JPS5822895Y2 - カ−トン容器の超音波シ−ル装置 - Google Patents

カ−トン容器の超音波シ−ル装置

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JPS5822895Y2
JPS5822895Y2 JP1979030212U JP3021279U JPS5822895Y2 JP S5822895 Y2 JPS5822895 Y2 JP S5822895Y2 JP 1979030212 U JP1979030212 U JP 1979030212U JP 3021279 U JP3021279 U JP 3021279U JP S5822895 Y2 JPS5822895 Y2 JP S5822895Y2
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JP
Japan
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anvil
container
contact surface
carton
sealing
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一郎 池内
美光 筒井
光晴 日野
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三菱重工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、カートン容器のシール部分を溶着シールする
超音波シール装置の改良に関するものである。
近年、ジュース、清酒等の浸透性の強い液体を対象にし
、構成が、ポリエチレン、板紙、ポリエチレン、アルミ
箔、ポリエチレンの５層からなる材料を用いたカートン
容器が市場に出廻っているが、該材料のうち、内外面の
ポリエチレンは、サーモプラスチック材料で、十分溶融
する熱を加えられ、その後冷却されることによって溶着
する性質をもっており、このようなカートン容器のシー
ル部分の溶着シールには第１図に示すような超音波シー
ル装置が用いられている。
第１図において、１は振動ホーンで、その先端部にはカ
ートン容器との接触面２が形成され、超音波振動子３に
連結されており、該超音波振動子３により約２００００
ヘルツの周波数で振動されるようになっている。
４はアンビルで、その先端部にはカートン容器との接触
面５が形成され、エアシリンダ６により矢印１７方向へ
移動されるようになっている。
超音波振動子３及びエアシリンダ６は図示されていない
機体本体に取付けられていて、力−トシ容器保持枠７及
び８を有する一対のチェーンコンベア９及び１０により
、液体が充填され、端部閉込み部分が閉込まれたカート
ン容器１１が、所定の位置へ送られてくると、図示され
ていない制御装置の指令により、エアシリンダ６が作動
し、カートン容器１１のシール部分１２を振動ホーン１
の接触面２と、アンビル４の接触面５との間に適当な圧
力をかけてはさみ込み、ついで、振動ホーン１が超音波
振動子３によって所要時間振動し、シール部分１２のポ
リエチレンを溶融する。
振動ホーン１は所要時間振動した後、停止するが、上記
した圧力でシール部分１２を所要時間はさみ込んだまま
にしておくと、溶融したポリエチレンは冷却硬化し、溶
着シールされる。
そして溶着シールが終了すると、アンビル４はエアシリ
ンダ６の作動により後退させられ、続いてカートン容器
１１は次工程へ送られる。
なお、上記構成においては、アンビル４を移動できるよ
うにしているが、振動ホーン１を移動するようにしても
よく、又、両方を移動するようにしてもよい。
以上のような超音波シール装置においては、従来、第２
図及び第３図に示すように振動ホーンの接触面２又はア
ンビル４の接触面５の少なくとも一方（本例ではアンビ
ル４の接触面５）の接触面にカートン容器１１のシール
部分１２の肉厚の変動に対応するように凹部５ａ及び５
ｂを設け、シール部分１２全面を同等に加圧して超音波
振動を受けたとき発生する熱量が同等となるようにする
ことが知られている。
これは、この種のカートン容器１１は成形時第２図に示
すようにフラップ１３をパネル内面に折り込で溶着シー
ルしており、さらに、このカートン容器の端部を閉込ん
で、シール部分１２を形成すると第２図に示すように、
４枚重ねの部分Ａと、６枚重ねの部分Ｂと、５枚重ねの
部分Ｃとが生じて、肉厚が変動し、例えばＡ部分が丁度
良好なシール状態となるように圧力をかけてはさむと、
Ｂ部分及びＣ部分は過度の熱エネルギーを受けて焦げが
発生するので、これを防止するためである。
しかし、上記したように振動ホーン又はアンビルの接触
面に凹部を設けて、同等の発熱作用を受けるようにして
も、シール部分１２には第２図及び第４図に示すように
前記したフラップ１３の折曲げ部１５及びカートン容器
の端部を閉込んでシール部分１１を形成したときに生じ
る折曲げ部１４が存在することになり、このような折曲
げ部１４．１５は折曲げられていない部分よりも大きな
ひずみを生じているため、超音波振動を受けると、折曲
げられていない部分よりも多くの熱量を発生し、発熱量
が過多になると、ポリエチレンが過度に溶融されると共
にポリエチレン中の沸点の比較的低い他の物質又は板紙
中の水分が気体となってポリエチレンが沸騰したような
状態となり、アルミ箔及び他のポリエチレン層が突き破
られる現象を生じる。
そして、このような現象が、折曲げ部１４．１５の下方
、すなわち容器内の液体と接する部分で発生すると時間
の経過に伴い、浸透性の強い液体が、浸透して容器外面
が変色し、外観上見苦しくなったり、かびが発生したり
する問題点があった。
また、この種のカートン容器では、シール部分１２を溶
着シール後、シール部分１２を容器端面に平らに折込み
、溶着する場合もあり、このような場合においては、シ
ール部分１２の下端が、シール部分１２の折込罫線付近
まで達しているため、前記したように発熱量の多い折曲
げ部１４．１５付近は、他の部分にくらべ剛性が大きく
、溶着シール後の上記折込みに対する抵抗が大きくなる
ので、折込み時、溶着済のポリエチレン等が破壊される
ような剪断力が働き、浸透性の強い液体が破壊された部
分から浸透して、上記と同様の問題点を発生していた。
なお、シール部分１２の両端部の折曲げ部は容器内の液
体に接していないので、上記のような現象を生じても問
題はない。
本考案は上記した問題点に対処するため提案されたもの
で、カートン容器のシール部分を溶着シールする超音波
シール装置において、前記カートン容器のシール部分に
存在するカートン折曲部と対応するアンビル又はホーン
の少なくとも一方の接触面又は、同接触面にシール部分
の肉厚変動部と対応して設けた適当な幅及び深さを有す
る凹部の平縁部付近に、適当な幅、深さ、及び高さを有
する溶着軽減用凹部を設けたことを特徴とし、その目的
とするところは、溶着シール時、あるいは、溶着シール
後のシール部分析込み時に生じるカートン容器を構成す
るポリエチレン層等の破壊を防止することのできるカー
トン容器の超音波シール装置を提供しようとするもので
ある。
本考案は上記したように構成されているため、溶着シー
ル時溶着軽減用凹部により、シール部分に存在する折曲
げ部の折曲げ時のひずみと、アンビルとホーンにはさま
れて加圧されることによるひずみの和が、他の部分が、
アンビルとホーンにはさまれて加圧されることによるひ
ずみとほぼ同等になり、超音波振動を受けると、シール
部分全域に亙ってほぼ同等の発熱作用を受けることにな
るので、溶着シール時における折曲げ部の容器内液体と
の接触部付近の過度の発熱によるポリエチレン層等の破
壊を防止することができると共に上記のように溶着シー
ルされる結果、シール部分に存在する折曲げ部の折込み
時の抵抗が小さくなるので、シール部分析込み時におけ
るポリエチレン層等の破壊をも防止することができる。
従って、容器内液体の浸透による容器外面の変色やかび
発生の問題点を解消し得る。
以下、本考案の一実施例を第５図乃至第７図に基づいて
説明する。
２１はホニン、２２はホーン２１の接触面、２３はアン
ビル、２４はアンビル２３の接触面であり、この接触面
２４には、カートン容器２５のシール部分２６の肉厚変
動部と対応して適当な幅及び深さの凹部２４ ａ 、２
４ ｂが設けられている。
また、接触面２４及び接触面２４に設けた凹部２４ ａ
には、シール部分２６に存在する折曲げ部２７．２８と
対応して、その平縁部付近に適当な幅、深さ、及び高さ
を有する山形状の溶着軽減用凹部２４Ｃ，２４ｄが設け
られている。
なお、この凹部２４ Ｃ，２４ｄの幅、深さ、及び高さ
はカートン容器の構成、厚さ、大きさ等を考慮して設定
されるか、下縁部へ偏って、広く、深く、また高さはア
ンビル２３の全高さの半分程度であることが望ましい。
上記構成において、カートン容器２５のシール部分２６
はホーン２１とアンビル２３にはさまれ、加圧状態のも
とで、超音波振動を受は発熱することによって、溶着シ
ールされるが、溶着軽減用凹部２４Ｃ，２４ｄによって
、ホーン２１及びアンビル２３の接触面２２及び２４と
シール部分２６との係合が第７区に示す斜線部のように
なるため、シール部分に存在する折曲げ部２７．２８の
容器内液面との接触部付近の溶着状態が軽減される。
すなわち、溶着軽減用凹部２４ Ｃ，２４ｄの作用によ
り、折曲げ部２７．２８の折曲げ時のひずみと、ホーン
２１とアンビル２３とではさまれて加圧されることによ
るひずみとの和が、他の部分がホーン２１とアンビル２
３とではさまれて加圧されることによるひずみとほぼ同
等になり、シール部分２６全域に亙って、はぼ同等の発
熱作用を受けることになる。
このため、折曲げ部２７．２８の容器内液体との接触部
付近の過度の発熱によるポリエチレン層等の破壊を防止
することができる。
また、ホーン２１及びアンビル２３の下縁部とシール部
分２６との境界線は第７図に示す斜線部のようになるた
め、シール部分２６に存在する折曲げ部２７．２８付近
の溶着状態が軽減されているかもしくは、図示のように
境界線から山形状に入り込んだ状態となるので、シール
部分２６を容器本体の端面に平らに折込む際の抵抗は小
さくなり、シール部分析込み時ポリエチレン層の破壊を
防止することができる。
従って容器内液体の浸透を防止し得、カートン容器外表
面の変色や、かびの発生をなくすることができる。
なお、第８図に示す実施例はアンビル２３の下縁部に全
幅にわたる面板り２４ ｅを施したものであり、この場
合シール部の高さは低くなるが、シール部分を折込む際
の抵抗力は全幅にわたって吸収されることになるので、
ポリエチレン層等を破壊することのないスムーズな折込
みが可能となる。
また、上記実施例では、いずれもアンビル２３の接触面
２４に溶着軽減用凹部２４ Ｃ，２４ｄあるいは面取り
２４ ｅを鰻けた場合の例について説明したが、ホーン
２１の接触面２２に設けてもよく、又両方の接触面に設
けても同等の効果を得ることができる。
さらに、上記実施例では、カートン容器頂部のシール部
分の溶着シールに適用した例について説明したが、カー
トン容器底部のシール部分の溶着シールにも同様に適用
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の超音波シール装置の一例を示す正面図、
第２図は第１図の部分平面図、第３図は第２図における
アンビルの側面図、第４図は溶着シールされるカートン
容器のシール部分を示す拡大斜視図、第５図は本考案の
一実施例を示す主要部平面図、第６図は第５図における
アンビルの側面図、第７図はカートン容器シール部分の
シール状態を示す斜視図、第８図は他の実施例を示すア
ンビルの側面図である。 ２１：ホーン、２２：ホーンの接触面、２３：アンビル
、２４：アンビルの接触面、２４ａ、２４ｂ：肉厚変動
部に対応した凹部、２４Ｃ，２４ｄ：溶着軽減用凹部、
２４ｅ：面取り、２５：カートン容器、２６：シール部
分、２７．２８ ：カートン折曲げ部。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. カートン容器のシール部分を溶着シールする超音波シー
    ル装置において、前記カートン容器のシール部分に存在
    するカートン折曲部と対応するアンビル又はホーンの少
    なくとも一方の接触面又は同接触面にシール部分の肉厚
    変動部と対応して設けた適当な幅及び深さを有する凹部
    の平縁部付近に適当な幅、深さ、及び高さを有する溶着
    軽減用凹部を設けたことを特徴とするカートン容器の超
    音波シール装置。
JP1979030212U 1979-03-09 1979-03-09 カ−トン容器の超音波シ−ル装置 Expired JPS5822895Y2 (ja)

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