JP3462504B2 - 切妻型容器をシールする装置と方法 - Google Patents

切妻型容器をシールする装置と方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は切妻型容器のフインをシール(封止)し、そ
してこれに折り目を付ける装置に関する。具体的には、
本発明はフインをシールし、更にはフイン形状とシール
の無欠状態を維持するのに役立つフイン基部折り目(ク
リース)を形成する1以上のシール用ジョー(封止用顎
部)の表面の封止形態に関する。
背景 切妻頂部形式(ゲイブルトップ)カートンは20世紀の
現在に至る大半の時代に認知されてきた。その特有の簡
素性と再封性はミルク、ジュース等の伝統的液食品のカ
ートン(容器)としてその人気を支えるのに役立ってき
たが、近年ではそれが弾薬からエプソム塩に及ぶ範囲の
製品のために使用されている。切妻頂部形式カートンは
代表的には折り目を付けてブランクをカートンに形成す
るのを容易にする折り目(クリース)で作られた概して
方形のカートンブランクとして始まった。
数拾年の発展期間に包装機械の製造業者は切妻頂部形
式カートンを形成し、これに中身を充填し、そしてこれ
をシールする多種多様な方法を考案してきた。今日、切
妻頂部形式カートンに中身を充填し、そしてシール(密
封)する最も有力な包装機械はカートンブランクを、そ
れが側部をシールされた後に受け入れるようになってい
る。側部シール法はカートンブランクの対立する両垂直
端縁を共にシールし、それによって多角形(通常は方形
の)スリーブを形成することを含んでいる。このスリー
ブは割付可能マンドレルホイールに受容され、このホイ
ールが回動によって位置として、マンドレルから外方へ
延在するスリーブの一端が折り畳まれ且つシールされる
ことによってカートン底を形成する斯ゝる位置へスリー
ブを夫々移動させる。
カートン底が形成された後、カートンはマンドレルか
ら取り外されて、カートンに成品を充填する充填ステー
ションに移送される。カートンが充填されると、カート
ン頂部は折り畳まれて馴染みの切妻頂部形態にされ、そ
して熱シール処理され、かくして包装工程が完成する。
これらの原理に従って一般に稼働する既知の包装機械
の1例はMartenssonに付与された米国特許第3,789,746
号に記述されている。この種の包装機械の他の例はMart
ensson他に付与された米国特許第3,820,303号、Bruveri
s他に付与された米国特許第4,759,171号並びにLjungstr
om他に付与された米国特許第4,790,123号に記述されて
いる。これらの特許はここでは参考文献として組み込ま
れる。
切妻頂部形式カートンの切妻端においてフインをシー
ルする機構は色々のものが知られている。その機構の1
つはSchwenに付与された米国特許第3,200,557号に記述
されている。この特許の教えによれば、フインを含む切
妻構造を形成する上位フラップパネルは先ずカートン上
のポリエチレン被覆物を柔らかくするように加熱され
る。次いで、このカートンは2個のシール用ジョーの間
の位置へ移送される。シール用ジョーは相手の方へ互い
に移動して圧力をあたえ、それによってフインを形成
し、次いでシールする。
前記特許の教えに従ってシールされたフインは基本の
水平シールの下の領域で分離する傾向を呈する。これに
加えて、切妻型容器のフインを熱シールする工程は時間
を要するものになり得るし、しかも包装機械の処理量を
制限する。それ故に、改良された装置が所望される。
発明の要旨 前記の問題を克服するのに役立つシール装置が説明さ
れる。このシール装置は切妻型容器のフインをシールす
るための第1シール用ジョーを含む。第2シール用ジョ
ーは第1シール用ジョーに対して対立配位されている。
第1、2シール用ジョーの両者は概して平坦な面部を含
む。第2シール用ジョーは更に切妻型容器のフインを、
例えば超音波エネルギーで、シールするために、概して
平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向にこの
概して平坦な面部の中間領域から延在しているシール用
バーを含んでいる。うね(リッジ)が、例えばフインの
基部に既存の弱い折り目の全域に亘り、フインの基部に
フイン基部折り目を形成するべき位置において概して平
坦な面部の各々から延在している。このフイン基部折り
目はシール用バーによって形成される基本の水平シール
の下のフイン基部における分離を阻止するのに役立つ。
このシール用バーは第2ジョーの概して平坦な面部から
両方のうねが夫々の面部から延在する度合を越えた距離
に亘って延在することが出来る。従って、両うねはフイ
ンに対しシール用バーよりも相対的に低い圧力を奏する
ことが出来る。
シール用ジョーの別の実施例によれば、シール用バー
は複数の概して円形のシール用延長体に置き換えること
が出来る。複数の概して円形のシール用延長体を用いる
ことによって、フインに伝達される超音波エネルギーの
量を一層良好に調整し、それによって熱シール工程を時
間とエネルギーに関して一段と効率的にすることが出来
るようになる。
シール用ジーの更に別の実施例によれば、うねと円形
延長体の概して平坦な面部から突出する度合がフインの
開端の近くで低減される。これは適切なフインシールを
確保しながら、切妻型容器の口開きを容易にする。
シール用ジョーと当該ジョーで以てシールされる切妻
頂部形態とを用いる方法も同様に企図されている。本発
明の利点は次の図面と関連した添付の詳細な説明を参照
すると明白になる。
図面の簡単な説明 図1は第1ジョーの斜視図である。
図2は第2ジョーの斜視図である。
図3は第1、2ジョーとして、その間に配位するフイ
ンを伴う開条件にある斯ゝる第1、2ジョーの側面図で
ある。
図4は切妻型容器のフインと係合する閉位置にある図
3のジョーを示す側面図である。
図5は第1、2ジョーの別の実施例の側面図である。
図6、7は露出したシール用ジョーを用いてシールさ
れたフインを図示している。
図8はシール用延長体を示す第2ジョーの頂面図であ
る。
図9はうね延長体を示す第1ジョーの頂面図である。
図10は第1、2ジョーの別に採り得る実施例の斜視図
である。
好適実施態様の詳細な説明 図1、2は第1ジョー20と第2ジョー25を夫々示して
いる。第1ジョー20と第2ジョー25は本出願と同日に出
願され、ここに参考文献として組み込まれているU.S.S.
N.08/315,412(Attorney Docket No.1045US01;Corporat
e Docket No.TRX−0082)に開示された「超音波カート
ンシーラ」と題されるもの等の超音波シーリング(密
封)機構で使用される。図示のように、第1ジョー20は
概して平坦な面部30を含む。うね35は概して平坦な面部
30からその下位領域で外方へ延在している。
第2ジョー25は同様に概して平坦な面部40を含む。う
ね35は概して平坦な面部40からその下位領域で外方へ延
在している。複数の概して円形のシール用延長体45は概
して平坦な面部40からうね35の上方に配位する領域で外
方へ延在している。シール用延長体45が面部40から延在
する程度はうね35が夫々の面部30、40から延在する程度
より大きい。
図3、4は第1ジョー20と第2ジョー25の、両者間に
フイン50が配位した状態で開条件にあるときの相対位置
を図示している。図示のように、概して円形のシール用
延長体45はフインの中間領域の近傍に配位し、他方ここ
に概して湾曲断面を有するものとして図示されているう
ね35はフイン50の基部の近傍に配位した頂点に達してい
る。並置されたジョー20、25は矢印55で示す方向で相手
の方へ、そして矢印60で示す方向で相手から離れる方へ
移動することが出来る。
図4は閉状態のジョー20、25を図示している。この閉
状態では、ジョー25は、例えば超音波ホーンであり得る
が,これは超音波エネルギーを所定期間として、これが
表面65、70に接触する並置フインのポリオレフインバリ
ア層を柔らかくし、それによって当該両面が概して円形
の延長体45の領域で合体され得るようになる斯ゝる所定
期間だけ、フイン50に伝達する。複数の概して円形のシ
ール用延長体45を使用すると、単一うねとは違って、フ
イン50のシールに使用する超音波エネルギーの量の全体
に亘って高度の制御を容易にする。更に、この制御は超
音波エネルギーが付与される所定の期間の後のフイン50
を冷却するのに要する時間量を低減する。
シールが円形延長体45によって形成されると同時に、
うね35はフインの基部と係合して波立ったフイン基部折
り目を、例えばフイン基部における既存の弱い折り目の
全域に亘って形成する。うね35とシール用延長体45が延
長する程度の違いにより、該波立フイン基部折り目を形
成するためにうね35によって与えられる圧力は円形延長
体45によって与えられる圧力より小さい。このように、
フイン50に基部領域で伝達される超音波エネルギーの量
はフインにシール用領域で伝達される超音波エネルギー
の量より小さい。
図5は第1、2ジョー20、25の別の実施例を図示して
いる。本例では、うね35は不等辺四辺形の断面として例
えば図3、4に図示したうね35より一層輪郭の明確な折
り目を提供する斯ゝる不等辺四辺形断面を有している。
前の実施例にあるように、うね35はシール用延長体と同
じ程度には延長していない。
図6、7はコンテナ85の切妻端80としてフイン50が露
出した第1、2シール用ジョー20、25でシールされてい
る状態の斯ゝる切妻端を図示している。図示のように、
フイン50は開端90から長手方向に閉端95まで延在してい
る。複数の円形シール用領域100は基本シールを形成す
るためにフイン中間部に沿って長手方向に配位してい
る。フイン基部折り目105はフイン基部に沿って長手方
向に延在している。
フインの全長に沿った均一なシールは、例えば切妻頂
部が開端と閉端を有している場合に望ましいものではな
い。むしろ、閉端95より開端90で容易に開けることが出
来るシールを提供することが望ましい。
図8、9はこの目標を達成するための円形延長体45と
うね35の変形例を図示している。図示のように、概して
円形の延長体は領域110で低減した延長度合に先細って
おり、他方うね35は領域115で同様に低減した延長度合
に先細っている。領域110、115は第1、2ジョー20、25
がフイン50をシールしそして折り目付ける(クリースす
る)ために閉じられたときに、フイン開端90の近くに配
位する。領域110、115には相対的に小量の超音波エネル
ギーを与え、それによって閉端95におけるシールよりも
一層破壊され易いシールを開端90に提供する。
第1、2ジョー120、130の別に採り得る実施例は図10
に図示されている。第1、2ジョー120、130の両者は概
して平坦な面部125、135を夫々含む。うね140は概して
平坦な面部125、135から外方に延在している。複数の円
形シール用延長体の代わりに、第2ジョー130はウネ140
の上方に配位する領域において概して平坦な面部135か
ら外方に延在する中実バー(棒状部)145を有してい
る。切妻頂部の閉端95より開端90において一層開け易い
シールを提供するという同じ目標を達成するために、中
実バー145とうねが夫々領域150、155において低減した
延長度合になるように先細っている。
本発明は具体的例を参照して説明されたが、当業者に
は具体的例を変更することが添付の請求の範囲に記載の
発明の範囲と精神から逸脱することなく可能であると認
識される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−148426(JP,A) 実開 昭63−177201(JP,U) 実開 昭51−159635(JP,U) 実開 平5−58265(JP,U) 米国特許4403465(US,A) 米国特許3789746(US,A) 米国特許4603535(US,A) 米国特許4406720(US,A) 米国特許4136502(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65B 7/16 B65B 51/10 - 51/30

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】切妻型容器としてそのフインにフイン基部
    において合体する1対の傾斜パネルを有する斯ゝる切妻
    型容器の当該フインをシールする装置であって、この装
    置が: a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これ
    が更に当該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿っ
    て長手方向に該概して平坦な面部から延在するテーパ状
    うねであって該第1ジョーの下位部分に配位し且つ該し
    て平坦な面部から外方へ先細っている斯ゝるテーパ状う
    ねを有している斯ゝる第1ジョー;及び b)該第1ジョーに対して対立配位し、これに向かって
    閉位置まで移動可能な第2ジョーとして、当該第2ジョ
    ーが概して平坦な面部を有し、更に該第2ジョーの中間
    部から延在するシール用部材と該第2ジョーの該概して
    平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向にその
    該概して平坦な面部から延在するテーパ状うねであって
    該第2ジョーの下位部分に配位し且つ第2ジョーの該概
    して平坦な面部から外方へ該第1ジョーの該テーパ状う
    ねに向けて先細っている斯ゝるテーパ状うねとを有して
    いる斯ゝる第2ジョーを含んで成り、 該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねは該切妻型容
    器のフインの基部と係合することによって基部フイン折
    り目を該フインと該傾斜パネル間の接合点で形成するよ
    うに位置付けられており、両方の該テーパ状うねが夫々
    の該概して平坦な面部から延長する度合を該シール用部
    材が該第2ジョーの該概して平坦な面部から延長する度
    合より小さな度合にすることによって、該第1、2ジョ
    ーが閉位置にあるときに両方の該テーパ状うねが該シー
    ル用部材によって付与される圧力より低い圧力を該フイ
    ンに付与するようにした斯ゝる構成の切妻型容器のフイ
    ンをシールする装置。
  2. 【請求項2】該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うね
    が更に該切妻型容器の開端の近くで先細って寸法が低減
    している、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシー
    ルする装置。
  3. 【請求項3】該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うね
    が概して不等辺四辺形の断面を有している、請求項1に
    記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
  4. 【請求項4】該シール用部材が切妻頂部形式容器のフイ
    ンを超音波エネルギーでシールするために、該第2ジョ
    ーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長
    手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して
    円形の延長体を含んで成る、請求項1に記載の切妻型容
    器のフインをシールする装置。
  5. 【請求項5】該複数の概して円形の延長体が該切妻型容
    器の開端の近くで先細って寸法が低減している、請求項
    4に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
  6. 【請求項6】切妻型容器としてそのフインにフイン基部
    において合体する1対の傾斜パネスを有する斯ゝる切妻
    型容器の当該フインをシールする装置であって、これ
    が: a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これ
    が更に当該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿っ
    て長手方向に該概して平坦な面部から延在して外方へ先
    細ってうねであって該第1ジョーの下位部分に配位し且
    つ該概して平坦な面部から先細っている斯ゝるテーパ状
    うねを有している斯ゝる第1ジョー;及び b)該第1ジョーに対立し、これに向かって閉位置まで
    移動可能な第2ジョーとして、当該第2ジョーが概して
    平坦な面部を有し、更に該第2ジョーの中間部から延在
    するシール用部材と該第2ジョーの該概して平坦な面部
    の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な
    面部から延在して外方へ先細るうねであって該第2ジョ
    ーの下位部分に配位しそして該第2ジョーの該概して平
    坦な面部から先細り且つ該第1ジョーの該テーパ状うね
    に向かって延在している斯ゝるテーパ状うねを有してい
    る斯ゝる第2ジョーを含んで成り、 該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねは該切妻型容
    器のフインの基部と係合することによって基部フイン折
    り目を該フィンと該傾斜パネル間の接合点で形成するよ
    うに位置付けられており、両方の該テーパ状うねは該第
    1、2ジョーが閉位置に移動させられたときに、該シー
    ル用部材によって付与される圧力より低い圧力を該フイ
    ンに付与するようになっている、斯ゝる構成の切妻型容
    器のフインをシールする装置。
  7. 【請求項7】該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うね
    が更に該切妻型容器の開端の近くで先細って寸法が低減
    している、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシー
    ルする装置。
  8. 【請求項8】該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うね
    が概して不等辺四辺形の断面を有している、請求項6に
    記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
  9. 【請求項9】該シール用部材が切妻頂部形式容器のフイ
    ンを超音波エネルギーでシールするために、該第2ジョ
    ーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長
    手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して
    円形の延長体を含んで成る、請求項6に記載の切妻型容
    器のフインをシールする装置。
  10. 【請求項10】該複数の概して円形の延長体が該切妻型
    容器の開端の近くで先細って寸法が低減している、請求
    項9に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
  11. 【請求項11】該複数の概して円形の延長体を該第2ジ
    ョーの該テーパ状うねが該第2ジョーの該概して平坦な
    面部から延在する距離に比べて長い値の該第2ジョーの
    該概して平坦な面部から延在する距離に亘って延在させ
    ることによって、該第1、2ジョーが閉位置にあるとき
    に圧力差を生ぜしめる、請求項10に記載の切妻型容器の
    フインをシールする装置。
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