JP4551449B2 - 包装容器の加熱シール方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱シールによって、第一および第二のパッケージ部品を含む少なくとも一部形成された包装容器の二つの重ね結合部の間の交差ゾーンを加熱シールする方法および装置に関するものである。

包装容器の製造においては、結合部をシール処理するさまざまな技術が知られている。包装材料が導電層例えばアルミニュウム箔と、熱溶融媒体例えば熱可塑性材料の層とを含む場合は、その結合部をシールするために誘導加熱シール処理を使用できる。

例えば、米国特許第５８８９２６３号はアルミニュウム箔の層を含む包装材料の誘導加熱シール処理のための装置を記載している。その装置は、二つの平行な導電体を有し、それらの導電体が二つの横方向の導電体で互いに連結されているインダクタを含む。平行な導電体は電気的に絶縁された担体部分に配置されている。横方向の導電体はインダクタの上面に配置され、平坦状態にある包装材料チューブの外縁と一致される。インダクタは、二重に折曲げられた包装材料層をカウンター・ジョーに押圧するように配置されているシール・ジョーに取込まれる。平行な導電体が電源に接続され、誘導電流がアルミニュウム箔層に発生される。熱が発生され、各導電体は包装材料のシールを形成する。これらの二つのシールの間で包装材料は切断される。この装置により、二つのパッケージのそれぞれに関するシールがこのようにして同時に形成される。この装置は、相互に連結された圧迫される包装材料層の間の結合部をシール処理、すなわち包装材料の平坦状態にあるチューブの横方向シール処理に限られている。

ＷＯ２００３ＳＥ０１７９３は、誘導加熱による熱シールを使用する他の形式の包装容器を記載している。この包装容器は、互いに熱シールされる第一および第二のパッケージ部品を含んで構成される。第一の部品はチューブ形で、熱可塑性材料を被覆された包装材料シートから製造され、その材料は少なくとも一つのアルミニュウム箔層を含む。このシートは、その二つの反対両縁部の間にシールされた第一の重ね結合部を有する。開口装置を有するプラスチック製頂部を含んで構成された第二の部品は、第二の重ね結合部によって第一の部品にシール結合される。二つの重ねシール部分は包装容器の一箇所において互いに交差する。

後に説明した包装容器のさらなる開発は、さらに改良できることを立証した。

本発明の一つの目的は、第一および第二の重ね結合部の交差する面積部分において第一および第二のパッケージ部品の間のシールを効果的に強化し、それと同時に包装容器の外面または内面を損傷する危険のない加熱シールを実現することである。

この目的は、誘導加熱可能な材料の少なくとも一つの層を含み、熱可塑性材料で被覆された包装材料シートのチューブ形の第一のパッケージ部品を含む少なくとも一部を形成された包装容器を誘導加熱シール処理することで加熱シールする方法によって達成されるのであり、第一のパッケージ部品は一つの縁部を含む第一の部分と他の一つの縁部を含む第二の部分とを有し、二つの前記縁部の間にシールされた第一の重ね結合部が形成され、包装容器はまた第二の重ね結合部において第一のパッケージ部品の第一の端部にシール結合された第二のパッケージ部品も含んでおり、第一および第二の結合部は互いに交差し、交差ゾーンが第一および第二の結合部の交差部に形成されており、また、この方法はさらに、少なくとも一つの導電体を含む誘導加熱装置を備え、その誘導加熱装置を少なくとも交差ゾーンに対して配置し、誘導加熱可能な材料の層に電流を誘起させ、そして少なくとも交差ゾーンにおいて第一および第二のパッケージ部品の間の加熱シールを行うため、および包装容器の外面ならびに内面が加熱シールによって損傷されないことを保証するために、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分を経て前記誘起電流のうちの十分に大きな割合の電流を導くことによって、少なくとも前記交差ゾーンを加熱シールする段階を含む。誘導加熱シール処理において、大部分の電流はインダクタの最も近くに配置された誘導加熱可能な材料を有する層に誘起される。これまでのようなインダクタが交差ゾーン上に配置されたとするならば、インダクタに最も接近して配置された第一のパッケージ部品のその部分において電流密度が最大となる。非常にわずかな割合の誘起電流が第一および第二のパッケージ部品の間のシール部分に導かれるだけである。第一および第二のパッケージ部品の間で十分なシール加熱処理を達成するためには、包装容器の外面の表面層が燃えてしまうことになるほどに電流強度を増大させることが必要となる。同様に、熱の発生が過剰になるので、交差ゾーンの周囲に位置する第一のパッケージ部品のその面積部分において包装容器の内面の表面層が損傷される危険が生じる。本発明では、この問題は、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分を経て、できるだけ大量の誘導電流を導くことによって解決される。これにより、熱を望まれる包装容器のそれらの部品に熱を発生させるが、熱を望まれない箇所、すなわち装飾的なアートワークや内面層などが損傷されてしまう箇所には僅かな熱しか発生させない。

本発明の一つの好ましい実施例において、誘導加熱装置を備える段階は、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分に対して導電体の大部分を配置することを含む。一般に、電流は最も抵抗の小さい経路を選ぶので、電流が望まれる部分に対して導電体を配置することで、電流の大部分はその部分に残されることにもなる。

第二の好ましい実施例によれば、この方法は、誘導加熱装置に対向して協働するカウンター当接部を取付け、これにより加熱シール時に交差ゾーンに圧力荷重をかける段階を含む。これにより、シール処理圧力を容易に加えることができる。

他の好ましい実施例によれば、誘導加熱装置を備える段階は、第一のパッケージ部品の外面に対して前記導電体を配置し、少なくとも第一のパッケージ部品の内面にカウンター当接部を当てることを含む。包装容器はマンドレル・ホイール内のアームいわゆるマンドレル上に配置され、マンドレル・ホイールがそのアームを別々の形成ステーションとシール処理ステーションとの間で回転させるので、包装容器の外側から加熱シールできるようにすることが包装容器の製造を容易とする。カウンター当接部は電流の伝達を必要としないので、アームに簡単に一体化することができる。

本発明はまた、誘導加熱可能な材料の少なくとも一つの層を含み、熱可塑性材料で被覆された包装材料シートのチューブ形の第一のパッケージ部品を含む少なくとも一部形成された包装容器を誘導加熱シール処理により加熱シールする誘導装置の形態をした装置にも関するものであり、第一のパッケージ部品は一つの縁部を含む第一の部分と他の一つの縁部を含む第二の部分とを有し、二つの前記縁部の間にシールされた第一の重ね結合部が形成されており、包装容器はまた第二の重ね結合部において第一のパッケージ部品の第一の端部にシール結合された第二のパッケージ部品も含み、第一および第二の結合部は互いに交差して、第一および第二の結合部の交差位置に交差ゾーンが形成されており、誘導加熱装置は少なくとも一つの導電体を含み、この誘導加熱装置は少なくとも交差ゾーンに接触するようになされるとともに、誘導加熱可能な材料の層に電流を誘起するようになされており、また、前記導電体は、少なくとも交差ゾーンにおいて第一および第二のパッケージ部品の間の加熱シールを行うため、および包装容器の外面ならびに内面が加熱シールによって損傷されないことを保証するために、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分を経て前記誘導電流のうちの十分に大きな割合の電流を導くように設計されている。誘導加熱シール処理により、先に説明したように、インダクタに最も接近して配置された誘導加熱可能な材料を有する層に大部分の電流が誘起される。これまでのようなインダクタが交差ゾーン上に配置されたとするならば、インダクタに最も接近して配置された第一のパッケージ部品のその部分において電流密度が最大となる。非常にわずかな割合の誘起電流が第一および第二のパッケージ部品の間のシール部分に導かれるだけである。第一および第二のパッケージ部品の間で十分なシール加熱を達成するためには、包装容器の外面の表面層が燃えてしまうことになるほどに電流強度を増大させることが必要となる。同様に、交差ゾーン周囲に位置する第一のパッケージ部品のその領域において包装容器の内面の表面層を損傷する危険が生じることになる。本発明によれば、この問題は、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分を経て、できるだけ大量の誘導電流を導くことができる誘導加熱装置を実現することで解決される。これにより、熱を望まれる包装容器のそれらの部品に熱が発生されるが、熱を望まれない箇所、換言すれば例えば装飾的なアートワークなどが損傷を生じることになる箇所には、僅かな熱しか発生されない。

一つの好ましい実施例において、導電体は、第二のパッケージ部品に縁部を接触させた第一のパッケージ部品のその部分に対して大部分が接触するようになされる。先に説明したように、電流は一般に最も抵抗の小さい経路を選び、また、導電体は電流の望まれる部分に作用できるようになされるので、電流の大部分がその部分に残ることにもなる。

さらに他の好ましい実施例において、前記導電体は第一のパッケージ部品の外面に接触するようになされる。包装容器はマンドレル・ホイール内のアームいわゆるマンドレル上に配置されて、マンドレル・ホイールがそのアームを別々な形成ステーションとシール処理ステーションとの間で回転させるので、包装容器の外側から加熱シールできるようにすることが包装容器の製造を容易にする。

さらに他の好ましい実施例において、導電体は第一および第二の脚部を含み、これらの脚部は各々が第一および第二の端部を有し、また脚部はそれぞれの第二の端部にて突起形状部分を経て相互連結されている。この突起形状部分は、高電流密度を得られるように形成されて非常に大きな熱を発生させるので、これにより突起形状部分は交差ゾーンをシール処理するために使用される一方、脚部は低電流密度を得るように適当に設計され、したがって脚部は第一の包装容器の望まれる部分に誘導電流を導くように使用できる。

前記脚部は互いに或る距離を隔てて実質的に互いに平行に延在することが好ましい。

各脚部の第一の端部は突起形状部分の幅よりも実質的に広い幅であることが有利である。これにより、突起形状部分においてプラスチック材料層を溶融して融着またはシール結合するほど高い電気出力、したがって熱発生を得られるようにするために、電流は突起形状部分に集中し、すなわち、電流密度が高められる。突起形状部分の外側では、電気および熱の発生がプラスチック材料層の溶融を生じないほど低いレベルに電流密度を維持するように意図される。これは、シールが行われてはならない面積部分において包装容器の内面および外面が損傷される危険を低減する。脚部が第一の端部で幅広であることは、第一のパッケージ部品の面積部分にとって特に重要である。交差ゾーンには第二のパッケージ部品が配置され、これはエネルギー吸収の助けとなるが、交差ゾーンの周囲、特に第一のパッケージ部品の面積部分では、その包装材料自体が全てのエネルギーを吸収することになるので、特に包装容器の内面に対する損傷の危険を低減するためにエネルギーは低いことが適当である。

一つの好ましい実施例によれば、各脚部は湾曲しており、各々のその第一の端部は、少なくとも最初は、第一の重ね結合部と実質的に平行な方向に延在するようになされる。これにより、電流は第一の重ね結合部の「下側」の望まれる部分に導かれる。

さらに他の好ましい実施例において、各脚部の幅は第一の端部から第二の端部へ向かって減少する。これにより、電流密度はシール処理ゾーンに近いほど増大する。

さらに他の好ましい実施例において、脚部は第一の導電体部分で第一の重ね結合部と実質的に平行に延在するようになされ、また、各脚部は、脚部が第一の導電体部分に対して広がる第一の導電体部分の一端で第二の導電体部分に一体化され、第二の導電体部分は一端で突起形状部分に一体化される。

さらに他の実施例において、脚部は第二の導電体部分において第一の導電体部分に対して或る角度を付されている。

前記脚部の幅は第二の導電体部分において突起形状部分へ向かってテーパーを付されていることが好ましい。これにより、電流密度は突起形状部分において増大する。

一つの好ましい実施例によれば、誘導加熱装置は導電体を通して電流を導くために、高周波電流供給装置に対する誘導加熱連結部を含み、一つの脚部が一つの電流連結部に連結され、第二の脚部が第二の電流連結部に連結されており、誘導加熱装置に与えられた電流は第一の脚部を一方向に導かれ、また第二の脚部を反対方向へ導かれるようになされる。これにより、閉じた電流回路が容易に形成できる。

さらに他の好ましい実施例において、前記脚部の間に強い透磁性の材料の嵌込み部材が配置される。脚部間の距離は僅かであり、嵌込み部材の機能は磁界をそれぞれの脚部のまわりに集中させることである。この集中は結果として磁界を分離し、これにより互いの干渉を防止する。この集中はまた、誘導加熱可能な層における電流発生を局部的に増大させ、これは強力なシールを与えることになる。

さらに他の好ましい実施例において、突起形状部分は少なくとも交差ゾーンに対して配置される一方、脚部は第二のパッケージ部品に縁部を接触された第一のパッケージ部品のその部分に対して大部分が配置されるようになされる。先に説明したように、このようにして望まれる箇所でシール処理加熱を達成できる一方、望まれない箇所にはわずかの熱しか発生させない。

さらに他の好ましい実施例において、導電体は包装容器に向かうようになされた表面から突出する少なくとも一つの要素を含み、この要素は第一の重ね結合部の長手方向を実質的に横断する方向に長手方向の長さを有し、またこの要素は、加熱シールにおいて余剰の圧迫荷重を与えるために、第一の重ね結合部における１および２の包装材料層の間の移行部分で交差ゾーンに配置される。これにより、１および２の包装材料層の間の移行部分に溝が形成されるいかなる危険性も容易に排除される。

本発明は以下に一つの好ましい実施例を参照して、また添付図面を参照して非常に詳細に説明される。

図１は符号１を付された少なくとも一部形成された包装容器を示している。この一部形成された包装容器１は、以下に単に包装容器１と称するがボトル形状をしており、第一のパッケージ部品２および第二のパッケージ部品３を含んでいる。第一のパッケージ部品２はチューブ形状であり、熱可塑性材料を被覆された包装材料で製造される。包装材料のシートがスリーブの製造に使用される。このシートは熱可塑性材料層と、この場合はアルミニュウム箔である導電層の形態をした誘導加熱可能な材料の一つの層と、板紙の一つの層と、熱可塑性材料の他の層とを含んで構成されている。熱可塑性材料の層は、例えばポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）で構成される。このシートは形成装置のまわりに折曲げられてチューブに形成され、これにおいてシートの互いに反対側の第一および第二の縁部４，５は相互に重ねられる。シール処理装置により熱可塑性材料は重なり領域で加熱され、シール処理された第一の重ね結合部６は二つの前記縁部４，５の間に形成される。第一の縁部４は第一の部品２の第一の部分７に含まれ、反対側の第二の縁部５は第一の部品２の第二の部分８に含まれる。これは図２に示されている。明瞭にするために、第一のパッケージ部品２のみ示されている。第一の結合部６はさらに「シール処理されない状態」で示されている。各部分７，８の用語は、それぞれの縁部４，５を含むがそれぞれの縁部４，５よりも大きい領域を示すために使用されている。したがって、第一の部分７は縁部４の外縁すなわちシートの一方の縁からシートを横断する方向へ、第二の縁部５が位置するシートの反対側の第二の外縁に向かって或る距離を延在している。同様に、第二の部分８は第二の縁部５の外縁からシートを横断する方向へ、第一の縁部４が位置する反対側の縁に向かって或る距離を延在している。

第一の縁部４で包装材料の切断された面はパッケージの内容物にさらされる。この材料は容易に内容物を吸収してしまう少なくとも一つの板紙または紙層を含むので、切断面はそれ自体周知の方法であるがストリップ１３で覆われる。ストリップ１３は液密性であり、通常は所定位置に有利に熱シールされる熱可塑性材料で作られる。ストリップ１３は切断面のまわりに折曲げられる。このようにしてストリップは切断面を覆ってその上に折曲げられるのであり、これによりストリップは切断面から縁部の長手方向を横断するように内側へ、縁部の幅の約半分ほど延在される。図３を参照。

第二のパッケージ部品３は開閉構造部９を備えたプラスチック製頂部である。これは、例えばポリプロピレン、ポリエステルまたはポリエチレンで製造されることが好ましく、例えばブロー・モールド成形または射出モールド成形によって予め製造されている。第二のパッケージ部品３は基本的にいずれの形状とすることもできるが、第一のパッケージ部品２に適合するようにフランジ３７の形状の縁部を備えている。このフランジは図４に示されている。第二のパッケージ部品３は、チューブ形状の第一のパッケージ部品２の開口端部から外方へ突出している。図１を参照。第一のパッケージ部品２は第二のパッケージ部品３に重なり、その二つの部品の間に第二の重ね結合部１１が形成される。第一のパッケージ部品を構成しているスリーブの縁部１０は、したがってプラスチック製頂部の縁の外側に位置される。したがって、結合部１１におけるプラスチック製頂部の縁は包装容器１の内側に位置される。

第一および第二の重ね結合部６，１１は、このようにして交差ゾーン１２にて互いに交差される。本発明による加熱シールは少なくとも交差ゾーン１２で行われるのである。しかしながら或る加熱処理、幾つかの例ではシール処理温度までの加熱処理が交差ゾーン１２の周囲の面積部分においても行われる。

交差ゾーン１２を加熱シールするために、誘導加熱が使用される。本発明に適用されるようなこのシール処理技術の基本は、第一のパッケージ部品２内のアルミニュウム箔に電気的加熱電流を誘起してその箔を、したがって熱可塑性材料の層をも加熱することである。アルミニュウム箔を流れる加熱電流は、付近の誘導加熱シール装置１４の導電材料を流れる誘導電気の高周波電流によって発生された磁界で誘起される。この誘導加熱シール装置１４は以下に説明される。

図５〜図７は本発明による誘導加熱シール装置１４の図面である。以下にインダクタ装置とも称される誘導加熱シール装置１４はシール処理装置（図示せず）に含まれる。インダクタ装置１４は導電体１５を含み、この導電体は第一および第二の脚部１６，１７を含んでいる。脚部は各々が第一および第二の端部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを有している。それぞれの第二の端部１６ｂ，１７ｂは突起形状部分１８にて相互連結されている。第一の端部１６ａ，１７ａは自由である。導電体の脚部１６，１７は互いに電気的に絶縁されて配置され、互いに実質的に平行に延在している。図７は「裸」の導電体を示している。導電体はシール処理装置に含まれた約０．５ＭＨｚの高周波電流供給装置（図示せず）に接続されるように配置される。図面にて、これは簡単化のために＋および−で示されている（交流電流の場合ではあるが）。電流供給装置における接続のために、インダクタ装置１４は図７に「裸」で示された電気的接続のための要素１９を含む。これは、電流供給装置の正極に接続されるように配置された正極ターミナル２０と、電流供給装置の負極に接続されるように配置された負極ターミナル２１を含んでいる。正極ターミナル２０は第二の脚部１７に接続される一方、負極ターミナル２１は第一の脚部１６に接続される。

正極および負極のターミナル２０，２１に与えられる電流は、図５から明白となるように矢印で示したように第一の脚部１６へ向けて導かれ、また第二の脚部１７では矢印で示したように反対方向に導かれる。

図７を参照すれば、インダクタ装置１４は絶縁体２２をさらに含み、絶縁体２２には導電体１５および電気的接続のための要素１９が部分的に配置されている。この絶縁体は導電体１５のための凹部２４を含む表面２３を有して示されている。導電体１５は絶縁体２２内に埋設され、インダクタ装置１４の外側から示されるとともに包装容器１に接触できるように配置された表面を有している。

インダクタ装置１４はさらに、冷却処理のための冷却要素を含んでいる。符号２５を付されたこの冷却要素は、導電体１５を冷却するためにそれに沿って冷媒例えば水を導くように配置された冷却用ダクトを含んでいる。

先に説明したように、導電体は第一および第二の脚部１６，１７の形態をしている。図６を参照すれば、これらの脚部は現在好ましいとされる一実施例において互いに実質的に平行に延在し、また両脚部１６，１７は互いから或る距離を延在し、その距離はそれらの全長にわたって実質的に保持されている。第一の領域２７において、脚部１６，１７は第一の重ね結合部６と平行な方向に延在している。第一の領域２７の上端において、脚部１６，１７は角度を付された第二の領域２８に連続している。脚部１６，１７はさらに第二の領域２８において実質的に平行であるが、インダクタ装置１４の片側へ向かって角度αほど偏向している。この角度は０〜９０゜の範囲にあり、６０゜が好ましい。図面において、脚部は右方向へ偏ることが見られる。角度を付された領域２８において、第一の脚部１６は第一の重ね結合部の長手方向を横断する方向に見て第二の脚部１７の幅よりも幅が小さい。第一の領域２７において、しかしながらこの幅は実質的に等しい。角度を付された第二の領域２８において、第二の脚部１７の幅は実質的に一定であり、また第一の真っ直ぐな領域２７と実質的に等しい幅である。第二の領域２８において、第一の脚部１６の幅は第一の領域２７からテーパーを付されている。図面で見て角度を付された第二の領域２８の上端において、両脚部１６，１７は先に説明したように突起形状部分１８にて相互連結されている。第二の脚部１７は図面で見て角度を付された領域２８の上側部分にブリッジ面積部分２９を備えており、この部分は強いテーパーを付され、この突起形状部分１８へ向かって偏っている。

図示実施例において突起形状部分１８は、実質的に交差ゾーン１２内に与えられてそれをほぼカバーするように配置できるように、形状および寸法を定められる。このことは、交差ゾーン１２および突起形状部分１８が実質的に同じ寸法であること、また包装容器１に接触されることで突起形状部分１８が交差ゾーン１２を実質的にカバーするように配置されることを意味する。これは図８に示されている。他の一実施例において、突起形状部分１８は交差ゾーンから少なくとも第一の重ね結合部６を横断する方向へ僅かな距離を延在され、すなわち突起形状部分が第一の重ね結合部６を横断する方向においてより細長くされる。図８の矢印Ａを参照。この代替実施例においては、図８で見て横方向のインダクタおよび包装容器の相互の位置決めで大きな偏倚が許容される。

突起形状部分１８における導電体１５の幅は脚部１６，１７の残りの部分の幅よりも実質的に小さい。その理由は、プラスチックを溶融して互いに融着させるような高電力の発生、したがって熱発生を突起形状部分１８において達成するために、突起形状部分１８に電流を集中させること、すなわち電流密度を高めることを意図するからである。突起形状部分１８の外側では、これに代えて電力の発生がプラスチックのいかなる溶融も生じないような比較的低レベルの電流密度を維持することを意図される。これは、交差ゾーンの下側の面積部分に特に適用される。例えば図１を参照。ここで、エネルギーを吸収できるプラスチック製頂部３はなく、全てのエネルギーが第一のパッケージ部品２の包装材料に到達する。この材料はより敏感であり、より簡単に損傷してしまう危険がある。

この好ましい実施例において、導電体１５は銅で製造される。

先に説明したように、両脚部１６，１７は互いから或る距離を延在しており、その距離はそれらの全長にわたって実質的に保持されている。この距離は僅か（約１〜２ｍｍ）であり、また、それが僅かであるためにそれぞれの脚部の磁界は互いに干渉する傾向を示し、そのような場合にはシール処理の結果は悪影響を受ける危険を生じる。この悪影響を回避するために、例えばフェロトロン（登録商標）のような強い透磁性の材料が二つの脚部１６，１７の間に配置される。図５〜図７は二つの脚部の間に配置されたフェロトロン製の嵌込み部材２６を示している。フェロトロン製の嵌込み部材の機能は、それぞれの脚部１６，１７のまわりに磁界を集中させることである。この集中の結果として磁界を分離させ、これにより互いに干渉することを防止される。この集中は、アルミニュウム箔内の電力発生の局部的な増大ももたらす。この対応の結果として強力なシールが形成される。

上述で説明したインダクタ加熱装置１４は、交差ゾーン１２の加熱シール処理時に包装容器１の外側に位置するように配置される。包装容器１に接触するように配置されたインダクタ装置１４の表面は、包装容器１の外形に適合される。これは表面を二重の湾曲にする。一方において、その表面は包装容器の第一のパッケージ部品２の半径に実質的に等しい半径を有する。他方においては、その表面の上側面積部分は、第一および第二の部品の間の移行の後、すなわち第一の重ね結合部６に沿う方向に見て第二の重ね結合部１１および上側面積部分に示される形状変化の後に形成される。図示実施例におけるインダクタの表面の湾曲に関する詳細な説明は記載されず、図１の包装容器の形状が図５〜図７のインダクタと比較される場合には、これらは全体的に一致しないことが観察されねばならない。しかしながら、交差ゾーン１２およびその周囲、すなわち突起形状部分１８に満足できるシール処理圧力を得ることが望まれることは留意しなければならない。導電体領域２８，２９は適当なシール処理圧力で接触されねばならない。このために、この表面は二つの当接部３０，３１を備えている。当接部３０は、包装容器が第二の重ね結合部１１にて内方へ向かって約１５゜のテーパーを付されている（図１には示されていない）場合を例示している。当接部３１は、インダクタの下側端部、すなわち導電体領域２７（図６参照）の周囲および下側の面積部分が通常の作動状態のもとでインダクタの残りの部品よりも「前」に包装容器に接触することはできず、したがって十分なシール処理圧力の付与が妨げられる危険を生じる。下側領域でシール処理圧力を得ることはそれほど重要でない。或る場合は、ここの圧力がわずかに小さいことが有利とさえなる。不十分な接触を生じる小さな圧力によって、熱の発生は包装材料におけるほど大きくならない。

シール処理の間、シール処理圧力を得られるようにするために、誘導加熱装置はカウンター当接部と協働するように周知の方法で配置される。カウンター当接部は包装容器の内面に接触するように設計され、また包装容器の内側形状に嵌合するように設計されている。図示実施例において、カウンター当接部はホイールに固定されたアームの頂部である。包装容器はアームの外端上に配置されている第二のパッケージ部品、すなわちプラスチック製頂部を有するアーム上に周知の方法で配置される。ホイールは、各アームを別々の処理ステーションの間で回転させるために周知の方法で配置される。本発明による加熱シールは、第一および第二のパッケージ部品の間の第二の重ね結合部１１の後の処理段階とされ、それ自体の処理ステーションで行われる。前記ステーションはシール処理装置（図示せず）を備えており、そのシール処理装置は先に説明したインダクタ装置を含んでいる。シール処理装置はさらに移動装置を含み、その目的は、インダクタ装置１４を開始位置から処理位置へ移動させることであり、その処理位置でその導電体は包装容器に接触され、その後開始位置へ戻される。この移動は直線的であることが好ましく、図５に矢印３２で示されている。この移動は、例えば液圧式または空気圧式のシリンダまたはリニア・モーター（図示せず）で実現される。処理位置において移動装置は、加熱シールが実施される面積部分で適当なシール処理圧力を実現するために、包装容器１に対して圧力荷重を作用させるために配置される。

ホイールに取付けられたアームはアルミニュウムで製作されていることが好ましい。この固有の利点は以下に非常に詳細に説明される。

本発明による加熱シールにより、インダクタ装置１４はシリンダによって包装容器１へ向けて移動され、包装容器１に対して圧力荷重を作用させる。インダクタ装置１４は、突起形状部分１８が交差ゾーン１２の上に与えられるように配置されて位置決めされる。その後、ブリッジ面積部分２９の距離を除いて第二の脚部１７の全体は第二のパッケージ部品３に対して縁部を接触された第一のパッケージ部品２のその部分に対して位置決めされる。記載したこの実施例において、この部分は第一のパッケージ部品２の第一の部分７である。図８を参照。同図において、第一の脚部１６が大部分において第二の部分８に対して接触するが、下側領域２７の少なくとも一部は第一の部分７に接触している。

誘導電流はインダクタ装置１４に与えられ、導電体１５により第二の脚部１７を通して交差ゾーン１２へ導かれ、また第一の脚部１６を通して戻される。誘導電流は予め選ばれたシール処理時間の間に与えられ、その時間に加熱電流が加熱される包装材料のアルミニュウム箔に誘起されるのであり、なによりも第二の重ね結合部１１が、また第一の重ね結合部６も交差ゾーン１２において改良されるようにするために、その材料のプラスチック材料層もまた加熱されて十分に溶融される。シール処理時間は５０〜５００ミリ秒の間の範囲で選ばれ、大体１５０ミリ秒であることが好ましい。シール処理の後に冷却時間が続き、その間、シール処理圧力が維持される。

図４は第一のパッケージ部品２のアルミニュウム箔の誘起された加熱電流の動きを示している。簡略化のために、第一のパッケージ部品２は「未シール処理」状態すなわち分解図で示されている。電流の大部分は第一のパッケージ部品２の第一の部分７に導かれる。方向を示す矢印を備えた線３３を参照。残りの電流は第二の部分８に導かれる。線３４を参照。少なくとも交差ゾーン１２において第一および第二のパッケージ部品２，３の間で許容できる加熱シールが行われるようにするために、また、包装容器の外面が加熱シールによって損傷しない、すなわち燃えないことを保証するために、誘起電流のうちの十分に大きな割合の電流が第一のパッケージ部品２の第一の部分７を経て導かれなければならない。十分に大きな割合として定義される値は、包装材料の種類、シール処理時間および電流強さを含む多くのパラメータによって決まる。下限、換言すれば包装容器の外面または内面を損傷する危険を伴わずに十分なシールを形成するために必要な全誘起電流の多さまたは少なさは流動的であり、混合の場合に応じて適用される。他方において、上限は設定容易である。理想的な場合、誘起電流の１００％が第一の部分７に導かれるが、純粋に実際的な表現では、この目標は達成困難である。一実施例において、プラスチック製頂部は０．５ｍｍ厚のポリプロピレンである。第一のパッケージ部品２の包装材料は、約０．４ｍｍ厚の板紙層、約９μｍ厚のアルミニュウム箔、ならびにポリプロピレンの熱可塑性層を含む。シール処理時間は約１５０ミリ秒であり、高周波電流供給装置は約０．５ＭＨｚである。これらの条件により、少なくとも５０％、好ましくは６０％超、最も好ましくは７０％超の電流を第一の部分７にて移動させることが望ましい。

この電流は、インダクタ装置１４の導電体１５の突起形状部分１８が配置される二つのシール間の少なくとも交差ゾーンにて加熱シールが行われるように適合される。電流強さの増大は、周囲の面積部分もシール処理温度に加熱されてしまう結果をもたらす。

第一のパッケージ部品２の１および２の材料層の間に移行部分が形成されたこれらの面積部分では、すなわち第一の重ね結合部６に隣接した両面においては、シール６，１１に溝が形成されるあらゆる可能性を取り除くために、余剰のシール処理圧力を与えることがしばしば望まれる。インダクタ装置はしたがって、その表面から或る距離を延在する突出要素いわゆるビームを備えて、これが包装容器に接触するようにすることができる。周知の方法でビームはさらに包装材料の層の圧迫を助成する。

本発明によるインダクタ装置１４は三つのビームを備え、それらのビームは交差ゾーンで作用するようになされる。これらのビームは図３および図８を参照して以下に非常に詳細に説明される。第一のビーム３５は、第二の部分８の縁部５の自由な切断面を有する第一の重ね結合部６の側で、第二の重ね結合部１１と同平面状態に配置されるように位置決めされる。これにより第一のビーム３５は前記縁部５と部分的に重なって、また第一の部分７に対して部分的に適合されるように配置される。第二のビームは一対のビーム３６を含んで構成される。それらは第二の重ね結合部１１内で互いに距離を隔てて配置され、また、配置された第一の縁部４の外縁の上側で第二の部分８の縁部５のその側面上に与えられるように配置される。これによりビーム３６は、縁部５の一部および部分８の形態で連続した一部分に部分的に重なるように配置される。上述したビーム３５，３６は銅で作製され、導電体１５内に形成される。各ビームは第一の重ね結合部６の長手方向を横断する方向に長手方向の長さを有する。

上述の実施例は単に一例として考えなければならない。当業者には、上述した実施例が本明細書で開示した発明思想から逸脱せずに多くの方法で変更および変形できることは容易に推測できる。

さらに、互いにシール処理されるべきパッケージ部品は記載の形式のものである必要はなく、他の外観を有し、また他の材料で構成することができる。例えば、第二のパッケージ部品は頂部以外の何かとされることができる。例えば、リングなどとすることができる。

さらに、導電体は銅製である必要はなく、抵抗値の小さい他の材料製とすることができる。

シートにおける誘導加熱可能な材料の層は当然ながらアルミニュウムである必要はなく、いずれかの他の導電材料で作製することができる。

逸脱を適用することで包装容器の外側から加熱シールを行えるようになったことを記載した。これに代えて、本発明によるインダクタ装置は、加熱シール時に包装容器の内側に備えるように配置することができる。したがってインダクタ装置およびシール処理装置は変更される必要がある。

導電体は角度αを付された脚部１６，１７を表示して説明した。この脚部１６，１７はこれに代えて段階的に角度を付されることができる。これによりそれらの脚部は、例えば、互いに対して角度を付された多数の導電体部材を含んで構成できる。同様に、脚部１６，１７は全体的または部分的に弧状部材として形成できる。「湾曲」という用語は、全ての形式の弧状の構成および角度を包含することを意図している。

第一および第二の部品を含み、二つの交差した重ね結合部を備えた包装容器を外側から概略的に示している。 縁部および交差ゾーンがマークされている未シール処理状態の第一のパッケージ部品を概略的に示している。 図面のすぐ下側の面積部分が包装容器の内側で、図面の上側の面積部分が包装容器の外側であり、第一および第二の重ね結合部を通る断面の一部を概略的に示している。 包装容器の内側から見た分解図であって、その目的は加熱シール時の第一のパッケージ部品の第一および第二の部分の電流の移動を示すことである分解図を概略的に示している。 誘導加熱装置の斜視図を概略的に示している。 図５の誘導加熱装置の頂部平面図を概略的に示している。 誘導加熱装置に含まれる部品の分解図を概略的に示している。 図１の包装容器の一部品の内側から見た横断面図であって、加熱シール時の誘導加熱装置の配置を示す横断面図を概略的に示している。

符号の説明

１ 一部形成された包装容器
２ 第一のパッケージ部品
３ 第二のパッケージ部品
４ 第一の縁部
５ 第二の縁部
６ 第一の重ね結合部
７ 第一の部分
８ 第二の部分
９ 開閉構造部
１０ 縁部
１１ 第二の重ね結合部
１２ 交差ゾーン
１３ ストリップ
１４ インダクタ装置
１５ 導電体
１６ 第一の脚部
１６ａ，１７ａ 第一の端部
１６ｂ，１７ｂ 第二の端部
１７ 第二の脚部
１８ 突起形状部分
１９ 要素
２０ 正極ターミナル
２１ 負極ターミナル
２２ 絶縁体
２３ 表面
２４ 凹部
２５ 冷却要素
２６ 嵌込み部材
２７ 第一の領域
２８ 第二の領域
２９ ブリッジ面積部分
３０，３１ 当接部
３５ 第一のビーム
３６ 第二のビーム

Claims (18)

1. 誘導加熱可能な材料の少なくとも一つの層を有していて、熱可塑性材料で被覆された包装材料シートのチューブ形の第一のパッケージ部品（２）を含む少なくとも一部を形成された包装容器（１）であって、第一のパッケージ部品（２）は第一の縁部（４）を含む第一の部分（７）と第二の縁部（５）を含む第二の部分（８）とを有し、第一および第二の前記縁部（４，５）の間にシールされた第一の重ね結合部（６）が形成され、また第二の重ね結合部（１１）において第一のパッケージ部品（２）の第一の端部に第二のパッケージ部品（３）がシール結合され、第一および第二の重ね結合部（６，１１）は互いに交差して交差ゾーン（１２）が第一および第二の重ね結合部（６，１１）の交差部に形成されるようになっている包装容器（１）を誘導加熱シール処理することによって加熱シールする方法において、
   少なくとも一つの導電体（１５）を含む誘導加熱装置（１４）を少なくとも交差ゾーン（１２）に対して配置して、前記第一の縁部（４）が第二のパッケージ部品（３）に接触している第一のパッケージ部品（２）の第一の部分（７）に対して前記導電体（１５）を位置させる配置段階と、誘導加熱可能な材料の層に電流を誘起させる誘起段階とを有し、前記誘起段階において誘起された電流のうちで、少なくとも交差ゾーン（１２）において第一および第二のパッケージ部品（２，３）の間の加熱シールを行うことができてしかも包装容器の外面および内面が加熱シールによって損傷されないことを保証するのに十分に大きな割合の電流を第一のパッケージ部品（２）の第一の部分（７）を経て導くことによって、少なくとも前記交差ゾーンを加熱シールすることを特徴とする方法。
2. 誘導加熱処理装置（１４）と協働するカウンター当接部を使用することにより加熱シール時に圧力荷重を交差ゾーン（１２）に加えるようにした請求項１に記載された方法。
3. 前記配置段階において、第一のパッケージ部品（２）の外側に対して前記導電体（１５）を配置し、少なくとも第一のパッケージ部品（２）の内面に対してカウンター当接部を配置する請求項２に記載された方法。
4. 誘導加熱可能な材料の少なくとも一つの層を含み、熱可塑性材料で被覆された包装材料シートのチューブ形の第一のパッケージ部品（２）を含む少なくとも一部を形成された包装容器（１）であって、第一のパッケージ部品（２）は第一の縁部（４）を含む第一の部分（７）と第二の縁部（５）を含む第二の部分（８）とを有し、第一および第二の前記縁部（４，５）の間にシールされた第一の重ね結合部（６）が形成され、また第二の重ね結合部（１１）において第一のパッケージ部品（２）の第一の端部に第二のパッケージ部品（３）がシール結合され、第一および第二の重ね結合部（６，１１）は互いに交差して、第一および第二の重ね結合部（６，１１）の交差位置に交差ゾーン（１２）が形成されるようになっている包装容器（１）を誘導加熱シール処理により加熱シールする誘導加熱装置（１４）において、
   前記誘導加熱装置（１４）は、少なくとも一つの導電体（１５）を含み、少なくとも交差ゾーン（１２）に接触するように配置されて、誘導加熱可能な材料の層に電流を誘起するようになされており、また、前記導電体（１５）は、誘起された前記電流のうちで、少なくとも交差ゾーン（１２）において第一および第二のパッケージ部品（２，３）の間の加熱シールを行ってしかも包装容器の外面および内面の両方が加熱シールによって損傷されないことを保証するのに十分に大きな割合の電流を、第二のパッケージ部品（３）に第一の縁部（４）を接触させた第一のパッケージ部品（２）の第一の部分（７）を経て導くように形成されている誘導加熱装置（１４）。
5. 第二のパッケージ部品（３）に第一の縁部（４）を接触させた第一のパッケージ部品（２）の第一の部分（７）に対して導電体（１５）が接触されるようになされた請求項４に記載された誘導加熱装置（１４）。
6. 前記導電体（１５）が第一のパッケージ部品（２）の外側に対して接触するようになされた請求項４または請求項５に記載された誘導加熱装置（１４）。
7. 導電体（１５）は第一および第二の脚部（１６，１７）を含み、前記脚部（１６，１７）の各々が第一および第二の端部（１６ａ，１７ａ，１６ｂ，１７ｂ）を有し、前記脚部（１６，１７）がそれぞれの第二の端部（１６ｂ，１７ｂ）において突起形状部分（１８）によって相互連結されている請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。
8. 前記脚部（１６，１７）が、互いに隔てられかつ互いに実質的に平行に延在している請求項７に記載された誘導加熱装置（１４）。
9. 各脚部（１６，１７）の第一の端部（１６ａ，１７ａ）が突起形状部分（１８）の幅よりも実質的に広い請求項７または請求項８に記載された誘導加熱装置（１４）。
10. 各脚部（１６，１７）が湾曲し、それぞれの第一の端部（１６ａ，１７ａ）が少なくとも最初の部分で第一の重ね結合部（６）と実質的に平行な方向へ延在する請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。
11. 各脚部（１６，１７）の幅が第一の端部（１６ａ，１７ａ）から第二の端部（１６ｂ，１７ｂ）へ向かって漸減している請求項９または請求項１０に記載された誘導加熱装置（１４）。
12. 第一の導電体領域（２７）において前記脚部（１６，１７）が第一の重ね結合部（６）と実質的に平行な方向に延在し、第一の導電体領域（２７）の一端において脚部（１６，１７）が第二の導電体領域（２８）と一体化し、第二の導電体領域（２８）の一端で前記脚部（１６，１７）が突起形状部分（１８）と一体化している請求項１０に記載された誘導加熱装置（１４）。
13. 第二の導電体領域（２８）において前記脚部（１６，１７）が第一の導電体領域（２７）に対して角度（α）を付されている請求項１２に記載された誘導加熱装置（１４）。
14. 前記脚部（１６，１７）の幅が第二の導電体領域（２８）において突起形状部分（１８）に向かう方向にテーパーを付されている請求項１２または請求項１３に記載された誘導加熱装置（１４）。
15. 導電体（１５）を通して電流を導くために高周波電流供給装置に対するターミナル（２０，２１）をさらに含み、一つの脚部（１６）が一方の電流ターミナル（２０）に連結され、他方の脚部（１７）が他方の電流ターミナル（２１）に連結されており、これにより誘導加熱処理装置（１４）に与えられる電流が第一の脚部（１６）では一方向に導かれ、第二の脚部（１７）では反対方向に導かれるようになされている請求項７から請求項１４までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。
16. 前記脚部（１６，１７）の間に透磁性材料の嵌込み部材（２６）が配置され、その嵌込み部材の透磁性が、それぞれの脚部（１６，１７）のまわりに磁界を集中させることによって磁界を分離して磁界の干渉を防止する程度に強力である請求項７から請求項１５までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。
17. 突起形状部分（１８）が少なくとも交差ゾーン（１２）対して配置されるようになされる一方、第二のパッケージ部品（３）に第一の縁部（４）を接触させた第一のパッケージ部品（２）の第一の部分（７）に対して脚部（１６，１７）が配置されるようになされている請求項７から請求項１６までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。
18. 包装容器（１）に適用された表面から突出している少なくとも一つの要素（３５，３６）を導電体（１５）が含み、前記要素（３５，３６）が第一の重ね結合部（６）の長手方向を実質的に横断する方向に長手方向の長さを有していて、該要素（３５，３６）が、交差ゾーン（１２）における１および２の包装材料の層の間の移行部分に加熱シールの際の圧力荷重を与えるように配置されている請求項４から請求項１７までのいずれか一項に記載された誘導加熱装置（１４）。

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