JP3413540B2 - 包装材料チューブのシール装置 - Google Patents

包装材料チューブのシール装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、飲料の充填
された垂直状包装材料チューブを容器１つ分に相当する
長さ毎に分割して枕状中間容器を形成する際に、チュー
ブを横断状にシールするシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては、例えば、特公平
１−１７９２３号公報に開示されているように、昇降フ
レームと、下部において昇降フレームに水平平行軸線を
中心として揺動するように支持されている一対のプレッ
シャアームと、両プレッシャアームの上部に向き合うよ
うに固定されている一対のシールジョーと、昇降フレー
ムの下降時に両シールジョーを閉鎖し、昇降フレームの
上昇時に両シールジョーを開放させるように両アームを
揺動させる揺動手段と、一方のシールジョーに備えられ
かつ閉鎖時の両シールジョーの間に存在するチューブの
アルミニウム箔層を誘導加熱する高周波加熱コイルと、
加熱コイルと電源を接続しているフレキシブルフィーダ
線と備えているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記装置では、加熱コ
イルにフィーダ線を通じて電流が供給されるが、昇降フ
レームの昇降動作およびプレッシャアームの揺動動作に
ともない、フィーダ線が繰り返し屈曲させられる。その
ため、フィーダ線の機械的寿命が比較的短く、フィーダ
線の定期点検、定期交換を頻繁に行わなければならず、
メインテナンスが面倒であるという問題点がある。
【０００４】この発明の目的は、上記問題点を解決し、
メインテナンスを簡単を行える包装材料チューブのシー
ル装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による包装材料
チューブのシール装置は、アルミニウム箔層を有する積
層体製包装材料チューブを横断状にシールするシール装
置であって、昇降フレームと、下部において昇降フレー
ムに水平平行軸線を中心として揺動するように支持され
ている一対のプレッシャアームと、両プレッシャアーム
の上部に向き合うように固定されている一対のシールジ
ョーと、昇降フレームの下降時に両シールジョーを閉鎖
し、昇降フレームの上昇時に両シールジョーを開放させ
るように両アームを揺動させる揺動手段と、一方のシー
ルジョーに備えられかつ閉鎖時の両シールジョーの間に
存在するチューブのアルミニウム箔層を誘導加熱する高
周波加熱コイルとを備えている、包装材料チューブのシ
ール装置において、昇降フレームの昇降経路の側方に固
定コアを備えた送電側１次コイルが固定状に配され、可
動コアを備えた受電側２次コイルが加熱コイルとともに
閉電気回路を形成するように設けられ、両シールジョー
の閉鎖時に固定コアおよび可動コアが合体させられて１
次コイルと２次コイルが電磁的に結合され、両シールジ
ョーの開放時に１次コイルと２次コイルが電磁的に分離
させられるようになされていることを特徴とするもので
ある。
【０００６】さらに、１次コイルが、プレッシャアーム
の揺動中心線と直交する方向にのびた水平螺旋状部を有
しており、２次コイルが、螺旋状部の軸心を挟んでその
両側を上下方向にのびた一対の真直部を有しており、プ
レッシャアームの揺動にしたがって、螺旋状部の端部に
対して真直部が接近・離隔させられるようになされてい
ることが好ましい。
【０００７】また、螺旋状部に固定コアが備えられると
ともに、真直部に可動コアが真直部とともに移動するよ
うに備えられ、両シールジョーの閉鎖時に固定コアおよ
び可動コアが合体させられて、螺旋状部の内側および両
真直部の間を順次経由してのびた閉鎖磁気回路を形成す
るようになされていてもよい。
【０００８】
【作用】この発明による包装材料チューブのシール装置
では、昇降フレームの昇降経路の側方に送電側１次コイ
ルが固定状に配され、受電側２次コイルが加熱コイルと
ともに閉電気回路を形成するように設けられ、両シール
ジョーの閉鎖時に１次コイルと２次コイルが電磁的に結
合され、両シールジョーの開放時に１次コイルと２次コ
イルが電磁的に分離させられるようになされているか
ら、加熱コイルに１次コイルおよび２次コイルを通じて
電流が供給される。
【０００９】さらに、１次コイルが、プレッシャアーム
の揺動中心線と直交する方向にのびた水平螺旋状部を有
しており、２次コイルが、螺旋状部の軸心を挟んでその
両側を上下方向にのびた一対の真直部を有しており、プ
レッシャアームの揺動にしたがって、螺旋状部の端部に
対して真直部が接近・離隔させられるようになされてい
ると、プレッシャアームの揺動動作によって１次コイル
と２次コイル間の電磁的結合・分離動作が行われる。
【００１０】また、螺旋状部に固定コアが備えられると
ともに、真直部に可動コアが真直部とともに移動するよ
うに備えられ、両シールジョーの閉鎖時に固定コアおよ
び可動コアが合体させられて、螺旋状部の内側および両
真直部の間を順次経由してのびた閉鎖磁気回路を形成す
るようになされていると、固定コアおよび可動コアによ
って１次コイルと２次コイル間の電磁誘導が効率よく行
える。
【００１１】
【実施例】この発明の実施例を、図面を参照してつぎに
説明する。
【００１２】以下の説明において、前後とは、図１に矢
印Ａで示す側を前、これと反対側を後といい、左右と
は、前から見て、その左右の側を左右というものとす
る。
【００１３】包装材料チューブＴは、積層体製のもので
あって、図示しないが、外側から順次ポリエチレン層、
紙層、ポリエチレン層、アルミニウム箔層およびポリエ
チレン層で構成されている。チューブＴ内には飲料が充
填されている。
【００１４】図１を参照すると、シール装置は、昇降フ
レーム11と、昇降フレーム11に設けられた前後一対の水
平支持軸12に揺動自在に支持されている前後一対のプレ
ッシャアーム13と、両プレッシャアーム13の上部から左
方に突出させられて向き合うように固定されている前後
一対のシールジョー14とを備えている。
【００１５】昇降フレーム11には、両プレッシャアーム
13の間を通ってのびた垂直駆動ロッド15が貫通させられ
ている。昇降フレーム11が駆動ロッド15とともに昇降し
かつ駆動ロッド15の可逆回動は自在とするように昇降フ
レーム11が駆動ロッド15に連結されている。駆動ロッド
15には翼形状水平回転体16が固定されている。水平回転
体16の両端と両プレッシャアーム13には一対の連結ロッ
ド17が渡されている。
【００１６】駆動ロッド15は、図示しない手段によっ
て、昇降および可逆回動駆動される。そうすると、図２
に示すように、昇降フレーム11の下降時に両シールジョ
ー14が閉鎖され、昇降フレーム11の上昇時に両シールジ
ョー14が開放させられる。また、図示しないプレス手段
によって、閉鎖時の両シールジョー14の間にシール圧力
が発生させられる。
【００１７】前シールジョー14には、図示しないが、チ
ューブＴを帯状にシールと同時に、シール部の幅方向中
央を切断するためのカッタが備えられている。後シール
ジョー14には右端開放横向きＵ字状高周波加熱コイル18
が備えられている。
【００１８】昇降フレーム11の昇降経路の右方には支柱
19が立てられており、これの上端に、送電側１次コイル
21が取付けられている。１次コイル21の後方には受電側
２次コイル22が配置されている。１次コイル21には固定
コア23が、２次コイル22には可動コア24がそれぞれ備え
られている。
【００１９】図３を参照すると、１次コイル21は、３回
程度巻かれた前後方向にのびた水平螺旋状部31を有して
いる。螺旋状部31の両端には、図示しない交流電源に接
続するためのターミナル32が設けられている。２次コイ
ル22は、螺旋状部31の軸心を挟んでその左右両側を互い
に平行に上下方向にのびた一対の垂直真直部33を有する
Ｕ字状のものである。真直部33の両上端部は、一対の連
絡コイル34によって加熱コイル18の両端部に接続されて
おり（図１）、これにより、２次コイル22、連絡コイル
34および加熱コイル18が１つの閉電気回路を形成してい
る。
【００２０】固定コア23および可動コア24は、図４に示
すように、合体させられて、三脚コアを形成するもので
あって、いずれもフェライトよりなる。
【００２１】固定コア23は、平面視略Ｅ字状のもので、
螺旋状部31をはめている前後方向にのびた水平脚部41
と、これの左右両側を平行にのびた一対の外脚部42と、
脚部41および外脚部42の前端部を連絡している継鉄部43
とよりなる。可動コア24は、真直部33にそってのびた横
断面方形の棒状に形成されかつ真直部33の後面に固定さ
れている。
【００２２】昇降フレーム11の昇降およびプレッシャア
ーム13の揺動にしたがって、２次コイル22が可動コア24
とともに昇降させられるとともに、揺動させられる。
【００２３】第１図では昇降フレーム11が昇降ストロー
クの上限に位置し、両シールジョー14が閉じられてい
る。この状態では固定コア23の脚部41と両外脚部42の間
に２次コイル22の真直部33が可動コア24とともに入り込
んでいる。この状態が第４図に詳しく示されている。こ
の状態では、１次コイル21と２次コイル22とは鎖交させ
られている。一方、可動コア24は三脚コアのもう一方の
継鉄部を形成している。１次コイル21と２次コイル22の
鎖交状態は、図３に示す状態のように、昇降フレーム11
が昇降ストロークの下限に至るまで持続させられる。
【００２４】昇降フレーム11が下限に至ると、その後
は、図２に示すように、両シールジョー14が開放させら
るように、プレッシャアーム13が揺動させられるため、
この揺動とともに２次コイル22が揺動させられると、１
次コイル21から２次コイル22が離隔させられて、１次コ
イル21と２次コイル22の鎖交状態は解除させられる。
【００２５】１次コイル21と２次コイル22とが鎖交させ
られた状態で、１次コイル21に高周波電流が流される
と、これにより生じた磁界によって２次コイル22には起
電力が誘導される。電流の向きが、第４図において紙面
と直交して、螺旋状部31の右側では上向きに、螺旋状部
31の左側では下向きとなるように螺旋状部31に電流が流
されると、１次コイル21の磁界を２次コイル22の磁界が
打ち消すように２次コイル22に電流が流れ、右側の真直
部31には下向きに、左側の真直部31には上向きに電流が
生じさせられる。
【００２６】２次コイル22に誘導される起電力の大きさ
は、２つの真直部31の間を通過する磁界の大小によって
左右されるが、固定コア23および可動コア24が合体させ
られて三脚コアを形成することにより、磁界が２つの真
直部31の間に有効的に導かれる。
【００２７】もし仮に、図７に示すように、可動コア24
が用いられないとすると、１次コイル21から発生した磁
界は、２つの真直部33にまで到達しないで、２つの真直
部33の手前で反転させられることとなり、１次コイル21
と２次コイル22の電磁誘導が効率よく行われない。
【００２８】２次コイル22に生じた起電力が加熱コイル
18に流されると、加熱コイル18の周囲には磁界が生じさ
せられ、生じた磁界によって両シールジョー14の間に存
在するチューブＴのアルミニウム箔層が誘導加熱され
る。アルミニウム箔層の熱は、その外側のポリエチレン
層を溶融し、これと同時に、両シールジョー14に作用さ
れられるプレス圧によってチューブＴの横断状ヒートシ
ールが果たされる。
【００２９】図５は、固定コア51および可動コア52の変
形例を示している。この変形例では、固定コア51が平面
視略Ｅ字状に形成されるとともに、可動コア52も平面視
略Ｅ字状に形成されており、固定コア51および可動コア
52がそれぞれの開口同しを相対させるように合体させら
れることにより、三脚コアが形成されている。
【００３０】図６は、固定コア53および可動コア54のさ
らなる変形例を示している。この変形例では、固定コア
53が平面視略Ｃ字状に形成されるとともに、可動コア54
が棒状に形成され、固定コア53および可動コア54が合体
させられることにより、二脚コアが形成されている。
【００３１】二脚コアを用いる場合、三脚コアを用いる
場合と比較して、スペースの節約の面では優れている
が、電磁誘導の効率の面では若干の劣りはある。これを
補うには、図８に示すように、１次コイル21および固定
コア53をそれぞれ上下２段に設置するようにしてもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、加熱コイ
ルに１次コイルおよび２次コイルを通じて電流が供給さ
れるから、１次コイルと２次コイル間の電磁誘導が非接
触状態で行われ、１次コイルおよび２次コイルの機械的
寿命が比較的長いため、装置の定期点検、定期交換を頻
繁に行なう必要がなく、メインテナンスが簡単である。
【００３３】請求項２記載の発明によれば、プレッシャ
アームの揺動動作によって１次コイルと２次コイル間の
電磁的結合・分離動作が行われるから、同電磁的結合・
分離動作を確実に行うことができる。
【００３４】請求項３記載の発明によれば、固定コアお
よび可動コアによって１次コイルと２次コイル間の電磁
誘導が効率よく行えるから、電力損が少なく、チューブ
のシールすべき部分を有効に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるシール装置の斜視図である。
【図２】同シール装置の動作説明図である。
【図３】同シール装置の要部を示す１次コイルおよび２
次コイルの周辺の斜視図である。
【図４】同１次コイルおよび２次コイルの電磁誘導説明
図である。
【図５】同シール装置のコアの変形例を示す図４相当の
説明図である。
【図６】同シール装置のコアのさらなる変形例を示す図
４相当の説明図である。
【図７】同シール装置のコアの比較例を示す図４相当の
説明図である。
【図８】図６に示すのコアを用いた場合の変形例を示す
図３相当の斜視図である。
【符号の説明】
11 昇降フレーム 13 プレッシャアーム 14 シールジョー 18 加熱コイル 21 １次コイル 22 ２次コイル 23 固定コア 24 可動コア 31 螺旋状部 33 真直部 Ｔ チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65B 7/14,51/10 - 51/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミニウム箔層を有する積層体製包装
    材料チューブＴを横断状にシールするシール装置であっ
    て、昇降フレーム11と、下部において昇降フレーム11に
    水平平行軸線を中心として揺動するように支持されてい
    る一対のプレッシャアーム13と、両プレッシャアーム13
    の上部に向き合うように固定されている一対のシールジ
    ョー14と、昇降フレーム11の下降時に両シールジョー14
    を閉鎖し、昇降フレーム11の上昇時に両シールジョー14
    を開放させるように両アーム13を揺動させる揺動手段
    と、一方のシールジョー14に備えられかつ閉鎖時の両シ
    ールジョー14の間に存在するチューブＴのアルミニウム
    箔層を誘導加熱する高周波加熱コイル18とを備えてい
    る、包装材料チューブのシール装置において、 昇降フレーム11の昇降経路の側方に固定コア23を備えた
    送電側１次コイル21が固定状に配され、可動コア24を備
    えた受電側２次コイル22が加熱コイル18とともに閉電気
    回路を形成するように設けられ、両シールジョー14の閉
    鎖時に固定コア23および可動コア24が合体させられて１
    次コイル21と２次コイル22が電磁的に結合され、両シー
    ルジョー14の開放時に１次コイル21と２次コイル22が電
    磁的に分離させられるようになされていることを特徴と
    する、包装材料チューブのシール装置。
  2. 【請求項２】 １次コイル21が、プレッシャアーム13の
    揺動中心線と直交する方向にのびた水平螺旋状部31を有
    しており、２次コイル22が、螺旋状部31の軸心を挟んで
    その両側を上下方向にのびた一対の真直部33を有してお
    り、プレッシャアーム13の揺動にしたがって、螺旋状部
    31の端部に対して真直部33が接近・離隔させられるよう
    になされている請求項１記載の包装材料チューブのシー
    ル装置。
  3. 【請求項３】 螺旋状部31に固定コア23が備えられると
    ともに、真直部33に可動コア24が真直部33とともに移動
    するように備えられ、両シールジョー14の閉鎖時に固定
    コア23および可動コア24が合体させられて、螺旋状部31
    の内側および両真直部33の間を順次経由してのびた閉鎖
    磁気回路を形成するようになされている請求項２記載の
    包装材料チューブのシール装置。
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