JP6461827B2 - ソノトロード - Google Patents

Description

本発明はソノトロードに、特に約２００ｍｌの容量を持つパッケージを横方向に封止するためのソノトロードに関する。

フルーツジュース、低温殺菌またはＵＨＴ（超高温処理済み）ミルク、ワイン、トマトソース等などの多くの流動性食品は、殺菌包装材料で作られたパッケージに入れられて販売されている。

このタイプのパッケージの典型例はTetra Brik Aspetic（登録商標）として知られている液体または流動性食品用の平行六面体形状のパッケージであり、これは積層ストリップ包装材料を折り曲げ封止することによって作られる。

包装材料は、繊維材料、例えば紙の層またはミネラル充填ポリプロピレン材料の層を含んでもよい剛性および強度のためのベース層と、このベース層の両面を覆う、ヒートシールプラスチック材料、例えばポリエチレンフィルムの多数の層を実質的に含む多層構造を有する。

ＵＨＴミルクのような長期保存製品用の無菌パッケージの場合、包装材料はまた、ガスおよび光遮断材料、例えばアルミニウム箔またはエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）の層を含み、これはヒートシールプラスチック材料の層に重ねられ、そして最終的に食品と接触するパッケージの内面を形成するヒートシールプラスチック材料の別の層で覆われる。

よく知られているように、そのようなパッケージは、ウェブ供給包装材料から連続チューブが形成される全自動包装機械において製造され、包装材料のウェブは、例えば、過酸化水素溶液などの化学殺菌剤（これは、殺菌の後、包装材料の表面から除去、例えば加熱によって気化される）を適用することにより、包装機械自体において殺菌され、そしてそのように殺菌された包装材料のウェブは閉ざされた無菌環境内に維持され、垂直チューブを形成するように折り畳まれ、長手方向に封止される。

チューブには、殺菌されたあるいは殺菌処理された食品が上部から充填され、そして２対のジョーによって等しく離間された交差セクションにおいて把持される。さらに詳しくは、ジョーの対は、チューブの包装材料を封止し、それぞれの横方向シーリングバンドによって相互に連結されたピローパックの連続ストリップを形成するために、周期的かつ連続的にチューブに作用する。

ピローパックは、関連するシーリングバンドを切断することによって分離され、そして、続いて最終折り曲げステーションへと搬送されるが、ここで、それらは完成した平行六面体形状へと機械的に折り曲げられる。

第１の選択肢では、包装機械は、それぞれのガイドに沿って移動可能な二つの成形アセンブリを含み、これは、チューブの包装材料を熱封止するためにチューブと周期的に相互作用する。各成形アセンブリは、それぞれのガイドに沿って前後に移動可能なスライドと、各スライドに対して下部においてヒンジ結合されかつそれを封止するためにチューブとそれらが協働する閉ポジションとチューブからそれらが分離される開ポジションとの間で動作する二つのジョーとを備える。

第２の選択肢では、包装機械は、それぞれのエンドレスな経路を画定しかつそれぞれの数のジョーが設けられた二つのチェーンコンベアを備える。二つの経路は、実質的に互いに向き合いかつ平行なそれぞれのブランチを有し、そしてその間に包装材料のチューブが供給され、これによって、多数の連続する交差セクションにおいてチューブを把持しかつパックを封止すると共にそれを切断するために、一方のコンベア上のジョーは各経路の上記ブランチに沿って他方のコンベア上の対応するカウンタージョーと協働する。

バリア材料としてアルミニウム層を備えた無菌パッケージの場合、チューブの交差セクションは、通常、局所的にヒートシールプラスチック材料を溶融させるためのアルミニウム層における損失電流の誘導によって封止される。

さらに詳しくは、各対のジョーの一方は、非導電性材料からなる本体と、この本体におけるフェースシート内に収容されたインダクターとを備える。他方のジョーは、ゴム等のフレキシブルな材料からなる圧力パッドを有する。

インダクターは、ジョーの関連する対がチューブを把持するとき、プラスチック被覆材料を熱封止することによってチューブの交差セクションを封止するように給電される。

アルミニウムまたはその他の導電性材料の層を持たないパッケージの場合には、チューブの交差セクションは、通常、内側の包装材料を局所的に加熱するためのホットプレートを用いて封止される。

さらに詳しく言うと、ジョーの一方はホットプレートを備え、他方は、通常、フレキシブル材料の一つ以上の圧力パッドを有する。この方法（通常、「ホットプレート」シーリングと呼ばれる）は、ホットプレートと包装材料との間の比較的長時間の接触を必要とする。

包装材料の局所的な溶融を促進し、それによってパッケージ生産速度を増大させるために、超音波封止デバイスの使用が増えているが、これは実質的に、各対におけるそれぞれのジョーに取り付けられかつ超音波振動によって包装材料を加熱するために互いに協働する（例えば本願出願人名義のＥＰ‐Ｂ‐６１５９０７（特許文献１）から周知の）機械的振動発生器すなわちソノトロードとアンビルとを含む。

より正確には、特許文献１に記載されたソノトロードは、実質的に、ヘッドと、交互に並ぶ圧電セラミック板および導電性金属シートのスタックからなる固有の駆動ユニットとを備える。

ヘッドは第１の方向に沿って延在するシーリング面を画定し、そして駆動ユニットはシーリング面の反対側においてヘッドに取り付けられている。

駆動ユニットは交流発電機に結合されている。このようにして、圧電セラミック板は、ヘッドの振動を、したがって横方向シーリングバンドの封止をもたらす機械的歪みへと供給電圧を変換する。

特に、このソノトロードは半波長共振器を構成し、すなわち第１の方向と直交する第２方向に沿ったソノトロードの全長はヘッドの振動の波長の半分からなる。

特許文献１に記載されたタイプの超音波封止デバイスには以下の欠点がある。

より長い方向シーリングバンドが所望される場合、複数の上記ソノトロードは付加的な長さのために相互接続される必要がある。

結果として、約２００ｍｌの容積のパッケージを横方向に封止しなければならない場合、二つのソノトロードが相互接続される必要がある。

さらに、ソノトロードの相互接続時の不可避的な誤差は、そうしたソノトロード間に不均一な振動を発生させる可能性がある。したがって、結果として得られる横方向シーリングバンドは不均一になることがある。

この欠点を克服するために、本願出願人名義のＷＯ‐Ａ‐２００７／０２０２０８（特許文献２）は、単一発生器によって供給を受ける三つの被駆動ユニットを収容する単一ピースソノトロードを開示している。より具体的には、三つの駆動ユニットは、ソノトロードのそれぞれのリセス内に固定され、かつ複数の圧電素子を有する。

だが、特許文献２に開示されたソノトロードは、約２００ｍｌのパッケージを横方向に封止するために最適化されていない。なぜなら、三つの駆動ユニットの存在によって得られるシーリング面は必要以上に大きくなるからである。同じ理由から、特許文献２に開示されたソノトロードは、既存の包装機械における特許文献１に示されたタイプの二つの隣接するソノトロードに置き換わることはできない。実際、特許文献２に開示されたソノトロードのシーリング面は、特許文献１に示されるタイプのそれぞれの隣接するソノトロードの二つのシーリング面の長さの合計よりも大きい。

最後に、特許文献２に開示されたソノトロードは、互いに隣接する駆動ユニットのそれぞれのカップル間に配置される一対のスロットを備える。

ソノトロードはまた、ジョーのフレームに対してソノトロードを固定するための複数の、特に３対のＳ字形フックを備える。各対のＳ字形フックは、ソノトロードの対向する横方向側面に配置されるが、それはソノトロードに溶接されるかあるいは一体的に形成されてもよい。したがって、ソノトロードはＳ字形フックにおいて振動するのが防止される。つまり、Ｓ字形フックはソノトロードの各節点を規定し、そしてそうしたソノトロードの「いわゆる」節平面上に存在する。

さらに正確には、スロットは、ソノトロードのシーリング面に対して直交するように、かつ、Ｓ字形フックの二つの次の対間で延在する。特に、スロットは、Ｓ字形フックの上下両方で延在する。したがってスロットはソノトロードの節平面を貫通する。

本願出願人は、特許文献２に開示されたソノトロードの振動は、いくつかの追加の寄生周波数によって不安定になることを見出した。

したがって、結果として得られる横方向シーリングバンドは、依然として、完全に均一かつ連続していない場合がある。さらに、これらの追加の寄生周波数は、その疲労残余寿命の結果的減少と共に、ソノトロードへの追加的疲労応力を生じる。

上記の付加的な寄生周波数を可能な限り低減するために、本願出願人名義のＷＯ‐Ａ‐２０１１／１１７１１９（特許文献３）は、ヘッドが三つの駆動ユニットを収容し続けるがスロットが節平面と交差しないソノトロードを開示している。

言い換えれば、ソノトロードは、節面の第１の側に配置された一対の第１のスロットと、節面の第２の側に配置された一対の第２のスロットとを備える。

さらに、第１のスロットおよび第２のスロットの両方は、ソノトロードの対称平面に対して実質的に平行に、したがってソノトロードのシーリング面に対して直交するように延在している。

特許文献２に開示されているのと同じ理由のために、特許文献３に開示されたソノトロードは、約２００ｍｌの容量を有するパッケージを横方向に封止するために最適化されておらず、しかも既存の包装機械に後付けすることができない。

したがって、上記ソノトロードを、約２００ｍｌのパッケージを横方向に封止するために最適化すると共に、特許文献１に示された２対の隣接するソノトロードの代わりに既存の包装機械に後付けするのに適したものとすることが求められている。

さらに、信頼性が高く効率的ではあるものの、特許文献３に記載のソノトロードは、さらなる改善の余地が残されている。

特に、同じ横方向シーリングの長さに沿った横方向シーリングの質を高めるために、上記の振動の振幅分布を可能な限り均等にする必要性が業界内で認識されている。

同じ理由で、不均一な荷重がシーリング面に沿って印加される場合、上記振幅分布を可能な限り安定させる必要性が業界内で認識されている。

同じ理由で、周知の解決策と比較して、寄生周波数間の距離を増大させる必要性もまた業界内で認識されている。

欧州特許第６１５９０７号明細書 国際公開第２００７／０２０２０８号パンフレット 国際公開第２０１１／１１７１１９号パンフレット

本発明の目的は、上記必要性の少なくとも一つを満足するように設計されたソノトロードを提供することである。

本発明によれば、請求項１に記載されたソノトロードが提供される。

本発明の好ましい非限定的な実施形態について図面を参照して一例として説明する。

本発明に係るソノトロードの斜視図である。 分かりやすくするために部品を取り外した状態でかつ異なる方向から見た図１のソノトロードの斜視図である。 図２のIII‐III線に沿って取った拡大断面図である。 図３のいくつかのコンポーネントを拡大して示す図である。 図２のＶ‐Ｖ線に沿って取った断面図である。 包装材料のチューブの封止段階中の図１ないし図５のソノトロードの概略図である。 ジョーおよびこのジョーに対して取り付けられた図１ないし図６のソノトロードを示す図である。 発電機の周波数に対する図１ないし図６のソノトロードのインピーダンスおよび位相のプロットを示す図である。 ソノトロードに沿った位置に対する図８のソノトロードの振動の振幅のプロットを示す図である。

図１ないし図４の符号１は、全体として、本発明に係るソノトロードを示している。

ソノトロード１は、垂直経路Ｑ（図６）に沿って公知のデバイス（図示せず）によって供給される包装材料のチューブ２から、低温殺菌またはＵＨＴミルク、フルーツジュース、ワインなどの、流動性食品の密封パッケージを製造するための包装機械（図示せず）に組み込むことができる。

チューブ２は、ヒートシールシート材料のウェブを長手方向折り曲げて封止することによって公知の方法で形成され、そして殺菌されるかまたは殺菌処理された食品が上部から連続的に充填される。

包装機械は、既知の様式で、成形アセンブリ３の少なくとも一つの対を備えるが（図６には一方のみを示す）、これは、等しく離間した交差セクションに沿ってチューブ２を把持し、超音波封止し、切断するために、包装材料のチューブ２と周期的にかつ連続的に相互作用する。さらに詳しくは、成形アセンブリ３は、横方向シーリングバンド５によってチューブ２に対して接続されたパッケージを得るためにチューブ２と相互作用し、その後、横方向シーリングバンド５に沿ってチューブ２は切断される。

各成形アセンブリ３（本発明の明確な理解のために必要な程度しかここでは説明しない）は、実質的に、ジョー６（図７）とカウンタージョーとを備えるが、これはチューブ２の両側に配置され、機械的振動発生装置すなわちソノトロード１およびアンビル９をそれぞれ支持し、そして、開状態と、関連するシーリングバンド５を形成するために関連する交差セクションでそれらがチューブ２を把持しかつ封止する閉状態との間で経路Ｑと交差する方向に動作可能である。

包装機械の第１の選択肢では、成形アセンブリ３は各ガイドに沿って移動し、そしてチューブ２の包装材料を熱シールするためにチューブ２と周期的に相互作用する。各成形アセンブリ３は、各ガイドに沿って前後に移動可能なスライドと、それぞれのスライドに対して底部においてヒンジ結合されかつそれらがチューブ２を封止するためにそれと協働する閉ポジションとそれらがチューブ２から分離された開ポジションとの間で動作するジョー６およびカウンタージョーを備える。

第２の選択肢では、包装機械は、それぞれのエンドレスな経路を画定しかつそれぞれの数のジョー６および対応するカウンタージョーを備えた二つのチェーンコンベアを備える。二つの経路は、実質的に互いに向き合いかつ平行なそれぞれのブランチを有し、そしてその間に包装材料のチューブ２が供給され、これによって、多数の連続する交差セクションにおいてチューブを把持しかつパックを封止すると共にそれを切断するために、一方のコンベア上のジョー６は各経路の上記ブランチに沿って他方のコンベア上の対応するカウンタージョーと協働する。

ソノトロード１は、実質的に以下のものを備える（図２ないし図４参照）。
・方向Ａに沿って延びるシーリング面１４を画定するシングルピースヘッド１５
・ヘッド１５に接続されかつ複数の積層圧電素子１３を備える固有の駆動ユニット１２

さらに包装機械は以下のものを備える。
・駆動ユニット１２と電気的に接続された固有の交流発電機（図示せず）
・ヘッド１５を収容するケーシング３０（図１および図７）

より詳しくは、ヘッド１５は、互いに対向する一対の壁１６，１７と、互いに対向すると共に壁１６，１７間に介在させられた一対の壁１８，１９とによって画定される。

壁１６はシーリング面１４を画定する。

シーリング面１４に直交する方向Ｂ沿って測定したヘッド１５の高さＨは、方向Ｂに沿って振動する波の波長の半分に等しい。

ヘッド１５は、閉じたラインとして形成されかつヘッド１５の振動の節線を規定する連続エッジ２０を備える。

換言すれば、エッジ２０のポイントは、駆動ユニット１２の圧電素子１３がヘッド１５の残部の振動を引き起こすとき、実質的に振動しない。

さらに、エッジ２０のポイントは、いわゆる節面を、特に方向Ｂと直交する、いわゆる節平面Ｐを画定する。

エッジ２０は、実質的に、方向Ａと平行な二つのセグメント２５と、セグメント２５と直交すると共にその両端において丸みが付けられた二つのセグメント２６とを備える。

さらに、平面Ｐは、第１および第２の部分２１，２２へとヘッド１５を分割する。

部分２１，２２はそれぞれ壁１６，１７を備える。

部分２１の厚みは、最初、一定であり、その後、表面１４からエッジ２０に向かって増大する。

各部分２１，２２は、さらに、方向Ｂに沿って細長くかつ壁１８から壁１９へとヘッドを貫通するスロット２３，２７のそれぞれの対を備える。

スロット２３は部分２１内で完全に延在し、スロット２７は部分２２内で完全に延在し、そしてスロット２３，２７は平面Ｐからある距離において延在する。

すなわち、スロット２３，２７は分離しており、したがって平面Ｐと交差しない。

別の言い方をすれば、スロット２３は、平面Ｐからある距離において中断されている。

特に、スロット２３は、エッジ２０とシーリング面１４との間で、その全長にわたって伸びている。

ソノトロード１はまた、方向Ｂに対して平行な対称中央平面Ｍを備える（図３および４）。

スロット２３は、有利なことには、方向Ａ、Ｂに対していずれも傾斜した各方向Ｃと平行に延在し、かつ、平面Ｍと共に、したがって方向Ｂと共に、それぞれ角度αを形成する。

角度αは鋭角である。

スロット２３は平面Ｍに対して対称的に延びており、したがって角度αは互いに等しい。

特に、スロット２３は、方向Ｂに沿って平面Ｐから表面１４へと互いに向かって収束する。

極めて同じように、スロット２７は、方向Ａ，Ｂに対していずれも傾斜した各方向Ｄと平行に延在し、そして平面Ｍと共に、したがって方向Ｂと共に、それぞれ鋭角βを形成する。

スロット２７は平面Ｍに対して対称的に延在し、したがって角度βは互いに等しい。

特に、スロット２７は、方向Ｂに沿って平面Ｐへと互いに向かって収束する。

図示の実施形態では、角度αは角度βよりも小さい（図３）。

各角度αは、５．４ないし６．６度の範囲にある。

図示の実施形態では、角度αは、６度＋/−０．５度に等しい。

各角度βは１８．９ないし２３．１度の範囲にある。

図示の実施形態では、角度βは、２１度＋/−０．５度に等しい。

スロット２３，２７はヘッド１５を貫通し、かつ、その両端において丸みを帯びている。

各スロット２３は、端部に丸みを持たずに、２０．７ないし２５．３ｍｍの範囲の長さを有する。

図示の実施形態では、各スロット２３は２３ｍｍ＋/−０．５ｍｍの長さを有する。

各スロット２７は、端部に丸みを持たずに、１４．８５ないし１８．１５ｍｍの範囲の長さを有する。

図示の実施形態では、各スロット２７は１６．５ｍｍ＋／−０．１ｍｍの長さを有する。

部分２２は、駆動ユニット１２のためのシート２４を形成する。

シート２４は、平面Ｍの両側に配置されかつその間で駆動ユニット１２が方向Ｂに沿って延在している二つの円筒面７５によって画定される（図２ないし図４）。

特に、面７５は環状間隙によって駆動ユニット１２から分離されている。

さらに壁１７は、一対の切除領域７１を備える（図２および図３）。

より詳細には、壁１７は以下のものを備える。
・平面Ｍの両側に配置された一対の領域７０
・シート２４の対向する側方面に配置されかつシート２４と関連領域７０との間に介在させられた切除領域７１
・対応領域７１から関連領域７０をそれぞれ区分する一対のショルダー７２

領域７１は、平面Ｐの対向面上に存在する対応する表面７５のそれぞれの実質的に環状のエッジ７３を画定する。

領域７１は、領域７０よりも、方向Ｂに沿って平面Ｐに対して近接している。

ソノトロード１はまた以下のものを備える（図４）。
・ヘッド１５に対して嵌め込まれかつ駆動ユニット１２によって係合される穴を画定するスタッド６０
・スタッド６０に対してねじ込まれかつヘッド１５に対して駆動ユニット１２を堅固に連結するナット６１

図示の実施形態では、スタッド６０はチタンから形成される。

ヘッド１５はエッジ２０に沿ってケーシング３０に対して連結される。

ケーシング３０は以下のものを備える（図１および図７）。
・ヘッド１５の部分２２を収容する箱状要素３１
・シーリング表面１４に対向する要素３１の面と協働するプレート３２
・発電機に対して圧電素子１３を接続すると共にヘッド１５に対して反対側でプレート３２と協働するコネクター３５

要素３１は、プレート３２と反対側に、端縁部３６を備える。

エッジ３６は矩形であり、方向Ａと平行な二つの長面３７ａ，３７ｂおよび面３７ａ，３７ｂに対して直交すると共にその間に介在させられた二つの短面３８ａ，３８ｂを備える。

ケーシング３０はさらに以下のものを備える。
・プレート４６と、方向Ａと平行に延在しかつプレート４６から下方に突出するクロスバー４７とから形成された要素４５
・複数のネジを介して要素４５に取り付けられかつ平面Ｍと平行に延在するプレート４９
・方向Ｂに直交するクロスバー５０

要素４５、プレート４９およびクロスバー５０は、ヘッド１５の部分２１を収容する中空コンパートメントを形成する。

要素４５は、複数のネジ５１を介して端部エッジ３６の面３７ａに結合されており、一方、クロスバー５０は、複数のネジ５２を介して端部エッジ３６の面３７ｂに結合されている。

このようにして、ネジ５１，５２は、それぞれ端部エッジ３６の面３７ａ，３７ｂに沿って、要素３１に対して、要素４５およびクロスバー５０を結合する。

ケーシング３０は、複数の（図示の実施形態では四つの）認識できないネジを介してジョー６に結合される。

図６を参照すると、アンビル９は、図示する実施形態では、特許文献１に図示説明されたタイプのものであり、そして、実質的に、間にナイフ６５を収容するためのシート６４を形成する二つの別個の上部および下部６２，６３によって形成される。手短に言うと、ナイフ６５はアンビル９のシート６４内にスライド式に収容され、そして横方向シーリングバンド５においてチューブ２を切断し、それによって成形アセンブリ３から現れて最終形状へと折り込まれるパッケージをストリップ４から分離させるために公知の作動デバイス（図示せず）によって制御される。

ソノトロード１の機能について、以下、ジョー６およびカウンタージョーの対のみを参照し、かつ、ジョー６およびカウンタージョーが閉状態にあってかつ交差セクションにおいてチューブ２を把持する状態を起点として説明する。

そうした構成では、ソノトロード１はアンビル９と協働し、そしてチューブ２の交差セクションはその間に把持される。

この段階では、発電機は駆動ユニット１２に所与の値の交流電流を供給し、これによって圧電素子１３の、したがってソノトロード１の超音波振動を発生させる。

ソノトロード１の超音波振動によって、チューブ２の封止がなされ、かつ、シーリングバンド５が形成される。

特に、ソノトロード１が振動するとき、連続した閉エッジ２０は振動しない。

実際、
・エッジ２０はケーシング３０の要素３１の端部エッジ３６に当接して配置され、
・ケーシング３０の要素３１は端部エッジ３６の面３７ａ，３７ｂに沿って要素４５およびクロスバー５０に対して結合され、
・ケーシング３０のエッジ３６はジョー６に対して結合される。

つまりエッジ２０はソノトロード１の連続した閉じた節線を形成する。

いったん駆動ユニット１２が非作動状態となると、そしてジョー６およびカウンタージョーが次の成形サイクルを開始するために開かれる前に、ナイフ６５は、関連するシーリングバンド５に沿って包装材料を切断し、それによって続いて完成形状へと折り込まれる関連するピローパックをチューブ２から分離させるために作動させられ、アンビル９内でシート６４から押し出される。

本発明に係るソノトロード１の利点は上記説明から明らかである。

特に、スロット２３，２７は、ソノトロード１の対称平面Ｍに対して傾斜した各方向Ｃ，Ｄに沿って延在する。

これに関して、本願出願人は、スロット２３，２７の上記設計が表面１４に沿った位置に対するソノトロード１の振動の振幅を特に均等にすることを見出した（図９参照）。

実際、表面１４に沿った位置（図９参照）に対するソノトロード１の振幅振動のプロットは実質的に一定である。

このようにして、表面１４に接触する包装材料の全てのポイントは、ソノトロード１によって熱封止されるのに必要な温度に到達する。

さらに、本願出願人は、スロット２３，２７の上記設計は、不均一な負荷がジョー６およびカウンタージョーに印加された場合でさえ、ソノトロード１の振動の振幅を特に安定させることを見出した。

最後に、本願出願人は、スロット２３，２７の上記設計は、ソノトロード１の主振動周波数から寄生振動周波数を分離させることを見出した（図８参照）。

実際、ソノトロード１の振動のインピーダンスＺおよび位相γプロットは、周波数ｆに対して互いに離間した共鳴極小値のＺｌ，Ｚ２を有する。

詳しくは、インピーダンスＺは、ユニット１２を駆動するために印加される電圧と、同一の駆動ユニット１２の圧電スタックを通過する、結果として生じる交流電流との間の複素比（complex ratio）に等しい。

したがって、極小値Ｚｌ，Ｚ２は、実質的に、上記交流電流の極大値に、したがってソノトロード１の振動の極大値に対応する。

特に、極小値Ｚｌは所望の作業周波数に対応し、一方、極小値Ｚ２は寄生周波数に対応する。

極小値Ｚｌ，Ｚ２が周波数ｆに対して互いに離間されるという事実により、封止時間およびソノトロード１の表面１４によって得られるシーリングの気密性が改善される。

ソノトロード１は、上記利点と、約２００ｍｌの容量のパッケージにおいて効率的な横方向封止を実現するために既存の包装機械に容易に組み込むことができるという事実とを兼ね備える。

実際、それが固有の駆動ユニット１２および固有のシーリング面１４を備えるという事実によって、ソノトロード１は、特許文献１に開示されたソノトロードにおけるような二つの別個のシーリング面の存在に由来する欠点を克服する。

さらに、表面１４の長さは、問題なく、約２００ｍｌの容積のパッケージへの横方向シーリングの長さと略等しくすることができる。このようにして、ソノトロード１は、過度に長いシーリング面を有する特許文献２および３に示されるソノトロードとは異なり、既存の包装機において、特許文献１に開示されたタイプの一対のソノトロードと容易に置き換えることができる。

さらに、駆動ユニット１２はスタッド６０およびナット６１を用いてヘッド１５に結合されているという事実のために、本明細書の導入箇所において説明した公知のソノトロードの複数の駆動ユニットに通常供給されるパワーよりも多くのパワーを駆動ユニット１２に提供することが可能である。

最後に、それが固有の駆動ユニット１２を備えるという事実によって、ソノトロード１は、ただ一つの発電機を使用して、約２００ｍｌの容積のパッケージを横方向に封止することができる。

明らかに、但し本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明したソノトロード１に対して変更が施されてもよい。

特に、ヘッド１５は、スロット２３のみまたはスロット２７のみを備えることができる。

特に、ヘッド１５は、エッジ２０の代わりに、ジョー６に連結された複数のアタック要素を備えることができる。

この場合、アッタック要素は、ヘッド１５の各節点を規定し、そしてスロット２３，２７が平面Ｐから分離されている間、平面Ｐ上に存在する。

１ ソノトロード
２ チューブ
３ 成形アセンブリ
４ ストリップ
５ 横方向シーリングバンド
６ ジョー
９ アンビル
１２ 駆動ユニット
１３ 積層圧電素子
１４ シーリング面
１５ シングルピースヘッド
１６〜１９ 壁
２０ エッジ
２１ 第１の部分
２２ 第２の部分
２３ 第１のスロット
２４ シート
２５，２６ セグメント
２７ 第２のスロット
３０ ケーシング
３１ 箱状要素
３２ プレート
３５ コネクター
３６ 端部エッジ
３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ 面
４５ 要素
４６ プレート
４７ クロスバー
４９ プレート
５０ クロスバー
５１，５２ ネジ
６０ スタッド
６１ ナット
６２，６３ 下部
６４ シート
６５ ナイフ
７０ 関連領域
７１ 切除領域
７２ ショルダー
７３ エッジ
７５ 円筒面

Claims (13)

1. 第２の方向（Ｂ）と直交する第１の方向（Ａ）に沿って延びるシーリング面（１４）を
   形成するヘッド（１５）と、
   前記第１の方向（Ａ）と交差するように前記ヘッド（１５）を通って延びる少なくとも
   一つの第１のスロット（２３，２７）と、を具備し、
   前記少なくとも一つの第１のスロット（２３，２７）は、前記第１の方向および第２の
   方向（Ａ，Ｂ）の両方に対して傾斜した第３の方向（Ｃ；Ｄ）に対して平行に延在し、
   前記第３の方向（Ｃ；Ｄ）は、前記第２の方向（Ｂ）と共に第１の角度（α、β）を形
   成し、
   前記第１のスロット（２３；２７）は前記シーリング面（１４）に向かって収束する、ソノトロード（１）。
2. 各第３の方向（Ｃ；Ｄ）に沿って延びる一対の第１のスロット（２３；２７）を具備し、
   前記第３の方向（Ｃ；Ｄ）は、第２の方向（Ｂ）に対して平行な前記ソノトロード（１）の対称平面（Ｍ）に関して対称であることを特徴とする請求項１に記載のソノトロード。
3. 前記第１の方向および第２の方向（Ａ，Ｂ）の両方に対して傾斜した各第４の方向（Ｄ；Ｃ）に沿って延在する一対の第２のスロット（２７；２３）を備え、
   前記第４の方向（Ｄ；Ｃ）は、第２の方向（Ｂ）に対して平行な前記ソノトロード（１）の対称平面（Ｍ）に関して対称であり、かつ、前記平面（Ｍ）と共に第２の角度（β；α）をそれぞれ形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のソノトロード。
4. 第２のスロット（２７；２３）は前記シーリング面（１４）に向かって収束することを特徴とする請求項３に記載のソノトロード。
5. 前記ヘッド（１５）の振動の振幅が実質的にゼロに等しく、かつ、前記ヘッド（１５）を第１の部分（２１）および第２の部分（２２）に分割する節平面（Ｐ）を具備し、
   前記シーリング面（１４）は前記ヘッド（１５）の前記第１の部分（２１）によって形成され、
   前記第１のスロット（２３）は前記第１の部分（２１）内で完全に延在し、
   前記第２のスロット（２７）は前記第２の部分（２２）内で完全に延在することを特徴とする請求項３又は４に記載のソノトロード。
6. 前記第１の角度（α）および前記第２の角度（β）は鋭角であり、かつ、前記第１の角度（α）は前記第２の角度（β）よりも小さいことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のソノトロード。
7. 前記ヘッド（１５）の振動を引き起こすように固有の発電機によって給電可能な固有の駆動ユニット（１２）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のソノトロード。
8. 前記駆動ユニット（１２）を前記ヘッド（１５）に結合するための結合手段（６０，６１）を備え、
   前記結合手段（６０，６１）は、順に、
   前記駆動ユニット（１２）および前記ヘッド（１５）の一方に対して結合されるナット（６１）と、
   前記駆動ユニット（１２）および前記ヘッド（１５）の他方に対して結合されるスタッド（６０）と、を備えることを特徴とする請求項７に記載のソノトロード。
9. 前記シーリング面（１４）と交差する前記第２の方向（Ｂ）に沿って測った前記ヘッドの高さ（Ｈ）は、前記第２の方向（Ｂ）の方向に振動する波の波長の半分と実質的に等しいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のソノトロード。
10. 前記ヘッド（１５）を収容すると共に包装機械に連結することができるケーシング（３０）を備え、かつ、前記ヘッド（１５）は、前記節平面（Ｐ）上に存在するエッジ（２０）を備え、
    前記ヘッド（１５）は前記エッジ（２０）に沿って前記ケーシング（３０）に対して連結されることを特徴とする請求項５に記載のソノトロード。
11. 前記第１の角度（α）は５．４ないし６．６度の範囲であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のソノトロード。
12. 前記第２の角度（β）は１８．９ないし２３．１度の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のソノトロード。
13. 流動性食品が連続的に充填されかつ等しく離間した交差セクションにおいて把持される、垂直経路（Ｐ）に沿って供給される包装材料のチューブ（２）から前記流動性食品の密封パッケージを製造するための包装機械であって、前記機械は、
    前記交差セクションに沿って前記チューブ（２）の前記包装材料を封止するための封止手段（１，９）を具備し、
    前記封止手段（１）は、アンビル（９）およびソノトロード（１）を具備し、
    前記ソノトロード（１）は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のソノトロード（１）である包装機械。
    

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