたポーチ2のストリングの中の2つの隣接するポーチ2の側縁部をシールするための側縁部またはサイドシームシーリングデバイス16を含む。

さらに下流に、シーリングステーションは、(ここでは、まだ開いている上部縁部を介して、充填ステーション14においてポーチを充填した後に、)ポーチ2の上部縁部をシールするための上部縁部シーリングデバイス17を含む。

図1では、ガセットシーリングデバイス15の単一のジョー18が表示されている。この第1のジョー18は、第1の側壁部3の上の底部ガセット9の方を向いている。相互接続されたポーチ2のストリングの反対側において、ガセットシーリングデバイス15は、第2のジョーを含み、第2のジョーは、第2の側壁部4の上の底部ガセット9の方を向いている。

ガセットシーリングデバイス15は、アクチュエーターデバイス15aを提供されており、アクチュエーターデバイス15aは、開位置とクランプ位置との間で、第1のジョー18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。

ガセットシーリングデバイス15は、冷却デバイスをさらに含み、冷却デバイスは、第1のジョー18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。

図2では、マシン1のシーリング作用が、概略的に示されている。

底部シーリングデバイス15の第1のジョー18は、サセプターエレメント19を含み、サセプターエレメント19は、前方表面を有しており、前方表面は、少なくとも逆T字として形状決めされている。

図2において、サセプターエレメント19の例示的な輪郭が表示されている。サセプターエレメントの前方表面は、クランプ位置において第1のポーチ壁部3に対して位置決めされている。相互接続されたポーチ2のストリングの反対側において、第2のジョーの同様のサセプターエレメントが、第2のポーチ壁部4に対して位置決めされている。

シーリングサイクルにおけるマシン1の動作の間に、図2の中の構成のように、サセプターエレメント19は、2つの隣接する相互接続されたポーチ2の底部ガセット領域9の上に部分的に突き出ている。

サセプターエレメント19の垂直中心線は、それによって、2つの隣接するポーチ2の側縁部の間の分離線と整合されている。それによって、サセプターエレメント19は、第1の細長いサセプターパーツ20によって、第1のポーチ2の上に途中まで突き出ており、第2の細長いサセプターパーツ21によって、第2のポーチ2"の上に途中まで突き出ている。

サセプターエレメント19は、上向きに配向された細長いサセプターパーツ22をさらに含み、それは、ポーチ2の上部端部に向けて突き出ており、2つの隣接する相互接続されたポーチ2'、2"の側縁部の上に、少なくとも、前記側縁部の下側部分の上に突き出ている。動作時に、この上向きの細長いサセプターパーツ22は、それによって、隣接する相互接続されたポーチの側縁部を少なくとも部分的にシールする。

第1の細長いサセプターパーツ20および第2の細長いサセプターパーツ21は、上向きのサセプターパーツ22とともに、逆T字の形状を有するサセプターエレメント19を形成している。例として示されているように、サセプターエレメント19の3つの細長いサセプターパーツ20、21、22は、それぞれの横向きに配向されたサセプターパーツと上向きに配向されたサセプターパーツとの間に湾曲を備えて形状決めされ、丸みを帯びた角部シールを形成している。逆T字形状のサセプターエレメント19を有することによって、ガセットシーリングデバイス15は、同時に、第1のポーチ2'の底部ガセット9の一部をシールし、第2のポーチ2"の底部ガセット9の一部をシールする。

サセプターエレメント19は、隣接するポーチ2の三重点11の上にさらに突き出ており、それらは、折り畳み線10の高さに位置付けされている。

この三重点11において、ヒートシールは、第1のジョー15によって、第1のポーチ壁部3とその直ぐ内側にある第1のガセット部分3aとの間に作製され、また、ヒートシールは、第2のジョーによって、第2のポーチ壁部4とその直ぐ内側にある第2のガセット部分4aとの間に作製される。したがって、ポイント11において、ポーチ2の厚さにおける不連続な移行が、フィルム材料5の上側の2つの層と下側の4つの層との間で起こる。

ガセットシーリングデバイス15は、第1のジョー18の中にインダクター24をさらに含む(図1および図2には示されていない)。インダクター24は、サセプターエレメント19から電気的に絶縁されており、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、サセプターエレメント19の後方側部において、それぞれの前方表面に沿って延在している。

動作時に、電流供給源は、高周波交流電流をインダクター24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24によって高周波電磁場を発生させ、高周波電磁場は、サセプターエレメント19の中に交流渦電流を誘導する。

渦電流は、熱のインパルスを発生させ、それは、サセプターエレメント19によって放出され、その熱のインパルスは、ポーチ壁部3の底部領域を隣接するガセット部分3aにシールする。同じことが、他方のジョーにも当てはまる。

図3Aおよび図3Bにおいて、第1のジョー18の断面が表示されており、それは、第1のポーチ壁部3に対してクランプ位置に配設されている。第1のジョー18は、主本体部25を含み、主本体部25は、1つまたは複数の冷却流体ダクトを提供される。冷却流体は、冷却液体(たとえば、水など)であり、たとえば、ポンプアッセンブリを使用することによって、冷却流体ダクトを通過させられる。冷却液体回路が提供されており、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。

サセプターエレメント19の厚さは、インダクター24の厚さと比較して小さい。間隔が、サセプターエレメント19とインダクター24との間に存在しており、それは、電気絶縁体26によって充填されており、ガセットシーリングデバイス15の動作の間に、両者の間の短絡を防止するようになっている。絶縁体26は、弾性材料から作製されており、たとえば、弾性的に変形可能な材料(たとえば、シリコーンゴムおよび/またはテフロン(登録商標)など)から作製されている。弾性材料は、薄いサセプターエレメント19の変形にしたがって、絶縁体26の変形を可能にする。

この変形は、図4に表示されているように(ここでは、不連続な移行が、ポーチ2の厚さの中に存在している)、薄いサセプターエレメント19がポーチ2の三重点11に対してクランプされるときに、とりわけ有利である。インダクター24は、比較的に厚くなっており、クランプ位置において変形しないこととなり、一方では、薄いサセプターエレメント19は、三重点11において第1のポーチ壁部3に対して変形することとなる。絶縁体26の弾性材料は、インダクター24とサセプターエレメント19との間の変形可能性におけるこの差を補償することとなり、接触圧力がサセプターエレメント19の前方表面全体にわたって一定になること、および、サセプターエレメント19が第1のポーチ壁部3に均一に当接することを提供する。

図5において、サセプターエレメント19およびインダクター24の実施形態が表示されている。サセプターエレメント19は、インダクター24の形状を示すために、インダクター24から間隔を置いて配置されて示されている。

ガセットシーリングデバイス15の動作の間に、サセプターエレメント19の前方表面27は、ポーチの壁部の非常に近くにある。インダクター24は、サセプターエレメント19の対向する後方側部に面している。

サセプターエレメント19の前方表面は、逆T字(すなわち、上下逆さまのT字)の形状を有している。

サセプターエレメント19は、3つの細長いサセプターパーツ20、21、22を含み、それらは、サセプターエレメント19の中央部分28において相互接続されている。

動作時に、上向きの細長いサセプターパーツ22は、ポーチの上部端部に向けて突き出ている。第1の細長いサセプターパーツ20および第2の細長いサセプターパーツ21は、反対側方向に整合されており、上向きの細長いサセプターパーツ22から横向きに離れるように突き出ているコンポーネントが、たとえば、横向きに下向き方向に整合された状態になっている。

サセプターエレメント19は、細長いストリップとしてそれぞれ形状決めされた3つの細長いサセプターパーツ20、21、22を備えた連続的な逆T字形状として具現化されている。

インダクター24は、複数の細長いインダクターパーツを含み、たとえば、インダクター24の中央部分において直列に接続されている3つの細長いインダクターパーツを含む。それによって、第1の細長いインダクターパーツ29は、第1の細長いサセプターパーツ20の上に突き出ている。それによって、第2の細長いインダクターパーツ30は、第2の細長いサセプターパーツ21の上に突き出ている。そのうえ、第3の細長いインダクターパーツ31は、上向きの細長いサセプターパーツ22の上に突き出ている。そうであるので、インダクター24の形状は、サセプターエレメント19の形状に実質的に対応しており、ガセットシーリングデバイス15の動作の間に、サセプターエレメント19の中の渦電流の均一な分布を提供するようになっている。

インダクター24は、3つのグループの(ここでは、3対の)隣接する細長いインダクターセクション32a、b、33a、b、34a、bを含む。

第1のグループ(ここでは、対)の細長いインダクターセクション32a、bは、上向きの細長いインダクターパーツ31を形成している。

第2のグループ(ここでは、対)の細長いインダクターセクション33a、bは、第2の細長いインダクターパーツ30を形成している。

細長いインダクターセクション32a、b、33a、b、34a、bは、2つを組にして互いに平行に、スリット35によって互いから間隔を置いて配置されて延在しており、それによって、サセプターエレメント19の逆T字形状に追従している。

それらは、サセプターエレメント19の後方側部に近接して配置されている。

逆T字形状のインダクター24の中のスリット35は、逆T字形状のサセプターエレメント19の上に突き出ており、場の均質な高周波電磁場を提供するようになっており、それによって、サセプターエレメント19のインパルス加熱の均質性に貢献する。

細長いインダクターセクション33a、bは、ベンド36を介して接続されている。細長いインダクターセクション32a、bは、ベンド37を介して接続されている。インダクターセクション34a、bは、電流供給源への電気的な接続のための端子を有している。ベンド36、ベンド37、および自由端部38は、サセプターエレメント19の輪郭の外側に突き出ている。

インダクターパーツ33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ということが、図5および図8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。

図9は、第1のジョー18の主本体部25の中に埋め込まれているインダクター24の代替的な実施形態を示している。このインダクター24は、その高さと比較して、相対的に幅広くなっている。逆T字形状のインダクター24の第1の細長いインダクターパーツ29および第2の細長いインダクターパーツ30は、上向きの細長いインダクターパーツ31の長さよりも実質的に大きい長さを有している。そうであるので、このインダクター24は、とりわけ、比較的に低い底部ガセットを備えたポーチを溶接するのに適しており、その三重点は、ポーチの比較的に低い部分に位置付けされている。

図10において、インダクター24のさらなる代替的な実施形態が表示されており、それは、同様に、第1のジョー18の主本体部25の中に埋め込まれている。このインダクター24は、複数の平行なインダクターセクションを含み、それらは、スリットによって、隣接するものからそれぞれ分離されている。サセプターエレメント19が、インダクター24の上部に配置されている。サセプターエレメント19は、逆T字の形状を有する前方表面27を有しており、それは、3つの細長いサセプターパーツ20、21、22を含み、その第1の細長いサセプターパーツ20および第2の細長いサセプターパーツ21は、反対側方向に実質的に横向きに延在している。上向きの細長いサセプターパーツ22は、上向きに延在しており、シールされることとなるポーチの上部端部に向けて突き出ている。

サセプターエレメント19は、第1の細長いサセプターパーツ20と上向きの細長いサセプターパーツ22との間に、第1の中間サセプターパーツ20'を含み、第1の細長いサセプターパーツ20と上向きの細長いサセプターパーツ22との間に、幾何学形状の滑らかな移行部を形成するようになっている。サセプターエレメント19は、第2の細長いサセプターパーツ21と上向きの細長いサセプターパーツ22との間に、第2の中間サセプターパーツ21'を含み、第2の細長いサセプターパーツ21と上向きの細長いサセプターパーツ22との間に、幾何学形状の滑らかな移行部を形成するようになっている。

図11は、インダクター24のさらなる代替的な実施形態を示している。このインダクター24は、その高さと比較して、相対的に幅広くなっている。逆T字形状のインダクター24の第1の細長いインダクターパーツ29および第2の細長いインダクターパーツ30は、インダクター24の上向きのインダクターパーツ31の中への比較的に滑らかな移行部を有している。上向きのインダクターパーツ31において、比較的に鋭い第1のベンド36が、第1の細長いインダクターセクション32と第2の細長いインダクターセクション33との間に提供されており、使用の間に実質的に均質な高周波電磁場を実現するためのインダクター24の幾何学形状を最適化するようになっている。

図12において、インダクター24の別の実施形態が表示されている。このインダクター24は、その高さと比較して、相対的に幅広くなっている。逆T字形状のインダクター24の第1の細長いインダクターパーツ29および第2の細長いインダクターパーツ30は、上向きの細長いインダクターパーツ31の長さよりも実質的に小さい長さを有している。そうであるので、このインダクター24は、それらの高さと比較して、とりわけ、比較的に狭いポーチを溶接するのに適している。そのうえ、インダクター24のこの実施形態は、反対側に横向き方向に延在する第1の細長いインダクターパーツ29および第2の細長いインダクターパーツ30によって、2つの隣接する相互接続されたポーチの底部ガセットをシールすること、および、2つの隣接する相互接続されたポーチの完全な側縁部を、それらの底部端部からそれらの上部端部へのそれらの高さ全体にわたってシールすることを同時に可能にする。

図13において、第1のジョー18の実施形態が、より詳細に表示されている。第1のジョー18は、その主本体部25の中に埋め込まれているインダクター24を有している。ジョー18は、主本体部25の中に冷却流体ダクトを提供されている。主本体部25の中で、冷却液体が、インダクター24に極めて近接して(たとえば、その直ぐ後ろに)通される。ジョー18は、主本体部25から突出する冷却流体進入ポート39および冷却流体退出ポート40をさらに含み、それらは、ポンプアッセンブリおよび熱交換器を備えた冷却液体回路に接続されるように構成されており、熱交換器は、ジョー18を退出する冷却液体から熱を除去するように構成されている。

図14において、生産マシンの実施形態が図示されており、それは、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を含み、運動デバイスを提供されている。本明細書において、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のストリングと同期して第1および第2のジョー210、220を移動させるように構成されている。動作は、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、第1および第2の壁部101、102を有する、形成されることとなる相互接続されたポーチのストリングは、好ましくは、一定の速度で、輸送方向(T)に、図14の中の左から右へ連続的に移動させられる。

シーリングステーションデバイス200の運動デバイスは、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)にジョー210、220を移動させ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14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の底部領域から間隔を置いて配置された位置にある。

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、そのクランプ位置に向けて移動させられ、第1のジョー210は、本明細書で議論されているように、第1のポーチ壁部101と接触した状態になる。同様に、第2のジョー220は、第2のアクチュエーターデバイス202によって、そのクランプ位置に向けて移動させられ、第2のジョー220は、本明細書で議論されているように、第2のポーチ壁部102と接触した状態になる。それぞれのクランプ位置において、第1のポーチ壁部101および第2のポーチ壁部102は、形成されることとなるシールの領域において、互いの上に軽くクランプされる。有意な圧力はシーリングプロセスに関わらないので、クランピングは軽くなる。

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、連続的に前進される相互接続されたポーチのストリングとともに移動する。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によっておよび/または第2のインダクター221の中に生成され、第1のサセプター212および/または第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、それらの底部領域において局所的に融合される。たとえば、底部ガセットが存在しないときには、互いに直接的に融合される。または、底部ガセットタイプのポーチが生産されるときには、近隣のガセット部分の上に融合される。

ステップ(c)の間に、1つまたは複数のインダクターがもはや励起されていないので、1つまたは複数の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、1つまたは複数のジョー210、220の中のダクト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、シーリングサイクルのすべてのステップ(a)～(e)の間に継続される。したがって、熱は、ポーチ100の溶接されたゾーン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、互いから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
2 ポーチ
2' 第1のポーチ
2" 第2のポーチ
3 第1のポーチ壁部
3a 第1のガセット部分
4 第2のポーチ壁部
4a 第2のガセット部分
5 フィルム材料
6 フィルム供給デバイス
7 ロール
8 底部ガセット折り畳みデバイス
9 底部ガセット
10 折り畳み線
11 三重点
12 切断ステーション
13 トラクションロール
14 充填ステーション
15 ガセットシーリングデバイス、底部シーリングデバイス
15a アクチュエーターデバイス
16 サイドシームシーリングデバイス
17 上部縁部シーリングデバイス
18 第1のジョー
19 サセプターエレメント
20 第1の細長いサセプターパーツ
20' 第1の中間サセプターパーツ
21 第2の細長いサセプターパーツ
21' 第2の中間サセプターパーツ
22 上向きの細長いサセプターパーツ
24 インダクター
25 主本体部
26 電気絶縁体
27 前方表面
28 中央部分
29 第1の細長いインダクターパーツ
30 第2の細長いインダクターパーツ
31 第3の細長いインダクターパーツ
32 第1の細長いインダクターセクション
32a、b 細長いインダクターセクション
33 第2の細長いインダクターセクション
33a、b 細長いインダクターセクション
34a、b インダクターセクション
35 スリット
36 ベンド
37 ベンド
38 自由端部
39 冷却流体進入ポート
40 冷却流体退出ポート
100 ポーチ
101 第1のポーチ壁部
102 第2のポーチ壁部
200 シーリングデバイス、シーリングステーションデバイス
201 第1のアクチュエーターデバイス
202 第2のアクチュエーターデバイス
210 第1のジョー
211 第1のインダクター
212 第1のサセプター
220 第2のジョー
221 第2のインダクター
222 第2のサセプター
T 輸送方向

Claims (15)

1. 折り畳み式ポーチの生産、好ましくは、底部ガセットを含む折り畳み式の直立した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、シーリングステーションを含み、前記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相互接続されたポーチのストリングの中の2つの隣接するポーチの底部領域をヒートシールするように構成されており、
   前記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、前記第1のジョーおよび前記第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のジョーおよび前記第2のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、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の前方表面を有しており、前記第1の前方表面は、2つの隣接するポーチのそれぞれの第1の壁部の底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の前方表面を有しており、前記第2の前方表面は、前記2つの隣接するポーチのそれぞれの第2の壁部の前記底部領域に接触するように構成されており、
   前記第1のジョーおよび前記第2のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、それぞれは、そのそれぞれの前記前方表面において、少なくとも1つの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、前記前方表面に沿って延在しており、前記インパルス加熱可能な部材は、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、相互接続されたポーチの前記ストリングが、前記第1のジョーおよび前記第2のジョーとの間に位置決めされるように構成されており、また、前記インパルス加熱可能な部材が、2つの隣接する相互接続されたポーチの前記底部領域の上に少なくとも部分的にそれぞれ突き出ているように構成されており、
   前記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のジョーおよび前記第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、前記底部領域において、前記第1の壁部および前記第2の壁部が、前記第1のジョーおよび前記第2のジョーの前記前方表面によって互いにクランプされるようになっており、前記シーリングステーションは、前記クランプ位置において、1つまたは複数の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、前記第1のジョーおよび前記第2のジョー、その少なくとも1つまたは複数の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、1つまたは複数の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のジョーおよび前記第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、
   前記サセプターエレメントのそれぞれは、少なくとも逆T字として形状決めされている前方表面を有しており、前記熱のインパルスが、前記2つの隣接する相互接続されたポーチの側縁部領域の少なくとも一部分をシールするように、および、前記2つの隣接する相互接続されたポーチの底部縁部領域の少なくとも一部分をシールするように構成されており、
   前記第1のジョーおよび前記第2のジョーのうちの少なくとも1つ、好ましくは、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、それぞれの前記前方表面に沿って延在しており、
   前記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のジョーおよび前記第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1つまたは複数の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、1つまたは複数の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、1つまたは複数の熱のインパルスは、前記ポーチの前記底部領域をシールする、生産マシン。
2. 前記生産マシンは、底部ガセットを備えた相互接続されたポーチのストリングを前記シーリングステーションに提供するように構成されており、2つの隣接する相互接続されたポーチの前記第1の壁部および前記第2の壁部および底部ガセット部分が、それらのクランプ位置において、前記第1のジョーおよび前記第2のジョーの前記前方表面によって、互いに対してクランプされ、前記第1のジョーおよび前記第2のジョーのそれぞれは、サセプターエレメントおよびインダクターを含む、請求項1に記載の生産マシン。
3. 前記サセプターエレメントのそれぞれは、3つの細長いサセプターパーツを含む、請求項1または2に記載の生産マシン。
4. ジョーの前記インダクターは、前記インダクターの中央部分において相互接続された複数の細長いインダクターパーツ、たとえば、3つの細長いインダクターパーツを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の生産マシン。
5. ジョーの前記インダクター、たとえば、そのそれぞれの細長いインダクターパーツは、複数の、たとえば、1対の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、互いに沿って延在しており、前記細長いインダクターセクションは、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. 前記インダクターは、3つの細長いインダクターパーツを含む、請求項4または5に記載の生産マシン。
7. ジョーの前記インダクターは、逆T字の形状を有しており、第1の、第2の、および第3のインダクターパーツを含み、それぞれのインダクターパーツは、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、たとえば、互いに平行になっており、たとえば、スリットによって互いに分離されており、インダクターパーツの複数の細長いインダクターセクションは、前記T字の前記インダクターパーツの外側端部において、たとえば、ベント部分によって、直列に相互接続されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の生産マシン。
8. 前記マシンは、インパルスシーリングサイクル全体の間に、前記ジョーの冷却がアクティブになるように構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の生産マシン。
9. 前記サセプターエレメントは、たとえば、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/またはニッケル-クロムを含む、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成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の生産マシン。
10. それぞれのジョーは、ストリップとして形状決めされた3つの細長いサセプターパーツを備えた逆T字形状の本体部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9のいずれか一項に記載の生産マシン。
11. 前記サセプターエレメントの厚さは、前記インダクターの厚さと比較して小さくなっており、前記サセプターエレメントの前記後方側部と近隣の前記インダクターセクションとの間の間隔は、弾性材料によって、たとえば、弾性的に変形可能な材料、たとえば、シリコーンゴムおよび/またはテフロン(登録商標)などによって充填されている、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、好ましくは、一定の速度で、搬送の経路に沿って、相互接続されたポーチの前記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、連続的に移動するポーチの前記ストリングと同期して、前記第1のジョーおよび前記第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11のいずれか一項に記載の生産マシン。
13. 前記生産マシンは、
    - 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、
    - 前記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前記フィルム材料を、一連のポーチへと、たとえば、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、随意的に、その底部領域において、少なくとも1つの底部ガセットを有しており、それは、前記ポーチの三重点の下方の2つの折り畳まれた底部ローブによって形成されており、
    - 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、ポーチの形状にし、前記ポーチは、2つのポーチ壁部を含み、随意的に、底部ガセットを備えており、
    - 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、たとえば部分的に、前記ポーチを形状決めおよび/または分離する、ポーチ形成ステーションと、
    - 形成された前記ポーチを、たとえば、相互接続されたポーチのストリングとして、前記シーリングデバイスに給送するように適合および稼働される給送メカニズムであって、前記デバイスは、同じステーションにおいて1か所に位置付けされ得る、給送メカニズムと
    のうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の生産マシン。
14. 前記生産マシンは、充填ステーションをさらに含み、前記充填ステーションは、製品を前記ポーチの中へ充填するように構成されている、請求項13に記載の生産マシン。
15. 折り畳み式ポーチ、好ましくは、底部ガセットを含む折り畳み式の直立したポーチの生産のための方法であって、請求項1から14のいずれか一項に記載の生産マシンが使用される、方法。

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