JPH09267804A - シール装置 - Google Patents
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- JPH09267804A JPH09267804A JP17765796A JP17765796A JPH09267804A JP H09267804 A JPH09267804 A JP H09267804A JP 17765796 A JP17765796 A JP 17765796A JP 17765796 A JP17765796 A JP 17765796A JP H09267804 A JPH09267804 A JP H09267804A
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Abstract
た樹脂がシール部分の範囲を超えて流出することがない
ようにする。 【解決手段】シールブロック19と、一部を表面に臨ま
せてシールブロック19に埋設され、シール時に包材を
押さえる第1の押さえ部を備えたインダクタ31、32
と、該インダクタ31、32と対向させて配設され、か
つ、インダクタ31、32との間に包材を挟持するドー
リー76、77と、インダクタ31、32に高周波電圧
を印加する電圧印加手段とを有する。インダクタ31、
32及びドーリー76、77の少なくとも一方は、包材
におけるシール部分より液体食品側に対応する位置に、
シール時に包材を押さえる第2の押さえ部を備える。樹
脂が溶融させられ、第1の押さえ部によって押されて
も、包材におけるシール部分より液体食品側を第2の押
さえ部が押すので、樹脂の流出は阻止される。
Description
るものである。
充填(てん)された、例えば、ブリック型の包装容器を
製造する場合、包装機において、可撓(とう)性の積層
体から成るウェブ状の包材を搬送しながら連続的にチュ
ーブ状にし、該チューブ状の包材内に液体食品を充填す
ることによって包装容器を製造するようになっている。
たウェブ状の包材を、リールの状態で包装機にセット
し、包装機内の数箇所に配設された駆動機構によって繰
り出して包装機内を搬送し、該包装機内において縦方向
にシールしてチューブ状にする。この場合、前記包材
は、紙基材、該紙基材の両面に被覆されたフィルム、必
要に応じて紙基材とフィルムとの間に配設されたアルミ
ニウムホイル等から成る積層体構造を有する。
れる間に液体食品を上方から供給して包材内に充填す
る。次に、該包材を両側から挟持し、所定の間隔ごとに
横方向にシールし、枕(まくら)状、袋状等の原型容器
を形成する。続いて、横方向に延びるシール部分を切断
し、各原型容器をあらかじめ形成された折り目に沿って
所定の形状に成形し、一定量の液体食品を収容する複数
の包装容器を完成させるようになっている。
シールする場合、包材の表面のフィルムを互いに対向さ
せ、インダクタ等のシール装置によって包材中のアルミ
ニウムホイルを発熱させ、圧力を加えることによって、
前記フィルムを熱融着させ、接合するようにしている。
図2は従来のシール装置の第1工程図、図3は従来のシ
ール装置の第2工程図、図4は従来のシール装置の第3
工程図である。
1、52はシール部分Sにおいて互いに対向させられる
ウェブ状の包材である。該各包材51、52は、紙基材
54、該紙基材54の内側の表面に被覆されたアルミニ
ウムホイル55、及び該アルミニウムホイル55の更に
内側の表面に被覆されたフィルム、例えば、ポリエチレ
ン樹脂56から成り、積層体構造を有する。なお、前記
紙基材54の外側の表面にも、通常、図示しないフィル
ム、例えば、ポリエチレン樹脂が被覆される。この場
合、各包材51、52のポリエチレン樹脂56同士が熱
融着によって接合される。
シール装置が配設される。該シール装置は、互いに対向
させて配設された図示しないカッティングジョー及びヒ
ートシールジョーを有し、前記カッティングジョーに一
対のカッティングレール61が、前記ヒートシールジョ
ーに一対のシールブロック62がそれぞれ配設される。
そして、前記両カッティングレール61間に形成された
間隙(げき)に図示しないカッタが配設される。
ィングレール61に沿って延びるゴム製のドーリー63
を有し、一方、前記シールブロック62は前記ドーリー
63と対向させて配設されたインダクタ65を有する。
該インダクタ65はドーリー63に沿って延び、前記カ
ッティングジョーに向けて突出する凸部66を有する。
なお、前記インダクタ65は、内部に冷却媒体流路67
を有し、該冷却媒体流路67に冷却媒体を通すことによ
ってインダクタ65の温度を調節することができる。
材11をシールブロック62とカッティングレール61
との間に置き、前記カッティングジョー及びヒートシー
ルジョーを互いに前進させる。次に、第2工程におい
て、図3に示すように、前記カッティングジョー及びヒ
ートシールジョーを更に前進させると、インダクタ65
とドーリー63とによって包材11のシール部分が強く
押圧され、該シール部分が変形させられる。
源装置から高周波電圧が印加され、誘導加熱によって前
記アルミニウムホイル55を発熱させる。その結果、一
対のアルミニウムホイル55によって挟まれた一対の互
いに対向するポリエチレン樹脂56が加熱され、図4に
示すように、シール部分Sにおいてポリエチレン樹脂5
6が溶融させられる。その結果、包材11が熱融着によ
って接合される。
来のシール装置においては、溶融したポリエチレン樹脂
56がシール部分Sの範囲を超え、前記包材11におけ
る前記シール部分Sより前記カッタ側の領域AR1、及
び前記シール部分Sより液体食品側の領域AR2に過度
に流出してしまう。
寄与するポリエチレン樹脂56の量が少なくなり、適切
な接合強度が得られず、液体食品の漏れが発生すること
がある。また、前記シール部分Sから領域AR2に流出
したポリエチレン樹脂56が液体食品によって急激に冷
却され、固化して原型容器の内側に固着し、これが原因
になって充填及びシールより後段の成形工程において、
シール部分Sの近傍にひび割れを発生させることがあ
る。
出するのを防止するために誘導加熱のエネルギーを小さ
くすると、ポリエチレン樹脂56を十分に溶融させるこ
とができず、適切な接合強度を得ることができない。本
発明は、前記従来のシール装置の問題点を解決して、シ
ール強度を高くするために誘導加熱のエネルギーを大き
くしても、溶融した樹脂がシール部分の範囲を超えて流
出することがなく、シール部分において適切な接合強度
を得ることができ、シール部分の近傍にひび割れを発生
させることがないシール装置を提供することを目的とす
る。
ール装置においては、シールブロックと、一部を表面に
臨ませて前記シールブロックに埋設され、シール時に包
材を押さえる第1の押さえ部を備えたインダクタと、該
インダクタと対向させて配設され、かつ、インダクタと
の間に包材を挟持するドーリーと、前記インダクタに高
周波電圧を印加する電圧印加手段とを有する。
くとも一方は、包材におけるシール部分より液体食品側
に対応する位置に、シール時に包材を押さえる第2の押
さえ部を備える。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図5は本発明の
第1の実施の形態における充填機の各工程を表す概略図
である。図において、10は可撓性の積層体から成るウ
ェブ状の包材である。該包材10は図示しない包材製造
機によって製造され、リール21の状態で包装機にセッ
トされ、包装機内の数箇所に配設された図示しない駆動
機構によって繰り出されて包装機内を搬送される。前記
包材10は、例えば、内側から順にポリエチレン樹脂、
アルミニウムホイル、紙基材及びポリエチレン樹脂を積
層することによって形成される。
れ、図示しないシール装置によって縦方向にシールされ
てチューブ状の包材11になる。そして、チューブ状の
包材11が下方に搬送される間に、液体食品は充填管1
6を介して上方から供給され、包材11内に充填され
る。次に、該包材11は両側から図示しないカッティン
グジョー及びヒートシールジョーに挟持され、所定の間
隔ごとに横方向にシールされ、枕状の原型容器23が形
成される。
され、各原型容器23はあらかじめ形成された折り目に
沿って所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容
する複数の包装容器が完成する。次に、本発明のシール
装置について説明する。図1は本発明の第1の実施の形
態におけるシール装置の要部断面図、図6は本発明の第
1の実施の形態におけるシール装置の説明図である。
あり、ウェブ状の包材10(図5)を縦方向にシールす
ることによって形成される。本実施の形態において、前
記包材11は上方に延びていて、内部に液体食品12が
収容される。前記包材11は連続的に下方に搬送され、
所定の間隔ごとに二つのシール・切断ユニット14、1
5によって挟持され、横方向にシールされて帯状のシー
ル部分Sが形成される。その後、該シール部分Sが切断
され、一定量の液体食品12を収容する原型容器23が
形成される。そのために、前記シール・切断ユニット1
4、15はいずれもカッティングジョー14a、15a
及びヒートシールジョー14b、15bを有する。
るために、同じ構造を有するシール・切断ユニット1
4、15を二組備え、各シール・切断ユニット14、1
5の工程を半サイクルずらして交互に動作させるように
なっている。そして、前記カッティングジョー14a、
15aの先端にはカッティングバー18が、ヒートシー
ルジョー14b、15bの先端にはシールブロック(イ
ンダクタインシュレータ)19が配設され、前記カッテ
ィングバー18及びシールブロック19によって前記カ
ッティングジョー14a、15a及びヒートシールジョ
ー14b、15bを前進させ、包材11を両側から挟持
して対向面を互いに接触させ、横方向にシールする。
5aの中央には、横方向に延びる扁平(へんぺい)なカ
ッタ21が進退自在に配設され、該カッタ21を前進さ
せたたときに前記シール部分Sの中央を切断することが
できるようになっている。そのために、前記カッタ21
の後端にシリンダ22が配設され、該シリンダ22に対
して作動媒体を給排することによってカッタ21を進退
させることができる。
ングジョー14a、15a及びヒートシールジョー14
b、15bに対して揺動自在に支持され、前記包材11
を包囲して案内する一対の成形フラップであり、チュー
ブ状の包材11を矩(く)形に成形する。ところで、前
記シール・切断ユニット14は、図6においてシール・
切断開始位置にあり、該シール・切断開始位置におい
て、前記カッティングジョー14a及びヒートシールジ
ョー14bを前進させ、包材11を両側から挟持して対
向面を互いに接触させる。
包材11を挟持したまま下方に移動し、その間に前記シ
ール部分Sが接合される。一方、前記シール・切断ユニ
ット15は、図6においてシール・切断終了位置にあ
り、該シール・切断終了位置の直前において前記シール
・切断ユニット15の前記カッタ21が前進し、前記シ
ール部分Sの中央を切断し、前記包材11から原型容器
23を分離させる。
ングジョー15a及びヒートシールジョー15bは、前
記シール部分Sの中央が切断されると後退させられ、旋
回するように上昇し、前記シール・切断開始位置に移動
するようになっている。そして、前記シール・切断ユニ
ット15がシール・切断開始位置に移動して前記カッテ
ィングジョー15a及びヒートシールジョー15bを前
進させ始めたときには、前記シール・切断ユニット14
の前記カッタ21が前進し、前記シール部分Sの中央を
切断し、前記包材11から原型容器23を分離させる。
には図示しないシリンダ機構が配設され、該シリンダ機
構に作動媒体を供給することによって、カッティングジ
ョー14a(又は15a)とヒートシールジョー14b
(又は15b)とを互いに引寄せ、シール時の押圧力を
大きくするようにしている。また、カッティングジョー
14a(又は15a)とヒートシールジョー14b(又
は15b)との間の押圧力は短時間で解除され、シール
・切断ユニット14、15はシール・切断終了位置に至
る。
ルブロック19について説明する。図1に示すように、
シールブロック19には、一対のインダクタ(インダク
タ本体)31、32がその一部をシールブロック19の
端面に臨ませて埋設され、各インダクタ31、32は図
示しない接続部において電気的に接続される。そして、
前記インダクタ31、32間には、該インダクタ31、
32に沿って延び、前記カッタ21が前進したときにカ
ッタ21の先端を収容する溝38が形成される。
カッティングバー18に向けて突出する第1の押さえ部
としての凸部71、72が、それぞれインダクタ31、
32の長手方向に形成される。一方、前記カッティング
バー18は、一対のカッティングレール73、74を有
し、該カッティングレール73、74間に形成された間
隙75に前記カッタ21が配設される。
れぞれカッティングレール73、74に沿って延びるド
ーリー76、77を有し、該ドーリー76、77によっ
てチューブ状の包材11の前記シール部分Sが強く押圧
される。そのため、ドーリー76、77は、硬度Hsが
95〔°〕程度のゴム材料によって形成され、前記シー
ルブロック19と対向する面が平坦(たん)にされる。
は、ドーリー76、77を保持するために、第1保持部
73a、74a及び第2保持部73b、74bを備え
る。そして、前記第1保持部73a、74aは、前記シ
ールブロック19に向けて垂直に延びる垂直面S1を有
し、前記第2保持部73b、74bは傾斜面S2、S3
を有し、該傾斜面S2、S3によって、カッタ21側に
向けて突出する凸部73c、74cが形成される。
6a、77aを有し、該係止部76a、77aと凸部7
3c、74cとをそれぞれ係止させることによって、前
記ドーリー76、77をカッティングレール73、74
内に固定することができる。また、前記ドーリー76、
77は、包材11におけるシール部分Sより液体食品1
2側に突出する第2の押さえ部としての延在部76b、
77bを有し、包材11のシール部分Sより液体食品1
2側を押圧することもできるようになっている。
1に押し付けたときに、前記延在部76b、77bが撓
(たわ)むと押付力が小さくなってしまうので、カッテ
ィングレール73、74には、前記延在部76b、77
bに沿って延びる保持部73d、74dが形成される。
したがって、包材11の互いに対向するポリエチレン樹
脂56(図4参照)が溶融させられ、凸部71によって
押されても、前記延在部76b、77bが包材11のシ
ール部分Sより液体食品12側を押すので、溶融したポ
リエチレン樹脂56がシール部分Sの範囲を超えて液体
食品12側に流出することがなくなる。
寄与するポリエチレン樹脂56の量を確保することがで
きるので、適切な接合強度を得ることができるととも
に、液体食品12の漏れが発生するのを防止することが
できる。また、前記インダクタ31、32に加えられる
誘導加熱のエネルギーを大きくしても、溶融したポリエ
チレン樹脂56がシール部分Sの範囲を超えて液体食品
12側に流出することがないので、シール装置のサイク
ルの周期を短くし、高速処理を行うことができる。
程において、シール部分Sの近傍にひび割れが発生する
のを防止することができる。また、前記延在部76b、
77bが包材11におけるシール部分Sより液体食品1
2側を押すので、液体食品12がシール部分Sの範囲に
残留するのを防止することができる。したがって、溶融
したポリエチレン樹脂56に液体食品12が混入するの
を防止することができるので、接合強度が低下するのを
防止することができる。
分Sよりカッタ21側には、ポリエチレン樹脂56が多
少流出するが、液体食品12によって冷却されることが
ないので、ひび割れは発生しない。ところで、前記イン
ダクタ31、32は、図示しない電圧印加手段としての
電源回路に接続され、該電源回路によって発生させられ
た高周波電圧が印加されるようになっている。
図7は本発明の第1の実施の形態における電源回路図で
ある。図において、81は3相の交流電圧を発生させる
交流電源、82は該交流電源81によって発生させられ
た交流電圧を直流電圧に変換する高圧整流回路である。
させられた直流電圧は発振回路83、84に印加され、
該発振回路83、84によって高周波が発生させられ
る。そのために、前記発振回路83、84はパルス発生
回路97に接続され、所定の周波数のパルスを受ける。
また、前記発振回路83、84は高周波電圧変換回路8
5、86にそれぞれ接続され、該高周波電圧変換回路8
5、86によって高周波電圧が発生させられ、インダク
タユニット98、99にそれぞれ印加される。
9は、シール・切断ユニット14(図6)、15に対応
させてそれぞれ配設され、いずれも前記インダクタ31
(図1)、32から成る。そして、該インダクタ31、
32に、前記高周波電圧変換回路85、86によって発
生させられた高周波電圧が印加されると、インダクタ3
1、32と前記包材11中の図示しないアルミニウムホ
イルとの間に前記高周波電圧に対応して変化する電界が
形成され、インダクタ31、32に磁束が流れる。その
結果、前記アルミニウムホイルにうず電流が発生させら
れ、うず電流損によってアルミニウムホイルが発熱す
る。
て説明する。図8は本発明の第1の実施の形態における
シール装置の第1工程図、図9は本発明の第1の実施の
形態におけるシール装置の第2工程図、図10は本発明
の第1の実施の形態におけるシール装置の第3工程図で
ある。図において、11はチューブ状の包材、51、5
2はシール部分Sにおいて互いに対向させられるウェブ
状の包材である。該各包材51、52は、紙基材54、
該紙基材54の内側の表面に被覆されたアルミニウムホ
イル55、及び該アルミニウムホイル55の更に内側の
表面に被覆されたフィルム、例えば、ポリエチレン樹脂
56から成り、積層体構造を有する。なお、前記紙基材
54の外側の表面にも、通常、図示しないフィルム、例
えば、ポリエチレン樹脂が被覆される。この場合、各包
材51、52のポリエチレン樹脂56同士が熱融着によ
って接合される。
シール装置が配設される。該シール装置は、互いに対向
させて配設されたカッティングジョー14a、15a
(図6)及びヒートシールジョー14b、15bを有
し、前記カッティングジョー14a、15aにカッティ
ングレール74が、前記ヒートシールジョー14b、1
5bにシールブロック19が配設される。
ィングレール74に沿って延びるドーリー77を有し、
一方、前記シールブロック19は前記ドーリー77と対
向させて配設されたインダクタ32を有する。第1工程
において、図8に示すように、包材11をシールブロッ
ク19とカッティングレール74との間に置き、前記カ
ッティングジョー14a、15a及びヒートシールジョ
ー14b、15bを互いに前進させる。
に、前記カッティングジョー14a、15a及びヒート
シールジョー14b、15bを更に前進させると、イン
ダクタ32とドーリー77とによって包材11のシール
部分Sが強く押圧され、該シール部分Sが変形させられ
る。そして、第3工程において、高周波電圧変換回路8
6(図7)からの高周波電圧がインダクタ32に印加さ
れ、誘導加熱によって前記アルミニウムホイル55を発
熱させる。その結果、一対のアルミニウムホイル55に
よって挟まれた一対のポリエチレン樹脂56が加熱さ
れ、図10に示すように、シール部分Sにおいて包材1
1が熱融着によって接合される。
脂56が溶融させられ、溶融させられたポリエチレン樹
脂56が凸部71によって押されるので、シール部分S
の範囲を超えて流出しようとする。ところが、延在部7
6b、77bが包材11のシール部分Sより液体食品1
2側を押すので、シール部分Sの範囲から液体食品12
側へのポリエチレン樹脂56の流出は阻止される。な
お、67は冷却媒体流路、74dは保持部、AR1は前
記シール部分Sよりカッタ21側の領域、AR2は前記
シール部分Sより液体食品12側の領域である。
説明する。図11は本発明の第2の実施の形態における
シール装置の断面図である。なお、第1の実施の形態と
同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与する
ことによってその説明を省略する。この場合、インダク
タ131、132は楕(だ)円形の形状を有し、ドーリ
ー76、77に対してカッタ21(図6)側に寄せて配
設され、凸部71、72と溝38との間の距離L1が短
くされ、凸部71、72とドーリー76、77の最外縁
との間の距離L2がその分長くされる。
ける凸部71、72とドーリー76、77の最外縁との
間の部分が第2の押さえ部になり、該第2の押さえ部
は、包材11におけるシール部分Sより液体食品12側
を押すので、溶融したポリエチレン樹脂56(図10)
がシール部分Sの範囲を超えて液体食品12側に流出す
ることがなくなる。
説明する。図12は本発明の第3の実施の形態における
シール装置の断面図である。なお、第1の実施の形態と
同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与する
ことによってその説明を省略する。この場合、シールブ
ロック19のドーリー76、77と対向する面に、イン
ダクタ31、32と平行に第2の押さえ部としての凸部
19a、19bが形成される。そして、カッティングバ
ー18及びシールブロック19をそれぞれ前進させる
と、前記凸部19a、19bは、包材11におけるシー
ル部分S(図6)より液体食品12側を押すので、溶融
したポリエチレン樹脂56(図10)がシール部分Sの
範囲を超えて液体食品12側に流出することがなくな
る。
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
れば、シール装置においては、シールブロックと、一部
を表面に臨ませて前記シールブロックに埋設され、シー
ル時に包材を押さえる第1の押さえ部を備えたインダク
タと、該インダクタと対向させて配設され、かつ、イン
ダクタとの間に包材を挟持するドーリーと、前記インダ
クタに高周波電圧を印加する電圧印加手段とを有する。
圧がインダクタに印加されると、誘導加熱によって包材
のアルミニウムホイルが発熱する。その結果、包材に被
覆された樹脂が加熱され、シール部分において熱融着に
よって接合される。また、前記インダクタ及びドーリー
の少なくとも一方は、包材におけるシール部分より液体
食品側に対応する位置に、シール時に包材を押さえる第
2の押さえ部を備える。
融させられ、第1の押さえ部によって押されても、包材
におけるシール部分より液体食品側を第2の押さえ部が
押すので、シール部分の範囲から液体食品側への樹脂の
流れは阻止される。したがって、シール強度を高くする
ために誘導加熱のエネルギーを大きくしても、溶融した
樹脂がシール部分の範囲を超えて流出することがなく、
シール部分において適切な接合強度を得ることができ、
シール部分の近傍にひび割れを発生させることがない。
る樹脂の量を確保することができるので、接合強度が低
下するのを防止することができる。さらに、前記電圧印
加手段からの高周波電圧を高くして、接合温度を高くし
たり、包材を挟持する力を大きくしたりしても、接合強
度を維持することができるので、シール装置のサイクル
の周期を短くし、高速処理を行うことができる。
の要部断面図である。
工程を表す概略図である。
の説明図である。
である。
の第1工程図である。
の第2工程図である。
置の第3工程図である。
置の断面図である。
置の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)シールブロックと、(b)一部を
表面に臨ませて前記シールブロックに埋設され、シール
時に包材を押さえる第1の押さえ部を備えたインダクタ
と、(c)該インダクタと対向させて配設され、かつ、
インダクタとの間に包材を挟持するドーリーと、(d)
前記インダクタに高周波電圧を印加する電圧印加手段と
を有するとともに、(e)前記インダクタ及びドーリー
の少なくとも一方は、包材におけるシール部分より液体
食品側に対応する位置に、シール時に包材を押さえる第
2の押さえ部を備えることを特徴とするシール装置。
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