JPH1143115A - チューブ状容器材料を横断方向にシールする超音波シール装置 - Google Patents

チューブ状容器材料を横断方向にシールする超音波シール装置

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JPH1143115A JP9188720A JP18872097A JPH1143115A JP H1143115 A JPH1143115 A JP H1143115A JP 9188720 A JP9188720 A JP 9188720A JP 18872097 A JP18872097 A JP 18872097A JP H1143115 A JPH1143115 A JP H1143115A
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    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis

Abstract

(57)【要約】 【課題】 間隙を置いて配置された一対の変換器ヘッド
を有する超音波変換器を用いて、長手方向にシールされ
た部分を有するチューブ状容器材料に横断方向のシール
を施す場合に、アンビルの凹み部分と長手方向にシール
された部分との不整合に基づく横断方向のシールの不良
を阻止する。 【解決手段】 チューブ状容器材料（１７）の長手方向
にシールされた部分（５）を収容するために、一対の変
換器ヘッド（１８ａ，１８ｂ）間の間隙（１６）に対応
する位置において、アンビル（１）に断面がアーチ形状
の凹み部分（３）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チューブ状容器材
料を横断方向にシールする超音波シール装置に係り、例
えば、長手方向にシールされて作られたチューブ状容器
材料に液体状食品等を収容し、それを長手方向に規則的
な間隔で横断方向にシールして枕状パッケージにし、次
にこれを直方体形状に成形するための、超音波シール装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０を参照すると、チューブ状容器材
料を横断方向にシールするための超音波シール装置の側
面図が示されている。超音波シール装置は、アンビル１
９と、超音波変換器１８とを有している。チューブ状容
器材料１７は、前壁１２と、後壁半部分１３と、後壁半
部分１４とが重なって長手方向にシールされた部分５を
有している。アンビル１９はチューブ状容器材料１７の
後壁１３，１４に接触して配置され、チューブ状容器材
料１７の横断方向に延びて配置される。
【０００３】超音波変換器１８は、一対の変換器ヘッド
１８ａ，１８ｂを有し、この一対の変換器ヘッド１８
ａ，１８ｂ間には間隙１６が画成されており、チューブ
状容器材料１７の前壁１２は超音波変換器１８に接触し
て配置され、アンビル１９と超音波変換器１８との間に
チューブ状容器材料１７が挟まれて押圧される。チュー
ブ状容器材料１７の長手方向にシールされた部分５は一
対の変換器ヘッド１８ａ，１８ｂ間の間隙１６に対応し
て位置される。かくして、符号１０で示した場所におい
ては、チューブ状容器材料１７の長手方向にシールされ
た部分５と、横断方向にシールされた部分（図５の符号
７を参照）とが交差することとなる。
【０００４】一対の変換ヘッド１８ａ，１８ｂは超音波
エネルギを発生し、アンビル１９との間に挟まれたチュ
ーブ状容器材料１７を横断方向にシールする。チューブ
状容器材料１７の、長手方向にシールされた部分５の厚
さは他の部分より厚いので、この部分５を収容するため
の凹所１１（図１２の（ａ）参照）をアンビル１９に備
えることが行われていた。図１２の（ａ）に示すよう
に、この凹所１１の断面はほぼ台形状であった。
【０００５】しかしながら、図１２の（ａ）で示されて
いるように、チューブ状容器材料１７の、長手方向にシ
ールされた部分５が凹所１１内にぴったりと整合すれば
問題はないが、図１２の（ｂ）で示すごとく、チューブ
状容器材料１７がねじれて配置されると、長手方向にシ
ールされた部分５が凹所１１に整合していないで、後壁
半部分１３の端部１３ａが凹所１１からはみ出して位置
され、この端部１３ａがはさまれて、長手方向にシール
された部分５のところが十分に押圧されず、横断方向の
シールが符号１４ａで示した場所において不良となり、
ここから内容物の漏れが生ずることになってしまう。
【０００６】この問題を阻止しようとして、凹所１１の
幅を大きなものとすると、これまたシール圧力の低下を
もたらして、横断方向シールの不良を生じさせる。
【０００７】従来の技術においては、かような問題を根
本的に改善するために、図１１に示した如き構造のアン
ビル１９ａが提供されていた。ここでは、アンビル１９
ａの凹所１１ａ中に複数の移動可能部材１５を備えて、
配置されたチューブ状容器材料１７の長手方向にシール
された部分５の位置に対応して、個々の移動可能部材１
５を移動調整して、長手方向にシールされた部分５がぴ
ったりと整合するような凹みを形成するようにしてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示した従来の
改善されたアンビル１９ａは、複数の移動可能部材１５
を凹所１１ａ内に備えるという極めて複雑な構造を採用
している。本発明は、かように複雑な構造を具備するこ
となく、極めて簡単な構成で、従来技術における前述し
た問題を巧妙に解決することができ、横断方向のシール
の不良個所を生じないようになし得る、チューブ状容器
材料を横断方向にシールする超音波シール装置を提供す
ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】後に説明する発明の実施
の形態において用いている符号を参考のために付記して
記述すると、本発明は、前壁１２と、長手方向にシール
された部分５を有する後壁１３，１４とで構成された細
長いチューブ状容器材料１７を横断方向にシールする超
音波シール装置であって、前記チューブ状容器材料１７
の前記後壁１３，１４に接触して配置され、前記チュー
ブ状容器材料１７の横断方向に延びるアンビル１と、前
記チューブ状容器材料１７の前記前壁１２に接触して配
置され、前記チューブ状容器材料１７を前記アンビル１
との間に挟んで押圧するとともに、前記チューブ状容器
材料１７を横断方向にシールする超音波変換器１８とを
含み、前記超音波変換器１８は、一対の変換器ヘッド１
８ａ，１８ｂを有し、この一対の変換器ヘッド１８ａ，
１８ｂ間には間隙１６が画成されており、前記チューブ
状容器材料１７の前記長手方向にシールされた部分５に
対応して前記一対の変換器ヘッド１８ａ，１８ｂの前記
間隙１６が位置するようにされており、前記チューブ状
容器材料１７の前記長手方向にシールされた部分５を収
容するために、前記アンビル１は前記間隙１６に対応す
る位置に凹み部分２を有し、この凹み部分２の前記長手
方向に垂直な断面は、アーチ形状であることを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明におい
て採用されるアンビル１の斜視図が示されている。図２
は、図１の符号Ｍの部分を拡大して示したものであり、
図３は、図２の側面図であり、図４は図３の符号Ｎの部
分を拡大して示したものである。このアンビル１は、図
１０において前述したアンビル１９に代えて用いられ
る。かくて、アンビル１はチューブ状容器材料１７の後
壁１３，１４に接触して配置され、チューブ状容器材料
１７の横断方向に延びている。そして、アンビル１と超
音波変換器１８との間に、チューブ状容器材料１７が挟
まれて、押圧されるようになっている。
【００１１】このアンビル１は、チューブ状容器材料１
７の長手方向にシールされた部分５を収容するための、
断面がアーチ形状の溝２を備える。また、図３において
明瞭に示されているように、アーチ形状の溝２の深さと
ほぼ同じ深さの凹み部分３が、アーチ形状の溝２の両側
に備えられている。図１において符号４は、横断方向シ
ール形成部分を示しており、この横断方向シール形成部
分４に沿って、後に説明する横断方向のシール７（図５
参照）が形成される。
【００１２】アーチ形状の溝２の断面は、図４で見るご
とく、幅（Ｋ）に対して、深さ（Ｇ）が相当に小さく、
大径の円の円弧の一部分にほぼ相当する形状であり、底
の部分は、ほとんど平坦になっている。アーチ形状の溝
２は、一対の変換器ヘッド１８ａ，１８ｂの間の間隙１
６に対応して位置される。
【００１３】図７の（ａ）及び図７の（ｂ）は、アンビ
ル１のアーチ形状の凹み部分３と、チューブ状容器材料
１７の長手方向にシールされた部分５との位置関係を示
すものであり、図７の（ａ）が整合された場合、図７の
（ｂ）がチューブ状容器材料１７がねじれて配置される
ことなどに起因して生ずる不整合の場合を示している。
本発明のアンビル１のアーチ形状の凹み部分３の断面
は、前述した如く、大径の円の円弧の一部分にほぼ担当
するもので、深さが浅く、平坦な部分３ａを有してお
り、両端半分部の部分３ｂは大きな半径を有することに
よって後壁半分部１３の端部１３ａが、図７の（ｂ）に
示す程度の不整合の結果、図示されたような位置にある
場合でも、この端部１３ａをアーチ形状の凹み部分３の
端部分３ｂが凹み部分３内に押し込んで、図１２の
（ｂ）で前述した如き喰み込みが生ずることが阻止でき
る。従って、チューブ状容器材料７の長手方向にシール
された部分５と凹み部分３との間に多少の不整合があっ
ても、凹み部分３の端部分３ｂが後壁の端部１３ａを押
圧して、シール圧力を維持することができるのである。
その結果として、横断方向のシール７（図５参照）に漏
れが生ずるような不良個所が形成されることはない。
【００１４】このように、断面がほぼ大径の円の円弧の
一部分に相当する如きアーチ形状の凹み部分３を備える
ことは、過大なエネルギを分散させるのに有利である。
超音波変換器１８は図１０に示すように一対の変換器ヘ
ッド１８ａ，１８ｂを有していて、その間隙１６に相当
するアンビル１上の位置には過大なエネルギが集中され
る。本発明におけるアーチ形状の溝２は、かようなエネ
ルギ集中を阻止して、長手方向にシールされた部分５に
適切なエネルギが適用されるようにするのである。
【００１５】本発明におけるアーチ形状の溝２は、図５
に示す如く、チューブ状容器材料１７の横断方向のシー
ル７に小さなマーク９を付ける役目をも果たす。図５に
おいて、符号６はフイン折り目を示し、符号８は切断ラ
インを示している。図６の（ａ）、図６の（ｂ）、図６
の（ｃ）は、マーク９の位置によって、チューブ状容器
材料１７がどちらの方向にねじれて置かれて、長手方向
にシールされた部分５と凹み部分３とが不整合となった
かが判別できることを示している。図６の（ａ）はチュ
ーブ状容器材料１７が反時計方向にねじれて置かれたこ
とを、図６の（ｂ）は正しく、整合されて置かれたこと
を、図６の（ｃ）は時計方向にねじれて置かれたことを
示している。
【００１６】
【実施例】図２、図４、図８、及び図９を参照して、本
発明におけるアンビル１の大きさ寸法の実施例を説明す
る。チューブ状容器材料１７のチューブの直径が５４．
１ｍｍ、一対の変換器ヘッドの幅が５４．５ｍｍ、一対
の変換器ヘッドの間隙１６が０．３ｍｍであるとする。
図２のＧは８±０．２ｍｍ、Ｈは１±０．０３ｍｍであ
り、図４のＧは０．３±０．０５ｍｍ、Ｋは１±０．０
４ｍｍであり、図８のＡは１５５ｍｍ、Ｂは７７．５±
０．２ｍｍ、
【外１】 であり、図９のＤは１２２ｍｍ、Ｅは１２６．２ｍｍで
ある。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、アンビルに断面がアー
チ形状の凹み部分を備えたことによって、横断方向に超
音波シールすべきチューブ状容器材料のねじれなどによ
る配置の不整合を大幅に緩和することができ、ある程度
の不整合があっても横断方向のシールを良好に超音波シ
ールすることができるという効果を奏する。かくて、横
断方向のシールと長手方向のシール部分との交差点付近
における横断方向のシールから内容物が漏れ出すという
恐れは阻止される。本発明によれば、不整合の範囲を従
来のものに対して約５０％以上緩和することが可能であ
る。更に、アンビルに断面がアーチ形状の凹み部分を備
えることにより、この凹み部分において、一対の変換器
ヘッドから生じる過大なエネルギが分散され、横断方向
のシールと長手方向のシール部分との交差点において適
用されるエネルギを適切なものとなし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において採用されるアンビルの一実施形
態の斜視図。
【図２】図１の符号Ｍの部分の拡大平面図。
【図３】図２の一部側面図。
【図４】図３の符号Ｎの部分の拡大側面図。
【図５】チューブ状容器材料に横断方向のシールが施さ
れた状態を示す平面図。
【図６】（ａ）は、チューブ状容器材料が反時計方向に
ねじれて配置されたことを示す図。（ｂ）は、チューブ
状容器材料が正しく整合されて配置されたことを示す
図。（ｃ）は、チューブ状容器材料が時計方向にねじれ
て配置されたことを示す図。
【図７】（ａ）は、本発明におけるアーチ形状の凹み部
分と、長手方向にシールされた部分との整合状態を説明
する図。（ｂ）は、本発明におけるアーチ形状の凹み部
分と、長手方向にシールされた部分との不整合状態を説
明する図。
【図８】本発明におけるアンビルの一実施形態の平面
図。
【図９】図８のアンビルの側面図。
【図１０】超音波シール装置の全体を示す一部側面図。
【図１１】従来技術におけるアンビルの構造を一部断面
で示す側面図。
【図１２】（ａ）は、従来技術におけるアンビルの凹み
部分と、長手方向にシールされた部分との整合状態を説
明する図。（ｂ）は、従来技術におけるアンビルの凹み
部分と、長手方向にシールされた部分との不整合状態を
説明する図。
【符号の説明】
１ アンビル ２ アーチ形状の溝 ３ 凹み部分 ３ａ 平坦な部分 ３ｂ 周囲の部分 ４ 横断方向シール形成部分 ５ 長手方向にシールされた部分 ６ フイン折り目 ７ 横断方向のシール ８ 切断ライン ９ マーク １０ 場所（交差点） １１ 凹み部分 １１ａ 凹み部分 １２ 前壁 １３ 後壁半部分 １３ａ 端部 １４ 後壁半部分 １４ａ シール不良の場所 １５ 移動可能部材 １６ 間隙 １７ チューブ状容器材料 １８ 超音波変換器 １８ａ 変換器ヘッド １８ｂ 変換器ヘッド １９ アンビル １９ａ アンビル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前壁と、長手方向にシールされた部分を
    有する後壁とで構成された細長いチューブ状容器材料を
    横断方向にシールする超音波シール装置であって、 前記チューブ状容器材料の前記後壁に接触して配置さ
    れ、前記チューブ状容器材料の横断方向に延びるアンビ
    ルと、 前記チューブ状容器材料の前記前壁に接触して配置さ
    れ、前記チューブ状容器材料を前記アンビルとの間に挟
    んで押圧するとともに、前記チューブ状容器材料を横断
    方向にシールする超音波変換器とを含み、 前記超音波変換器は、一対の変換器ヘッドを有し、この
    一対の変換器ヘッド間には間隙が画成されており、前記
    チューブ状容器材料の前記長手方向にシールされた部分
    に対応して前記間隙が位置するようにされており、 前記チューブ状容器材料の前記長手方向にシールされた
    部分を収容するために、前記アンビルは前記間隙に対応
    する位置に凹み部分を有し、この凹み部分の前記長手方
    向に垂直な断面は、アーチ形状であることを特徴とする
    超音波シール装置。
  2. 【請求項２】 さらに、前記アンビルが前記一対の変換
    器ヘッドの間の間隙に対応する位置に溝を有し、前記溝
    の幅が前記間隙の幅より大きく、かつ前記凹み部分の幅
    より小さいことを特徴とする請求項１に記載の超音波シ
    ール装置。
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